Технология устройства буронабивные сваи: Буронабивные сваи — технология устройства, СНиП. Технология изготовления буронабивных свай

Технология устройства буронабивных свай

Как известно, при возведении свайно-ростверкового фундамента используются два типа свай — набивные и буронабивные. Технология устройства буронабивных свай обеспечивает повышенную несущую способность сооружению. В особо сложных геологических ситуациях применяют дополнительно сваи-оболочки.

В таком случае, проблема качественного основания для строительной площадки решается путем возведения оснований (фундаментов) с использованием буронабивных свай. Преимущество данной технологии заключается в отсутствии динамического воздействия на грунт, воздействия на фундаменты близлежащих сооружений, возможность установки свай на «проблемных» грунтах.В наше время строительные технологии развиваются стремительно быстро, в современном строительстве применяются новейшие механизмы, используются лучшие материалы, на при этом всем все труднее становиться возводить новые сооружения. Это связано с отсутствием подходящих строительных площадок. Данная проблема заключается в отсутствии качественного основания- фундамента.

Методы устройства буронабивных свай своими руками

Переда началом работ, по возведению фундамента для строительной площадки, необходимо провести анализ грунта на месте заложения фундамента, и на основании полученных результатов, выбрать способ установки буронабивных свай:

Сухая технология используется в том случае если грунты твердо глинистые, полу твердые, или тугопластичные, в таком случае обходятся без дополнительных укреплений стенок скважин. Скважина имеет заданные параметры (диаметр и глубина). При бурении используется шнековая колона, или обычный ковшовый бур. Если есть необходимость, с помощью специальных инструментов можно произвести расширение скважины в ее нижней части. Бетонирование скважины производят используя бетонолитные трубы, которые в дальнейшем извлекаются, по мере наполнения скважины бетонным раствором. С окончанием процесса бетонирования формируют голову ствола, и защищают утеплителем. По сухой технологии устанавливают сваи глубина которых составляет не больше 30 м, а диаметр находится в пределах 400 — 1200 мм. Данный способ нельзя применять в условиях воздействия агрессивных или промышленных вод.

Принцип работы буронабивных свай CFA и DDS

С использованием глинистого раствора

Такой способ применяется в условиях неустойчивых обводненных грунтов. Он основан на создании гидростатического давления глинистого раствора плотностью 1.2 г/см3, что позволяет обойтись без опалубки. Глинистый раствор готовится на месте проведения работ из бентонитовых глин и по специальной штанге под давлением подается в скважину. Он поднимается вдоль стенок вверх, попадает в зумпф и с помощью насоса возвращается в пустотелую буровую штангу, обеспечивая его постоянную циркуляцию. Затем в скважину устанавливается арматурный каркас, который заливается бетоном. По мере поступления в скважину бетона из нее постепенно вытесняется глинистый раствор и извлекается бетонолитая труба.

Устройство буронабивных свай с использованием обсадной трубы

Такой способ используется в любых гидрогеологических условиях. В скважину обсадные трубы погружаются с помощью гидродомкратов, посредством забивки труб или путем вибропогружения, и стыкуются между собой посредством сварки или специальных замков.

Бурение скважин осуществляется ударным или вращательным способом. Имеется возможность расширения скважины у основания, используя взрывной способ. Для этого обсадная труба опускается вниз, не доходя до дна 1,4 м. Вниз закладывается заряд необходимой мощности и сверху заливается бетон. При взрыве образуется сферическая полость, которая мгновенно заполняется бетоном. Опущенный в скважину каркас бетонируется с применением вертикально перемещаемой трубы. При помощи системы домкратов, смонтированных на установке, обсадной трубе придается полувращательное и возвратно-поступательное движение, что помогает дополнительно уплотнять бетон.

Процесс бурения и бетонирования буронабивной сваи при помощи буровой установки BAUER BG24H

При первом методе — грунтовое ядро внутри оболочки вырабатывать не требуется, для погружения свай используют вибрационные или ударные устройства. Данный способ уместен для проходки одинаково слабых грунтов, когда возможно создать сваи без изменений прочности ствола, а затем уплотнить ядро в земле.

Когда нужно пройти смешанные грунты с множественными скоплениями твердых веществ, при этом сваи-оболочки подвергаются значительному сопротивлению со стороны земляного кома — в этом случае рекомендовано погружать сваи с удалением почвы из их полостей при помощи кольцевого вибратора.

Второй вариант погружения сопровождается большими боковыми и лобовыми напряжениями. Крепость оболочки в таком случае определяется, в первую очередь, силой сопротивления грунта, а не нагрузками непосредственно от сооружения. В силу такого факта прочность тела сваи излишне увеличивается.

Третий способ не имеет подобных недостатков. Сваи-оболочки погружаются в пробуренные заблаговременно скважины. Нижняя часть сваи-оболочки легко входит в плотные слои, при этом есть возможность устроить расширенную пяту или бетонную пробку. Работа осуществляется с использованием специального профессионального оборудования, благодаря ему сваю-оболочку, установленную в скважину, подвергают вибрации, из-за чего земля начинает оседать вокруг и плотно сжимать ствол сваи, в то время, как у основания она уплотняется.

Статьи по теме:

Устройство буронабивных свай по технологии непрерывный полый шнек (Метод CFA) — ООО “Нью Джет”

Одна из главных проблем строительной отрасли в современных мегаполисах – дефицит свободных площадей. В таких условиях – устройство буронабивных свай – технология, которая позволяет успешно реализовывать точечную застройку. Противопоказанием является модуль деформации грунта менее 5 МПа при угле внутреннего трения менее 10 градусов. Тиксотропное разупрочнение грунта в околосвайном массиве может создать угрозу находящимся в непосредственной близости зданиям. Чтобы избежать возможных осложнений, до начала основных работ, стоит определить модуль упругости грунта и модуль деформации.

Устройство свай методом CFA возможно как в плотных, так и в сложных – рыхлых и сыпучих грунтах. Наша компания обладает всем необходимым: есть установки для устройства буронабивных свай, опытный персонал, технологии, для того, чтобы выполнить все рекомендации по проектированию и устройству буронабивных свай.

Устройство буронабивных свай

Технология непрерывного полого шнека, или CFA, заключается в том, что непрерывный проходной шнек, погружается на необходимую глубину. Разбуриваемый грунт извлекается на поверхность, а освободившийся объем, с одновременным извлечением шнековой колонны, под давлением заполняется бетоном. Далее, с помощью вибропогружателя, в скважину, заполненную бетоном, встраивается армокаркас. Крепление стенок скважины – не требуется.

Метод CFA – преимущества

• технология CFA непрерывный полый шнек может быть использована в различных типах грунтов: плотном, сыпучем, рыхлом;
• устройство буронабивных свай, организации, занимающиеся строительством в городских условиях, выбирают потому, что в процессе, жители окружающих домов не испытывают неудобств. В отличие от сваебоек, машины для устройства буронабивных свай не вызывают шума, вибрации, ударов;
• бетононасос и буронабивная установка – полный комплекс необходимого оборудования. Сравнительно небольшие размеры оборудования, позволяет вести работу в довольно ограниченном пространстве;
• высокая эффективность: обустройство буронабивных свай в 3-10 раз быстрее, чем аналогичный процесс с использованием обсадной трубы;
• несущая способность буронабивных свай при схожих параметрах с аналогами, значительно выше;
• CFA технология – надежно защищает от колебаний почвы.

Рекомендации по устройству буронабивных свай

• технология устройства буронабивных свай активно используется на небольших стройплощадках, в городских условиях ограниченных пространств;
• она эффективна на сложных грунтах;
• CFA технологии прекрасно зарекомендовали себя в качестве средства для усиления оснований и фундаментов в случае их перегруженности или увеличения имеющегося сооружения;
• при точечной застройке, если новый объект возводится на небольшом расстоянии от уже имеющихся строений;
• в случаях, когда требуется провести реконструкцию старых, в том числе аварийных сооружений. Технология позволяет избежать динамических нагрузок, способных привести к деформации и разрушению фундамента;
• при проведении реконструкций и возведении новых объектов на территории предприятий.

Если у Вас остались вопросы, или Вы готовы обсудить конкретные задачи с нашими специалистами, контактную информацию можно легко найти в соответствующем разделе нашего сайта.

Буронабивные сваи с уширением

Для совершенствования свайных фундаментов и создания альтернативы забивным сваям, специалистами строительной компании «РостТехСтрой» выбрано разработка технологии устройства свай с уширенной пятой. Эта технология разрабатывалась в расчете на массовое устройство свай в сложных геологических условиях (слабых глинистых или песчаных, в том числе в водонасыщенных грунтах).

Уширение в основании сваи увеличивает несущую способность, а относительно небольшой диаметр тела сваи (375 мм, 426 мм и 600 мм) значительно экономит бетон. Техническая и экономическая целесообразность устройства фундаментов на сваях с уширенной пятой несомненна, в следствии значительного увеличения их несущей способности, сокращения времени устройства и экономии затраченного материла.

В мировой практике известны различные способы устройства свай с уширением. Это сваи разбуриваемые специальным уширителем механического действия, известны способы создания уширения взрывом (камуфлетное уширение), а также ударами. Однако широкого распространения такие сваи до сих пор не получили ввиду отсутствия эффективной технологии их устройства и возможности контроля качества получаемого уширения.

Суть технологии

1 Устройство сваи вибрационным погружением обсадной трубы

— Обсадная труба с теряемым наконечником погружается в грунт за счет вибрационного воздействия, создаваемого вибропогружателем, жестко закрепленным на верхнем торце обсадной трубы-поршня.

— Визуальная проверка герметичности полости трубы на отсутствие в ней грунтовых вод и установка арматурного каркаса-цилиндра в трубу. 3. Заполнение обсадной трубы бетоном через верхний торец с помощью бадьи, бетононасоса или с использованием при необходимости бетонолитной трубы; (подробнее о технологии устройства свай вибрационным способом)

2 Устройство уширения с использования поршня-цилиндра

— Создание необходимой величины уширения происходит за счет перемещение вверх-вниз обсадной трубы-поршня вдоль арматурного каркаса-цилиндра. Это позволяет вдавливать (впресовывать) бетон, заполняющий пространство вокруг цилиндра арматурного каркаса при подъеме обсадной трубы на высоту, обеспечивающую образование зазора между парой поршень-цилиндр для поступления бетона. Процесс происходит до появления отказа что контролируется показаниями бортового компьютера. При уплотнении бетона долив в скважину осуществляется через мерную емкость, устроенную в верхней части обсадной трубы, для создания требуемого объема уширения.

— Вибрационное извлечение обсадной трубы-поршня с одновременным уплотнением бетонной смеси в стволе сваи. Формирование оголовка сваи.

При вибропогружении происходит уплотнение грунта за счет вытеснения его в стороны в объеме сваи, что в итоге приводит к повышению несущей способности буронабивной сваи. Зона смещения частиц грунта при вибропогружении в слабовлажных грунтах составляет 2,5-3 радиусов буронабивной сваи, а в водонасыщенных — 4-5 радиусов.

При формировании уширения происходит дополнительное уплотнение грунта за счет воздействия пары поршень-цилиндр, с увеличением площади опирания сваи на грунт (диаметр сваи увеличивается в 1,8 — 3 раза) и, следовательно, увеличением лобового сопротивления, что в итоге приводит к значительному повышению несущей способности буронабивной сваи.

• Расчет стоимости устройства буронабивных свай с уширением выполняется индивидуально для каждого заказа. Более подробную информацию по этой услуге вы можете получить, оставив заявку на сайте или связавшись с нами по контактным телефонам.

Устройство буронабивных свай сухим способом

Сухой способ применим в устойчивых грунтах (просадочные и глинистые твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции), которые могут держать стенки скважины.

Технология устройства таких свай состоит в следующем.

Методами вращательного бурения (шнековая колонна) или ударным способом (ковшовый бур) в грунте разбуривают скважину необходимого диаметра и на заданную глубину.

Грунт в забое скважины при ударном способе бурения разрушается ударами долота, присоединенного к бурильным трубам и канатам.

Бурение вращательным способом выполняется специальной насадкой со сплошным или кольцевым забоем (вращение бурового снаряда инициирует весьма малые величины ускорений, передающихся массиву грунта и расположенным рядом зданиям, поэтому здания не получают каких-либо дополнительных осадок, сохранность их обеспечена).

По достижении проектной отметки в необходимых случаях нижнюю часть скважины расширяют с помощью специальных расширителей, закрепленных на буровой штанге и входящих в комплект бурового станка. Принцип работы расширителя следующий: давление, передаваемое через штангу, раскрывает шарнирную систему ножей расширителя, при вращении штанги ножи срезают грунт, попадающий в бадью, расположенную под расширителем. За 4… 5 операций срезывания и извлечения фунта образуется уширенная полость диаметром до 1,6 м.

После приемки скважины в установленном порядке при необходимости в ней монтируют арматурный каркас и бетонируют методом вертикально перемещающейся трубы.
 

Применяемые в строительстве бетонолитные трубы, как правило, состоят из отдельных секций и имеют стыки, позволяющие быстро и надежно соединять трубы. В приемную воронку бетонную смесь подают непосредственно из автосмесителя или с помощью специального загрузочного бункера. По мере укладки бетонной смеси бетонолитную трубу извлекают из скважины.

При подъеме бетонолитной трубы в процессе бетонирования нижний конец ее должен быть всегда заглублен в бетонную смесь не менее чем на 1 м.

В скважине бетонную смесь уплотняют с помощью вибраторов, укрепленных на приемной воронке бетонолитной трубы.

По окончании бетонирования скважины голову сваи формуют в специальном инвентарном кондукторе и в зимнее время защищают утеплителем.

По этой технологии чаще всего изготовляют буронабивные сваи диаметром 400, 500, 600, 1000 и 1200 мм и длиной до 30 м.
 

Типы буронабивных свай и типы свайных фундаментов | by Ground Engineering Ltd.

Буронабивная свая — это форма концентрированной сваи, которая используется для поддержки вертикальной конструкции. Преимущество буронабивных свай в том, что вес вертикальной конструкции приходится на буронабивную сваю, а не на более слабые слои почвы.

Буронабивная свая — это бетонная свая, которая вставляется в землю путем заполнения бетона и армированной стали. Преимущество буронабивных свай в том, что весь вес вертикального здания и проекта приходится на буронабивную сваю, которая прочно укладывается в землю.

Основание для буронабивных свай создается машинами, имеющими буровой инструмент, ковши и грейферы для удаления грунта и породы. Обычно глубина буронабивной сваи до 50 м. Буронабивные сваи не только являются прочным фундаментом для вертикальных фундаментов, но и обладают пониженной вибрацией, а уровень шума также ниже по сравнению с традиционными системами свай.

