Нарушение структуры глинистых грунтов при забивке свай » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Нарушение структуры глинистых грунтов при забивке свай

07.07.2021

Условия взаимодействия между сваями и окружающим их грунтом являются одним из важнейших вопросов, рассматриваемых при проектировании свайных фундаментов, особенно когда сваями прорезываются пласты глинистых грунтов. Структура таких грунтов в непосредственной близости от свай, как показано на рис. 15.1, сильно нарушается. Общее смещение слоев грунта не может быть при этом столь значительным, как в случае весьма глубокого котлована; тем не менее оно обычно оказывается достаточным, чтобы вызвать вредную осадку структурных глин. Подобное явление наблюдалось при возведении здания, к которому относится рис. 15.1. Сваи в виде стальных труб были забиты здесь до пласта ортштейна через толщу ленточной глины мощностью более 100 футов. Вокруг здания в результате смещения грунта произошел выпор. При этом траншеи под фундаментом оказались заполненными грунтом. Коэффициент структурной прочности таких глин является значительным и в среднем достигает S>5. В здании проектировалось устройство подвального помещения, причем его полы и внутренние стены должны были располагаться непосредственно на грунте. Очевидно, предполагалось, что он достаточно для этого надежен, так как при отрывке котлована под подвал был удален слой естественного грунта мощностью около 6 футов. Однако вскоре в полах и перегородках появились трещины. Положение трещин показало, что центральная часть полов осела вместе с расположенным под ними грунтом, в то время как краевые части полов, опиравшиеся на насадки свай, были от такой осадки застрахованы. Тщательные наблюдения за осадкой специальных реперов, заложенных в толще нарушенной в своем залегании глины, показали, что ее повторная консолидация под действием собственного веса продолжалась здесь в течение нескольких лет. Для поддержания пола на заданном уровне было проведено нагнетание под него глинистого раствора.
Нарушение структуры глинистых грунтов при забивке свай

He до конца консолидированная глина или глина с нарушенной структурой может вызывать перегрузку свай-стоек из-за влияния так называемого отрицательного трения. Этот термин применяется для обозначения сил трения, действующих по поверхности свай и направленных книзу, в противоположность обычному положению, когда окружающий сваи грунт обеспечивает по крайней мере некоторую для них опору за счет сил трения, направленных вверх. Особенно опасное состояние может возникнуть, когда сваи забиваются через свежеуложенную насыпь, например, из шлака или гравия и подстилающую ее пластичную глину до лежащего на некоторой глубине слоя прочного грунта. В подобных случаях при консолидации глинистого слоя на сваи может передаться за счет отрицательного трения полный вес насыпи, что в некоторых случаях может приводить к поломке свай. При таких условиях следует избегать устройства свайных фундаментов, особенно если некоторые сваи забиваются с наклоном.

Отношение инженеров к использованию свай в глинистых грунтах в последние десятилетия существенно изменилось. В предшествующий период большой популярностью пользовался лозунг: «Когда сомневаешься, забивай сваи». А. Казагранде привлек внимание специалистов к вредным влияниям, которые оказывает забивка свай на глинистые грунты. Однако позже было показано, что не все его первоначальные обобщения справедливы. Так, например, оказалось, что не все глины при нарушении их структуры теряют прочность. Прочность некоторых разновидностей глин, снижающаяся на начальном этапе, со временем восстанавливается в результате их естественного упрочнения. Удаление грунта при устройстве котлованов для ячеистых фундаментов глубокого заложения не всегда является положительной альтернативой использованию свай.

Взгляды по этому вопросу коренным образом изменились после того, как в 1949 г. А.Е. Каммингс, Дж. Д. Керков и Р.Б. Пек сделали попытку показать, что забивка свай в глину не только не вредна, но даже приносит пользу. Их выводы основывались на косвенных рассуждениях. При испытаниях, на которые они ссылались в поддержку своего утверждения, не было выполнено никаких замеров осадки поверхности грунта. Это, а также и другие недостатки в их исследованиях были отмечены большинством специалистов, принявших участие в обсуждении их статьи. При этом были приведены конкретные данные, опровергающие выдвинутые ими обобщения.

Исходя из имеющихся в настоящее время данных могут быть предложены следующие рекомендации. Структурную прочность глинистых грунтов следует определять испытаниями на сжатие в одноосном напряженном состоянии. Если будет установлено, что грунт не обладает структурной прочностью или если она выражена в слабой степени, то забивка в него свай не должна вызывать какого-либо беспокойства в отношении возможного ослабления грунта. С другой стороны, если грунт относится к глинам с высокими значениями коэффициента структурной прочности, то на него нельзя полагаться как на надлежащую опору для висячих свай, полов или других элементов сооружения в тех случаях, когда при забивке свай-стоек, опирающихся на более прочный подстилающий пласт, структура глинистых грунтов нарушается. Глины, занимающие в этом среднее положение, образуют промежуточную группу. Применительно к ним пока не имеется достаточных данных для приведения конкретных рекомендаций. Некоторые полезные в этом отношении сведения можно получить при проведении испытаний свай пробными нагрузками.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: