Главная → Статьи

Фундаменты глубокого заложения

За последние 20 лет, особенно в послевоенный период, массивные фундаменты на кессонах и опускных колодцах вытесняются другими, более совершенными видами современных фундаментов глубокого заложения. Современные фундаменты глубокого заложения позволяют упростить сооружение опор за счет применения высоких свайных ростверков и столбчатых фундаментов; уменьшить вес фундаментов и опор за счет рационального использования материала фундамента и несущей способности грунтового основания; усовершенствовать технологию строительных процессов за счет внедрения в производство новых механизмов, оборудования, сборных элементов и технологических схем.

Фундаменты на буровых сваях, устраиваемых под глинистым раствором, особенно на сваях с уширенным основанием конструкции ЦНИИС, найдут применение там, где геология места строительства позволит их устройство. Преимуществом буровых свай с уширенным основанием является их высокая несущая способность.

Меньшее внимание уделено фундаментам на винтовых сваях, которые в последние годы вытеснены другими видами фундаментов. Однако винтовые сваи успешно применены на строительстве ряда больших мостов. Они незаменимы и в настоящее время, когда устраивать фундаменты надо без применения ударных снарядов или виброударных машин, например вблизи зданий или сооружений, а также в качестве инвентарных анкерных свай.

Несмотря на высокий уровень развития фундаментостроения, устройство фундаментов опор мостов еще трудоемко и занимает значительное время в комплексе всех мостостроительных работ.

Перед мостостроителями стоят задачи, заключающиеся в том, что:
1. Необходимо совершенствовать конструкции виброударных машин. Существенный недостаток виброударных машин — невозможность регулирования режима вибрации в широких диапазонах в зависимости от грунтовых условий. Регулирование режима вибрации требует учета сложных явлений, происходящих в процессе погружения свай или оболочек, и связано с большими трудностями. Высокий уровень советской науки и техники дает возможность разрешить эту проблему, что позволит создать самонастраивающиеся виброударные машины не только продольного, но и продольно-вращательного действия с автоматическим управлением. Все это будет способствовать расширению области применения виброударных машин.
2. Необходимо увеличить мощность сваебойных агрегатов. Разнообразие грунтовых условий требует правильного выбора механизмов и оборудования для погружения, так как от них зависит несущая способность свай и оболочек. Виброударные способы погружения в настоящее время еще не доведены до такого уровня, чтобы их можно было применять как универсальные для всех грунтовых условий. Эти способы полезны в несвязных и вредны в связных грунтах. Поэтому виброударные машины и свайные молоты в настоящее время должны не заменять, а дополнять друг друга. Для погружения свай и свай-оболочек в связных грунтах целесообразнее применять тяжелые молоты с большой мощностью единичного удара. Однако в настоящее время мощность удара ограничена весом ударной части до 6 г. В 1962 г. начата разработка паровоздушного молота простого действия с весом ударной части 8 т, но мощность молотов этих типов не должна быть ограничена 8 т. С увеличением мощности сваебойных агрегатов должна быть увеличена и мощность копрового и подмывного оборудования.
3. Необходимо усовершенствовать способ бурения скважин в плотных грунтах и в скальных породах. Это также важно для разработки плотных грунтов и скальных пород из внутренней полости оболочек. В настоящее время скальные породы разрабатывают в основном малопроизводительным способом при помощи станков УКС, а плотные связные грунты — грейфером. Необходимо быстрее внедрять более совершенные агрегаты, основанные на принципе работы турбобура, который является одним из больших открытий отечественной буровой техники. Освоение такого агрегата (например РУ-6) для разработки плотных грунтов и скальных пород, а также для устройства уширенного основания оболочек диаметром до 6 ж начато еще в 1959 г. Но широкого производственного внедрения он до сих пор не нашел. Для работы агрегатов на принципе турбобура, как. правило, требуется, глинистый раствор. Но при этом надо иметь в виду, что глинистый раствор выполняет множество полезных функций: он является источником энергии для вращения турбин в турбобуре, охлаждает резцы, удерживает стенки скважины от обвалов и выносит разбуренную породу наверх. Разработка любых грунтов возможна при помощи напора воды под высоким давлением (до нескольких сот атмосфер). Исследование вопроса использования энергии струи воды и создание соответствующего агрегата для разработки скальных пород будет иметь важное практическое значение, особенно для мостостроителей, так как источник энергии — вода —для них является постоянно сопутствующим фактором.
4. Необходимо усовершенствовать метод расчета фундаментов глубокого заложения. В этом вопросе, а также в оценке несущей способности грунтового основания достигнуты большие успехи трудами советских ученых: К. С. Силина, Н. М. Глотова, A. А. Луга, К. С. Завриева, Г. С. Шпиро, А. А. Царькова, B. Г. Березанцева, В. А. Ярошенко и др.

Однако в современном методе расчета фундаментов мостов основным нормативным показателем является величина расчетного сопротивления грунтового основания, а показатель деформации фундамента остается второстепенным, хотя очевидно, что только показатель деформации определяет надежность сооружений.

Дальнейшее усовершенствование метода расчета должно основываться на расчете фундаментов по деформациям, более полно учитывающем взаимосвязи между грунтом и фундаментом. Это особенно важно для фундаментов глубокого заложения.

Ваш отзыв