Буронабивные сваи также имеют некоторые проблемы, которые зависят от типа почвы и ее состояния.Метод бурения буронабивных свай зависит от отчета по исследованию грунта. Отчет о почве или исследование почвы необходимы, чтобы выбрать правильный метод бурения. Опытный подрядчик может подобрать подходящую технологию бурения для получения эффективных буронабивных свай.

Для менее когезионных грунтов, таких как песок, гравий, ил, или грунта с уровнем грунтовых вод, который находится не на большей глубине, отверстие должно поддерживаться стальным каркасом или стабилизирующим раствором. После завершения этого процесса арматурные стержни из стали закладываются в землю и заливается бетон в грунт ствола.

Свайный фундамент переносит вес вертикального фундамента на глубокий прочный слой почвы, который прочнее, чем верхние слабые слои. Свайные фундаменты бывают трех типов, такие как свайный фундамент с торцевыми опорами, фрикционные сваи или связные сваи. Безопасность, надежность и безопасность вертикальной конструкции зависят от отчета об исследовании грунта, в котором определяется тип свайного фундамента и буронабивных свай. Без отчета по исследованию почвы нельзя возводить вертикальную конструкцию, поскольку это может поставить под угрозу безопасность жителей и людей, работающих вблизи строительной площадки.

Влияние строительства буронабивных свай Benoto на близлежащий существующий туннель: тематическое исследование

Открытый архив в сотрудничестве с Японским геотехническим обществом

Открытый архив

Аннотация

Мониторинг и анализ бокового смещения туннелей метро очень важны, потому что Метрополитены — это линия жизни мегаполисов. В данной статье представлен пример участка в Нанкине, Китай, где буронабивные сваи Benoto были сооружены рядом с существующим туннелем.Подробно проиллюстрирована технология строительства, сочетающая строительство буронабивных свай Benoto и традиционную технологию строительства из циркулирующего раствора. Боковое смещение на шести испытательных участках было измерено и обсуждено, чтобы оценить влияние установки свай на устойчивость и целостность существующего туннеля. Результаты измерений показали, что в период строительства с использованием метода Беното на глубине с мягким грунтом (илистая глина Mucky) произошло относительно большое поперечное смещение с такими характеристиками, как большой коэффициент пустотности, высокая пластичность, плохая проницаемость, высокое содержание воды, низкая проницаемость. прочность на сдвиг и низкий модуль деформации.Во время периода строительства традиционного метода циркулирующего раствора, отрицательное боковое смещение произошло под концом обсадной колонны из-за эффекта выгибания грунта, что указывает на движение внутрь к буронабивным сваям Benoto. Максимальное боковое смещение уменьшалось по мере увеличения расстояния между сваями и инклинометрами, с максимальной разницей в 45% в конце измерений. Также было отмечено, что измеренное максимальное поперечное смещение было меньше совокупного порогового значения 20 мм, что указывает на эффективность буронабивных свай Benoto, построенных рядом с существующим туннелем.Это тематическое исследование может предоставить средства для качественной оценки инженерных сооружений, где ситуация имеет сходные черты.

Ключевые слова

Боковое смещение

Буронабивные сваи Benoto

Существующий туннель

Строительная техника

Пример

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2019 Производство и размещение компанией Elsevier BV от имени японской компании Geotechnical Общество.

Рекомендуемые артикулы

Ссылки на статьи

Секущие буронабивные сваи (CSP)

Техника CSP (Обсаженные секущие сваи). Этот метод применяется в почвах с низкой несущей способностью и требует использования буровых установок, оснащенных двойной поворотной головкой (Double Rotary) с мощностью не менее 250 кН / м

Чертеж последовательности устройства и усиления секущих буронабивных свай.

Технология Double Rotary (двойная вращающаяся головка) представляет собой комбинацию двух методов сооружения буронабивных свай — использование шнека непрерывного действия (технология CFA) с использованием обсадных труб, что позволяет сооружать фундаменты без раствора бентонита в любых грунтовых условиях, в том числе слабые и затопленные.Технология позволяет устанавливать отдельные буронабивные сваи и диафрагменные стены из секущих свай с гарантированным вертикальным отклонением менее 1,0-1,5 мм диаметром 660 мм, 820 мм, 1020 мм и глубиной до 23,5 м.

Технология абсолютно безопасна для строительства буронабивных свай возле существующих построек.

Рисунок 1 — Буровая установка СР-65 в эксплуатации

Повышенная несущая способность оснований таких свай при забивке слабого грунта достигается за счет применения обсадной трубы (предохраняет грунт вокруг скважины от разуплотнения и чрезмерного выноса более слабого грунта на поверхность шнеком) и подача бетонной смеси под избыточное давление.

Технологическая последовательность операций

Свая формируется следующим образом (рисунок 2):

Рисунок 2 — Технологическая последовательность формирования сваи

1. Бурение начинается с введения обсадной трубы на небольшую глубину, затем при вращении шнека непрерывного действия и обсадной колонны в разные стороны достигается заданная глубина. При этом сохраняется продвижение обсадной колонны, что не позволяет грунтовым водам проникать в полость обсадной колонны с разупрочнением за счет этого экологического грунта;
2.После достижения заданной глубины через полую часть шнека начинают подачу бетона с одновременным подъемом шнека и обсадной колонны. Заполнение кожуха разрыхленным шнеком грунтом выходит по лопастям шнека вверх и удаляется с помощью очистителя;
3. После заливки корпуса бетоном извлекается;
4. Арматурная рама опускается на тело полученной сваи с помощью вибропогружателя. Эта технология позволяет значительно сократить временные и финансовые затраты на сооружение буронабивных свай. По данной технологии с использованием буровых установок Soilmec можно сооружать буронабивные сваи диаметром до 1000 мм и глубиной до 23,5 м (под защитой обсадной колонны).

Этот метод обычно используется для:

— ряды секущихся свай;
— сваи, пробуренные шнеком в неустойчивом и водонасыщенном грунте;
— сваи или скважины с очень малым допуском по отвесу.

Оборудование

Конструктивной особенностью оборудования является установка сплошного полого шнека в кожух (рисунок 1).
Для технологии Double Rotary разработаны специальные буровые установки, оснащенные двумя поворотными головками: верхний ротатор приводит в движение сплошной полый винт, а нижний — поворачивает обсадную трубу в обратном направлении.
Для выполнения свай по данной технологии ООО «Буровая компания« Дельта »использует бурильные станки SR-65 фирмы Soilmec.

Преимущества

1. Может применяться во всех типах диспергируемых грунтов (несвязный плотный грунт, илы, твердые глины).
2.Отсутствие шума и значительных вибрационных воздействий позволяет устраивать сваи возле существующих построек.
3. Высокая производительность — до 20-24 свай глубиной до 23,5 м в смену.
4. Высокое качество заполнения щели бетоном за счет подачи бетона под давлением.
5. Параметры бурения контролируются высокоточным бортовым компьютером.
6. Вариант устройства диафрагменных стен из секущих буронабивных свай.

Как построить буронабивной свайный фундамент?

Буронабивной свайный фундамент или фундамент с просверленным валом — это обычно используемый фундамент для поддержки высоких вертикальных нагрузок.Он с достаточной несущей способностью передает нагрузку на грунт или слои горной породы и снижает осадку конструкции.

Строительство буронабивной сваи делится на два этапа: этап бурения и этап строительства. На этапе бурения грунт удаляется, образуя отверстие необходимого диаметра и глубины, а на этапе строительства железобетон заливается на месте. Поэтому буронабивные сваи еще называют сменными.

Буронабивные сваи популярны в городских районах, где минимальная вибрация является обязательным условием при строительстве.Более того, он применяется там, где высота над головой ограничена, глубина свай остается прежней и отсутствует риск вспучивания.

В этой статье рассказывается о процессе строительства, проблемах и преимуществах буронабивного свайного фундамента.

Процесс строительства буронабивной сваи

Процесс буронабивной сваи включает следующие этапы:

1. Строительство начинается с просверливания вертикального отверстия в грунте с помощью буронабивной машины. Машина оснащена такими принадлежностями, как буровые инструменты, ковши и грейферы, которые помогают удалять почву и камни в процессе бурения.
2. Пробуренные сваи могут подниматься на глубину до 60 м и диаметром до 2,4 м.
3. Временный стальной цилиндр или гильза вставляется в просверленное отверстие до тех пор, пока не будет залита свая.
4. После этого в отверстие вставляется арматурный каркас для сваи, который затем заливается бетоном.
5. Верхняя часть сваи закрывается либо опорой, либо заглушкой около уровня земли, чтобы можно было построить вышеупомянутую конструкцию.

Буронабивные работы — это специализированная операция, требующая обширных знаний и опыта в области строительства буронабивных свай, условий почвы и площадки и т. Д.Следовательно, рекомендуется, чтобы работы выполнял подрядчик по бурению свай.

Проблемы строительства буронабивных свай

Основными проблемами при строительстве буронабивных свай являются:

1. Подрядчик должен провести тщательное исследование почвы для изучения ее свойств. Тип почвы определяет метод бурения, который будет использоваться для строительства.
2. Иногда подрядчик по укладке свай полностью полагается на прошлые отчеты и отчеты об исследовании почвы, чтобы выбрать метод, который вызывает меньше нарушений в почве поблизости.
3. Если просверленное отверстие выходит за пределы уровня грунтовых вод, необходимо обеспечить дополнительную опору с помощью стальных сепараторов или стабилизирующего раствора. Это основная проблема, с которой сталкиваются несвязные почвы, такие как песок, гравий и ил.
4. Бурение ямы и сваи на несвязном грунте является сложным и вызывает беспорядок.

Преимущества строительства буронабивных свай

Основные преимущества буронабивных свай указаны ниже:

1. Буронабивные сваи облегчают перемещение свай на переменную глубину независимо от типа грунта.Он расширяет сваю до подхода к несущему пласту.
2. Буронабивная свая лучше всего работает в мягких, сжимаемых и набухающих почвах.
3. Буронабивной свайный фундамент можно расширить до глубины ниже сезонных колебаний влажности или промерзания.
4. Буронабивной свайный фундамент исключает необходимость проведения больших земляных работ и последующей засыпки.
5. Буронабивной свайный фундамент существенно не нарушает прилегающий грунт.
6. Вибрация и связанные с ней возмущения из-за строительства буронабивного свайного фундамента относительно низкие по сравнению с традиционными методами фундамента.
7. Буронабивной свайный фундамент обеспечивает более высокую несущую способность по сравнению с другими забивными сваями.

Часто задаваемые вопросы

Строительство буронабивной сваи разделено на два этапа: этап бурения и этап строительства. На этапе бурения грунт удаляется, образуя отверстие необходимого диаметра и глубины, а на этапе строительства железобетон заливается на месте. Поэтому буронабивные сваи еще называют сменными.

Основные проблемы, с которыми приходится сталкиваться при строительстве буронабивных свай:
1. Подрядчик должен провести тщательное исследование грунта для изучения его свойств. Тип почвы определяет метод бурения, который будет использоваться для строительства.
2. Иногда подрядчик по укладке свай полностью полагается на прошлые отчеты и отчеты по исследованию почвы, чтобы выбрать метод, который вызывает меньше нарушений в почве поблизости.
3. Когда пробуренная скважина выходит за пределы уровня грунтовых вод, необходимо обеспечить дополнительную опору, используя стальные сепараторы или стабилизирующий раствор. Это основная проблема, с которой сталкиваются несвязные почвы, такие как песок, гравий и ил.
4. Бурение ямы и конструкции сваи на несвязном грунте является сложным и вызывает беспорядок.

Основные преимущества буронабивных свай перечислены ниже:
1. Буронабивные сваи облегчают перемещение свай на переменную глубину независимо от типа грунта.Он расширяет сваю до подхода к несущему пласту.
2. Буронабивные сваи лучше всего подходят для мягких, сжимаемых и набухающих грунтов. №
3. Буронабивной свайный фундамент может быть расширен до глубины ниже сезонных колебаний влажности или промерзания.
4. Буронабивной свайный фундамент исключает необходимость проведения больших земляных работ и последующей засыпки.
5. Буронабивной свайный фундамент не разрушает прилегающий грунт кардинально.
6. Вибрация и связанные с ней возмущения, возникающие при строительстве свайного фундамента, относительно низкие по сравнению с традиционными методами фундамента.
7. Буронабивной свайный фундамент имеет более высокую несущую способность по сравнению с другими забивными сваями.

Подробнее

Буронабивная бетонная свая, ее конструкция и применение

Как выбрать тип свайного фундамента для строительства?

Меры предосторожности при строительстве и обследовании буронабивных свай

Что такое сваи смещения? Сваи забивные, буронабивные и винтовые

Как правило, вытесняющие сваи представляют собой несущие колонны, предназначенные для установки без грунта (грунта, удаленного от земли). Вместо этого используется специальная техника, которая перемещает почву вбок, уплотняя ее в окружающей местности. Хотя это не идеально для каждой ситуации, вытесняющие сваи иногда могут выдерживать более высокие нагрузки, чем альтернативные винтовые или буронабивные сваи, поскольку большая часть нагрузки ложится на раствор и равномерно рассеивается в земле.

За прошедшие годы инженеры-строители создали десятки типов вытесняющих свай, все из которых являются либо сборными, либо монолитными, и большинство из них забиваются, просверливаются или ввинчиваются в землю.

Наиболее распространенные и общепринятые типы вытесняющих свай делятся на следующие 4 категории:

Забивные забивные сваи

Сборные бетонные сваи находят широкое применение в различных почвенных условиях. Бетонные столбы забивают в землю до тех пор, пока достаточное трение или точка опоры не сможет выдержать требуемую нагрузку. Из-за огромной силы и сильной вибрации сваи во время установки сборные забивные бетонные сваи почти всегда предварительно напряжены или каким-либо образом армированы.

Забивные забивные сваи

Другой вид забивной сваи требует, чтобы большие полые стальные трубы вбивались в землю, создавая пустоты, которые необходимо заполнить бетоном на месте. Эти трубы закрыты на носу, чтобы выталкивать почву наружу так же, как гвоздь вбивается в дерево. В случае необсаженных свай трубка снимается во время заливки бетона и используется повторно для формирования каждой новой колонны раствора. В других случаях труба оставляется под землей в качестве постоянной оболочки сваи.

Сваи забивные буронабивные

Буронабивные вытесняющие сваи аналогичны полностью буронабивным сваям, за исключением грунта. Специально разработанные инструменты для перемещения просверливаются в земле и выталкивают почву наружу, создавая более компактную и устойчивую колонну для бетона. Как только сверло достигнет необходимой глубины, раствор будет закачиваться непрерывно по мере извлечения сверла. Это гарантирует, что колонна останется неповрежденной, а раствор сможет заполнить каждую доступную щель. Арматурный каркас также обычно используется для усиления оставшейся бетонной колонны.

Забивные винтовые сваи

Как следует из названия, эти сваи устанавливаются аналогично очень популярной винтовой свае. Постоянные стальные трубы вкручиваются в землю с помощью специально разработанных винтовых приспособлений, которые также смещают почву в боковом направлении. По мере того, как свая опускается по спирали, бетон непрерывно под действием силы тяжести подается в пустую колонну. Как только сваи достигают необходимой глубины, они остаются там в качестве усиления бетонной колонны.Этот метод особенно полезен в местах с ограниченным доступом, поскольку для установки винтовых свай требуется только небольшое оборудование.

Нужен совет по правильному типу свай для вашей работы?

Вытесняющие сваи — ценный инструмент в арсенале инженеров при разработке структурно прочных оснований. Какой тип вытесняющей сваи будет зависеть от проекта, условий почвы, требований к несущей способности и доступности для установки.

Поговорите с компанией Conte сегодня

Эксперимент по увеличению несущей способности свайного фундамента в лессовой зоне с помощью Postgrouting

Postgrouting Технология Postgrouting — это неизбежная тенденция при разработке буронабивных свай в лессовой зоне.Чтобы изучить поведение торцевого сопротивления, бокового трения и несущей способности сваи после набивки и обычной сваи, механизм улучшения несущей способности после набивки в конце сваи анализируется с помощью испытания на разрушение свайного фундамента при статической нагрузке в сочетании с принцип взаимодействия раствора с грунтом и модель жидкости Бингама. Результаты показывают, что взаимодействие раствора с грунтом увеличивает прочность торцевого грунта сваи и способствует проявлению торцевого сопротивления; относительное смещение сваи-грунт уменьшается, а поперечное трение увеличивается с изменением свойств границы раздела свая-грунт; в то же время высота подъема раствора приблизительно равна теоретическому расчетному значению. Кроме того, последующая укладка может улучшить несущие характеристики сваи, так что оседание свайного фундамента замедлится, а несущая способность повысится.

1. Введение

С развитием гражданского строительства в больших масштабах и в массе применяется все больше и больше видов свайных фундаментов [1–6]. Но монолитная набивная свая часто не может удовлетворить потребности вышеуказанной разработки. Из-за врожденных дефектов технологии формирования сваи (отложения на концах сваи и бокового слоя грязи) сопротивление концов и боковое трение будут значительно снижены [7].Чтобы уменьшить скрытые риски, такие как отложения на концах сваи и боковая грязь, в свайный фундамент вводится технология затирки и обработки фундамента, а технология последующей цементации на конце сваи появляется по мере необходимости. Последующая цементация на конце сваи относится к предварительно заделанной трубе для цементирования буронабивной сваи. После формирования сваи затвердевший раствор (например, чистый цементный раствор и цементный раствор) равномерно вводится в слой конца сваи или герметичную камеру через устройство предварительной затирки на конце сваи, что затвердевает осадок на конце сваи и образует жесткий несущий слой для уменьшения осадки свайного фундамента [8–10].

Как эффективная мера для повышения несущей способности, технология постброски на конце сваи получила признание и широко используется [11, 12]. Карими и др. [13, 14] использовали контейнер с усеченным конусом для моделирования сваи, чтобы изучить влияние цементного раствора на плотность сваи и улучшение почвы. Результаты показали, что цементация может улучшить несущую способность буронабивных свай и сборных железобетонных свай за счет увеличения степени взаимодействия сваи с грунтом и плотности грунта вокруг сваи [15, 16].Лю и др. [17] представили и изучили эффект предварительного напряжения в процессе затирки на типичном случае. Подробно объяснен механизм воздействия предварительного натяга на несущую способность и поперечное трение. На основе статистического анализа 50 тестовых свай Dai et al. [18] получили диапазон улучшений коэффициента бокового трения и сопротивления свайного фундамента для различных грунтов и выдвинули основные технологии и параметры построечной прокладки. Thiyyakkandi et al. В [19] детально изучен механизм разрушения сваи струйной цементации в условиях затирки торца сваи и ее стороны.Юн и Тонон [20] взяли реку Басо в Техасе в качестве примера, чтобы количественно оценить влияние посткорпусных работ на производительность буронабивных свай методом конечных элементов. Посредством полевых испытаний и численного моделирования He et al. [21] обнаружили, что поперечная жесткость и несущая способность сваи увеличились примерно на 110% и 100%, соответственно, при распылении цементного раствора вокруг конца сваи при 7,5 D ( D = диаметр сваи).

С постоянным развитием технологии постгрутинга люди накопили большой опыт инженерной практики [22–25], но в то же время до сих пор отсутствует глубокое понимание механизма усиления постгрутинговых технологий. , особенно в области лёсса, поэтому проведение соответствующих исследований становится все более актуальным [26–29].В этой статье на основе статических нагрузочных испытаний, в соответствии с данными измерений и в сочетании с теоретическими методами, анализируется механизм повышения несущей способности конца сваи после укладки, что является полезным справочным материалом для проектирования и исследования подобных проектов. в будущем [30, 31].

2. Условия на площадке

Испытательная площадка расположена на специальной автомагистрали международного аэропорта Сиань Сяньян в Шэньси, Китай, как показано на Рисунке 1. Геологические данные бурения на месте показывают, что верхний слой почвы на испытательной территории это новый лёсс с разборчивостью.Цвет желтовато-коричневый, толщина около 8 метров. Новый лёсс однородный, слегка влажный и пористый, на нем видны червоточины и раковины улиток. Нижняя часть — палеопочва и старый лёсс. Мощность палеопочв от 1 м до 6 м, неравномерная. Цвет палеопочв преимущественно коричневый или коричнево-красный, он твердопластичный, слегка влажный, с меньшим количеством макропор и большим количеством известковых узелков в средней и нижней частях. Мощность старого лёсса от 2 до 15 м, он однородный.Цвет коричневато-желтый; пластик жесткий, слегка влажный, компактный; и поры не развиты. Испытательный участок можно разделить на шесть слоев в соответствии с текстурой почвы, и геологические данные показаны в таблице 1.

1,0 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 Почва Толщина (м) Плотность (кг) / м 3 ) Содержание воды (%) Насыщение (%) Предел жидкости (%) Индекс текучести Когезия (кПа) Угол внутреннего трения (°) Допустимая несущая способность ( кПа) Мягкая глина 7.5 1310 10,3 32 29,3 1,07 25,1 23 125 Глина илистая 2,0 1440 1275 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 902 31,5 21 125 Глина 9,4 1490 12,4 48 24,5 1,29 41,0 1028 1202 902 902 902 902 902 902 902 902 902 M 9026 1540 13,5 52 28,8 1,27 38,9 23 132 Средний песок 12,0 902 902 902 12,0 1700 35 25 143 Песок средней крупности 14,0 2380 15,0 84 31,3 0,42 35 35 35 35 Две роторные буронабивные сваи диаметром 1. Устанавливается 5 м и полезная длина 22 м. Обычная свая — S1, а свая после укладки — S2. Конкретные параметры приведены в таблице 2. Название Номер Тип Диаметр (м) Длина (м) Примечания S1 1 Буронабивная свая 1,5 22 ① Количество основных усилений 28, диаметр 22 мм ② Диаметр хомутов 8 мм, они расположены по длине свай ③ Стремена жесткости имеют диаметр 18 мм и интервал 2 м. Это обычная свая S2 1 Буронабивная свая 1.5 22 ① Количество основных усилителей 28, диаметр 22 мм ② Диаметр хомутов 8 мм, они расположены по длине свай ③ Хомуты жесткости имеют размер 18 мм в диаметре. диаметр и 2 м с интервалом Это сваи после проходки Анкерная свая 8 Буронабивная свая 1,7 42 ① Количество основных укреплений 32, диаметр 25 мм ② Диаметр хомутов 8 мм, они расположены по длине сваи Хомуты жесткости имеют диаметр 22 мм, с интервалом 2 м. Каждая анкерная свая заделана 18 стальными стержнями с резьбой диаметром 32 мм. мм, которые соединены со съемником анкера для обеспечения силы реакции 2.1. Технология затирки Как скрытый проект, последующая затирка выполняется для консолидации отложений и укрепления почвы в определенном диапазоне на конце сваи после того, как бетон сваи был залит и достиг определенной прочности (обычно 7– 10 дней), чтобы улучшить несущую способность и контролировать осадку свайного фундамента. 2.1.1. Затирочное оборудование и процесс Затирочная машина для буронабивных свай состоит из двух частей: устройства для цементации грунта и устройства для подземной цементации.Устройство для цементации грунта состоит из цементного насоса высокого давления, смесителя для жидкого навоза, резервуара для хранения жидкого навоза, системы наземных трубопроводов и приборов наблюдения. Устройство для подземной цементации состоит из сваи, канала для цементации и устройств для цементации на конце сваи, а устройство для последующей цементации показано на рисунке 2. В этой статье используется модифицированная труба для цементирования, заменяющая обычную труба железной трубой. Свойства железной трубы и стального арматурного каркаса одинаковы, что позволяет решить проблему разрушения трубы из ПВХ.Длина нити между двумя трубками не менее 2 см. Наружная резьба оборачивается сырой резиновой лентой для герметизации стыка. Прямая труба и U-образная труба равномерно расположены с обеих сторон арматурного каркаса и привязаны к внутренней части арматурного каркаса. Каждая U-образная труба соединяется с двумя затирочными трубами, а на трубе устанавливается обратный клапан. Процесс строительства показан на рисунке 3. 2.1.2. Критерии прекращения затирки раствора Максимальное давление затирки определяется структурой сваи (длиной и диаметром сваи), сопротивлением сваи поднятию и условиями почвы.Перед затиркой можно оценить максимальное давление затирки и качество затирки в соответствии с вышеуказанными условиями (также можно определить экспериментально). Вообще говоря, заливку раствора можно прекратить, если качество затирки и давление затирки соответствуют одному из следующих условий: (1) Качество затирки соответствует проектным требованиям (2) Качество затирки достигло 80% от проектного значения, а давление затирки достигло 150% от расчетного давления затирки и поддерживается более 5 минут (3) Общий объем затирки достиг 80% от расчетного значения, и есть заметный подъем на вершине сваи или грунте Как мы все знаем, почва чрезвычайно сложна.Для разных геологических условий свойства грунта конца сваи сильно различаются. Это приводит к тому, что качество затирки и давление свайного фундамента после укладки сильно отличаются от проектных требований в процессе строительства. В этом состоянии его необходимо повторно проанализировать на основе реального проекта. Стоит отметить, что при очень высоком давлении затирки и небольшом объеме затирки перед продолжением строительства необходимо проанализировать влияющие факторы и устранить иллюзию, вызванную закупоркой труб. Качество затирки соответствует проектным требованиям. Качество цементной затирки финального испытания составляет 2550 кг, максимальное давление 2,5 МПа, и, наконец, верх сваи поднимается на 1,62 мм. 2.2. Система измерения Экспериментальная система измерения состоит из смещения и напряжения. Прежние измерительные инструменты включают эталонную стальную балку, индикатор часового типа и прецизионный уровень. Последний включает датчик напряжения арматуры и коробку давления. Измерительный элемент — важная часть полевых испытаний [32, 33].Внутреннее усилие и деформация сваи измеряются инструментами для укладки. Рациональность расположения средств измерений повлияет на точность результатов испытаний. В этом полевом испытании напряжение и смещение сваи определяются с помощью датчика напряжения арматуры и индикатора часового типа. 2.2.1. Контрольная стальная балка и циферблатный индикатор Две реперные стальные балки двутавровой формы симметрично размещены с обеих сторон испытательной сваи, и ближайшее расстояние до анкерной сваи равно 3. 3 мес. Осадку свайного фундамента измеряют циферблатным индикатором в диапазоне 0–100 мм. На плоскость тестовой сваи укладываются четыре индикатора часового типа, которые находятся на высоте 50 см от поверхности. Они размещены в ортогональном поперечном направлении и закреплены на опорную стальной балке с помощью магнитного стенда. 2.2.2. Датчик напряжения и давление в арматуре Датчик напряжения арматуры типа JXG-1 используется в диапазоне от –40 кН до 60 кН и трех схемах расположения на метр. Его можно использовать только после калибровки.Ящики давления расположены в поперечном сечении вершины сваи, всего их пять: один в центре поперечного сечения вершины сваи и четыре симметрично расположенных на вертикальных диаметрах сваи. 2.3. Испытательная нагрузка В соответствии с требованиями проекта испытание на статическую нагрузку проводится с использованием устройства противодействия для поперечной балки анкерной сваи. Он состоит из трех частей: системы нагрузки, системы измерения смещения и системы противодействия. Система противодействия состоит из шести 500-тонных гидравлических домкратов: одной главной балки, двух второстепенных балок, одного масляного насоса и четырех анкерных свай.Загрузочное устройство состоит из двух домкратов. Давление в системе нагрузки масла измеряется высокоточным манометром. Противодействующая сила домкратов в основном обеспечивается четырьмя анкерными сваями, а также основными и второстепенными балками. Перед использованием домкратов его калибруют. В этом тесте статической нагрузки используется метод поддержания медленной нагрузки для пошаговой нагрузки. После того, как каждая нагрузка достигает стабильности, применяется нагрузка следующего этапа, пока не будет достигнута максимальная нагрузка. После стабилизации нагрузка будет постепенно снижаться до тех пор, пока не исчезнет нагрузка на верхнюю часть сваи.Перед испытанием одинарной сваи на несущую способность каждая система монтируется и отлаживается строго по правилам. Возраст загрузки каждой тестовой сваи составляет 15 дней. 3. Результаты 3.1. Несущая способность свайного фундамента Как показано на Рисунке 4, обе испытательные сваи имеют большое вертикальное смещение под нагрузкой, а кривая нагрузка-смещение показывает тип «крутого падения». Осадка S2 немного больше, чем осадка S1 на начальной стадии нагружения, но постепенно первая становится меньше второй с увеличением нагрузки.Это показывает, что затирка торца сваи начинает играть активную роль. При нагрузке 17500 кН осадка S1 составляет 14,19 мм. Под нагрузкой 20000 кН осадка S1 внезапно увеличивается до 57,36 мм, и свая разрушается. В это время осадка S2 составляет 19,77 мм, а осадка стабильна, поэтому предельная несущая способность S1 составляет 17500 кН. Осадка S2 составляет 26,89 мм при нагрузке 22500 кН, а осадка S2 — 62,68 мм при нагрузке 25000 кН. Предельная несущая способность S2 составляет 22500 кН, увеличена на 28.57% по сравнению с S1. Это показывает, что несущая способность свайного фундамента может быть значительно улучшена за счет последующей цементации на конце сваи. В процессе последующей заделки цементный раствор оказывает восходящее воздействие на тестовую сваю, что приводит к смещению тестовой сваи вверх. Во время перемещения испытательной сваи вверх почва вокруг сваи нарушается, и сопротивление трения слоя грунта уменьшается, но незначительно. Поскольку подъем тестовой сваи равен 1.62 мм в процессе цементирования и почва вокруг сваи нарушается за один цикл под верхней нагрузкой, боковое трение верхнего слоя почвы играет первую роль, чем трение нижнего слоя почвы под нагрузкой, что приводит к оседанию тестовой сваи после заливки немного больше, чем у обычной сваи. С увеличением нагрузки постепенно проявляется боковое трение нижнего слоя почвы, и последующая прокладка грунта играет положительную роль. После нагрузки поперечное трение верхнего слоя грунта уменьшается, и степень уменьшения больше, чем у обычных свай (как показано на Рисунке 5), что приводит к внезапному увеличению осадки больше, чем у обычной сваи, так что окончательный осадка сваи после укладки больше, чем у обычной сваи. 3.2. Осевое усилие На рисунках 6 и 7 показаны кривые распределения осевых сил испытательных свай S1 и S2 соответственно. Из графика видно, что осевая сила постепенно уменьшается вниз по свае. Но на этапе нагружения скорость уменьшения осевой силы свай S1 и S2 различна, что в основном проявляется в интуитивной разнице наклона кривой осевой силы, отражающей величину поперечного сопротивления свай. Чем меньше уклон, тем больше разница в осевом усилии и тем больше разница в поперечном сопротивлении между верхней и нижней секциями в это время, что указывает на то, что поперечное сопротивление сваи после набивки очевидно больше, чем у обычной сваи .А при небольшой нагрузке в нижней части сваи практически отсутствует осевое усилие. При постепенном увеличении нагрузки нижняя часть сваи начинает создавать осевое усилие; то есть сопротивление в конце стопки начинает играть роль. Когда нагрузка на верх сваи достигает 22500 кН, доля концевого сопротивления составляет около 38,02%. 3.3. Боковое трение Как показано на рисунке 5, боковое трение начинает играть роль постепенно с увеличением относительного смещения сваи и почвы [34].На рис. 5 (а) показано, что из-за смещения испытательной сваи вверх во время процесса последующей укладки грунт вокруг сваи нарушается, и боковое трение в определенной степени уменьшается. А под нагрузкой боковое трение верхнего слоя почвы играет роль в первую очередь, чем трение нижнего слоя почвы, так что уменьшение степени бокового трения 0–4 м части S2 более очевидно, чем у S1. Поскольку относительное смещение между сваей и почвой слишком велико, окончательная осадка испытательной сваи больше, чем у обычной сваи.Сопротивление трению частей двух свай размером 4–8 м и 8–10 м увеличивается с увеличением относительного смещения сваи и грунта, а поведение двух свай становится близким друг к другу, что указывает на то, что влияние построечной набивки на сопротивление трению деталей невелико. Однако из-за того, что общая осадка испытательной сваи замедлилась из-за последующей цементации, сопротивление боковому трению деталей под предельной нагрузкой больше, чем у обычной сваи. Из рисунков 5 (b) –5 (e) видно, что боковое трение S2 в части 10–22 м меньше, чем у S1 на начальной стадии нагружения, когда относительные смещения сваи и грунта равны, и с увеличением нагрузки поперечное трение S2 больше, чем у S1, когда смещения одинаковы.Относительное смещение сваи и грунта для S2 меньше, чем для S1, когда их боковое трение одинаково, что указывает на то, что последующая укладка может увеличить боковое трение этой части. С 19–22 м до 10–13 м усиливающий эффект бокового трения постепенно снижается. Это происходит из-за плохой инъекционной способности грунта конца сваи на более поздней стадии затирки. Под действием давления раствор течет вверх вдоль конца сваи, а давление раствора и радиус потока постепенно уменьшаются от конца сваи вверх.Следовательно, количество заполнителя раствора между стороной сваи и почвой уменьшается вверх вдоль конца сваи. Заливка цементного раствора изменяет свойства поверхности раздела исходной сваи и грунта, так что боковое трение поднимающейся части раствора увеличивается, а эффект усиления постепенно уменьшается от конца сваи вверх. Смещение конца сваи под нагрузкой уменьшается из-за упрочнения грунта торца сваи после грунтовки. Подъем суспензии изменяет свойства поверхности раздела сваи и грунта, увеличивается боковое трение поднимающейся части и уменьшается относительное смещение сваи и грунта, что приводит к замедлению общей осадки испытательной сваи и снижению бокового трения. вовлечены в игру в большей степени.И согласно рисунку 8 сопротивление поперечному трению S2 по длине сваи увеличивается на 30,10%, 40,22%, 42,07%, 55,23%, 61,97%, 66,27% и 69,36%, соответственно, по сравнению с S1 при соответствующих предельных нагрузках. . 3.4. Высота подъема навозной жижи Почва вокруг сваи будет сдавливаться в процессе подъема навозной жижи. Сжатие почвы вокруг сваи (то есть поры между сваей и почвой) можно рассчитать по теории расширения отверстия колонны, и уравнение равновесия будет иметь следующий вид [35]: Граничные условия: Геометрические уравнения: Материальные уравнения: Получено смещение грунта на стороне сваи: где — радиальное напряжение, — касательное напряжение, — радиус сваи, — диаметр сваи, — давление цементного раствора — начальное напряжение грунта, — модуль сдвига, — модуль упругости, — коэффициент Пуассона. Поскольку буровая скважина формируется вращательным бурением, влияние грязевой пленки на стороне сваи не учитывается, принимая во внимание смещение грунта на стороне сваи: Поток цементного раствора на Сторона сваи может рассматриваться как неньютоновская жидкость. Связь между перепадом давления и напряжением сдвига при течении цементного раствора и уравнением однородности следующая [36]: где — напряжение сдвига, — напряжение сдвига на краю трещин, — значение текучести при сдвиговом напряжении, равно длина сваи, представляет собой смещение грунта на стороне сваи, представляет собой радиус сваи, и представляет собой разность давлений, и представляет собой разность давлений, когда напряжение сдвига равняется значению текучести. Условие для протекания жидкости Бингема в трубопроводе. Для вязкой жидкости, не зависящей от времени, определяющие уравнения имеют следующий вид: Уравнение жидкости Бингема используется в процессе течения цементного раствора, и его реологическое уравнение может быть записано следующим образом: Если мы определим граничные условия (，), то уравнение (11) можно записать следующим образом: Учитывая уравнение (9), уравнение (8) можно переписать следующим образом: Учитывая уравнение (14), уравнение (13) может быть переписывается следующим образом: Учитывая уравнение (12), уравнение (15) можно переписать следующим образом: Подставляя уравнение (8) и уравнение (9) в (16), скорость потока можно переписать следующим образом: где — скорость потока и — пластическая вязкость. Расход: Если мы определим граничные условия (，), то уравнение (18) можно переписать следующим образом: Подставив уравнение (12), уравнение (14) и уравнение (17) в (19) ), расход можно переписать следующим образом: Средняя скорость жидкости Бингема под ламинарным потоком считается следующим образом: Таким образом, разница давлений будет следующей: Чтобы суспензия продолжала подъем после достижения На определенной высоте сбоку от сваи давление раствора должно быть больше, чем давление раскола между сваей и почвой.Когда давление суспензии будет меньше, чем давление раскалывания, суспензия перестанет подниматься, и высота в это время будет максимальной высотой подъема суспензии. Согласно формуле (22) и условию подъема навозной жижи высота подъема составляет 10,7 м после сегментирования и повторения грунта. Это очень близко к 12 м, полученным в ходе полевых испытаний, которые показывают, что модель теоретического анализа хорошо применима. 4. Обсуждение 4.1. Механизм взаимодействия цементного раствора с почвой Цементный раствор часто действует на почву в различных формах.Форма его действия зависит от типа затирки, технологии затирки, реологических свойств, параметров затирки и свойств грунта. Формы также могут трансформироваться или сосуществовать друг с другом, например, при расщеплении или инфильтрации в процессе уплотнения. Основные формы — уплотнение, расщепление и инфильтрация. 4.1.1. Уплотнение Раствор принудительно вжимается в почву в конце сваи через заливную трубу, таким образом образуя сферическое или блочное распределение на конце сваи, также известное как баллончик для раствора.Когда раствор продолжает вводиться, объем баллона раствора непрерывно увеличивается, что приводит к увеличению подъемной силы, которая сжимает окружающую почву и улучшает почвенные условия около конца сваи. 4.1.2. Колка Раствор, вводимый в конце сваи, уплотняет окружающий грунт под давлением. Почва начинает трескаться после того, как давление становится достаточным для преодоления сопротивления почвы. Раствор течет по поверхности расщепления и образует в грунте линейный, сетчатый и прожилковидный цемент, который усиливает грунт и увеличивает прочность фундамента. 4.1.3. Инфильтрация Под действием давления цементного раствора раствор вытесняет свободную воду и газ и проникает в поры почвы на конце сваи и на границе раздела между сваей и почвой. Чем больше давление раствора, тем больше расстояние диффузии раствора. Когда раствор затвердевает, частицы почвы цементируются в единое целое, заметно повышая прочность почвы в конце сваи. 4.2. Механизм последующей цементации для увеличения несущей способности Положительный эффект технологии последующей цементации на конце сваи можно резюмировать следующим образом: (1) Под давлением цементного раствора цементный раствор уплотняет почву в конце сваи, образует зона армирования и увеличивает несущую способность.(2) Цементный раствор затвердевает отложения и удаляет грязь вокруг сваи, тем самым значительно улучшая характеристики грунта и улучшая боковое трение. (3) Из-за просачивания и расщепления цементного раствора механические свойства грунта на конец сваи был значительно улучшен. Эффект затирки показан на Рисунке 9. 4.2.1. Повышение прочности несущего слоя Эффекты инфильтрации, уплотнения и расщепления цементного раствора значительно повышают прочность и механические свойства несущего слоя.В зоне лёсса, когда давление цементного раствора больше, чем давление раскалывания грунта, однородный грунт и раствор образуют высокопрочный композит, значительно улучшая стабильность всего свайного фундамента. 4.2.2. Повышение торцевого сопротивления Раствор проникает в конец сваи под давлением и затем начинает формировать зону усиления конца сваи вместе с окружающим грунтом. Образование зоны усиления увеличивает зону напряжения и значительно увеличивает сопротивление на конце сваи.Из-за возрастающего давления цементного раствора зона усиления создает восходящее усилие на конец сваи, что заставляет раствор подниматься непрерывно, а сваю подниматься медленно. В это время образуется сопротивление трению вниз, что эквивалентно приложению предварительного напряжения на конце сваи. Следовательно, под осевой нагрузкой торцевое сопротивление будет задействовано раньше времени. 4.2.3. Повышение бокового трения Во время строительства буронабивных свай на поперечное трение легко влияют многие неблагоприятные факторы, такие как грязь вокруг сваи, вода и перемычка бетона [37].Последующая укладка на конце сваи может эффективно ослабить и устранить эти неблагоприятные воздействия и значительно улучшить характеристики границы раздела сваи и грунта. В процессе затирки, при повышенном давлении затирки и объеме затирки, часть затирки переливается и проникает в щель между сваей и окружающим грунтом [38, 39]. После затвердевания прочность грунта значительно увеличивается, что значительно улучшает боковое трение. 5. Выводы (1) Последующая укладка увеличивает прочность грунта на конце сваи и снижает оседание сваи под нагрузкой.Несущая способность свайного фундамента на 28,57% выше, чем у обычного свайного. При тех же условиях нагрузки осадка сваи после укладки меньше, чем у обычной сваи, а когда нагрузка на верх сваи составляет 17500 кН, осадка свайного фундамента на 26,19% меньше, чем у обычной сваи. ( 2) Относительное смещение сваи и грунта в подъемной части раствора уменьшается, что в большей степени способствует проявлению бокового трения. Между тем, поперечное трение каждой части сваи увеличивается, а эффект увеличения уменьшается вверх вдоль конца сваи.Под предельной нагрузкой значение бокового трения увеличивается на 16,31% по сравнению с обычной сваей. (3) Последующая укладка вызывает явление подъема цементного раствора. Теоретический расчет показывает, что высота подъема раствора составляет 10,7 м, что близко к экспериментальным результатам. (4) Основными формами действия грунта и раствора являются уплотнение, расслоение и инфильтрация. Механизм последующей заделки на конце сваи для улучшения несущей способности свайного фундамента в основном воплощен в улучшении торцевого сопротивления и бокового трения за счет увеличения прочности несущих пластов и улучшения характеристик взаимодействия сваи и грунта. Доступность данных Данные, подтверждающие эту исследовательскую статью, можно получить у соответствующего автора по запросу. Конфликты интересов Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов. Благодарности Авторы выражают признательность за финансовую поддержку Национальной ключевой исследовательской проблеме Китая (№ 2018YFC0808706) и Проекту социального развития науки провинции Шэньси (№ 2018SF-378). Буронабивные бетонные сваи — Shore Tec Piling Буронабивная свая — это еще один тип железобетонной сваи, который используется для поддержки высоких зданий, испытывающих большие вертикальные нагрузки.Буронабивная свая — это монолитная бетонная свая, в которой буронабивные сваи должны быть отлиты на строительной площадке, в то время как другие бетонные сваи, такие как спиральные сваи и железобетонные квадратные сваи, представляют собой сборные бетонные сваи. Просверленные валы отливаются с помощью буронабивной машины со специально разработанными буровыми инструментами, ковшами и грейферами, используемыми для удаления почвы и породы. Как и любая другая система глубокого фундамента, буронабивные сваи также имеют свои проблемы, связанные с их бурением. Начнем с того, что укажем, что метод бурения будет зависеть от типа почвы, поэтому у вас должен быть хороший отчет об исследовании почвы, который поможет вам понять, какие технологии бурения необходимо будет использовать. Выбор правильной технологии бурения и минимизация нарушения окружающей почвы — это опыт подрядчика по свайному строительству. Для несвязных грунтов, таких как песок, гравий, ил, независимо от того, находится ли он под уровнем грунтовых вод или нет, скважина должна поддерживаться с помощью стальных каркасов или стабилизирующего раствора, такого как бентонитовая суспензия.Бентонитовый раствор действительно грязный, и вы, возможно, захотите этого избежать. Как только этот процесс будет завершен, арматурный стержень будет опущен на место, и бетон будет заливаться в отверстие. Основными преимуществами буронабивных свай или буронабивных стволов перед обычными опорами или другими типами свай являются: Сваи переменной длины можно наращивать через мягкие сжимаемые или набухающие почвы в подходящий несущий материал. Сваи могут быть расширены до глубины ниже промерзания и сезонного колебания влажности. Большие выемки грунта и последующая засыпка сведены к минимуму. Меньше разрушения прилегающей почвы . Отсутствие вибрации не потревожит соседние сваи или конструкции. Экстремально кессонов большой вместимости можно получить, увеличив основание ствола до трехкратного диаметра ствола, исключив, таким образом, создание крышек над несколькими группами свай. Для многих проектных ситуаций буронабивные сваи предлагают на большую грузоподъемность и потенциально лучшую экономичность, чем забивные сваи. No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт