Главная → Статьи

Применение подмыва в свайных работах

Погружение свай в песчаные грунты, особенно водонасыщен-ные, часто затруднено даже при использовании молота значительного веса. Иногда лобовое сопротивление настолько велико, что молот начинает подпрыгивать, а дальнейшая попытка погрузить сваю приводит к ее разрушению.

В таких случаях, чтобы облегчить погружение, применяют подмыв. Для этого к острию сваи через подмывные трубки под большим напором подается вода. Струя воды разрыхляет грунт, а взвешенные в воде частицы, ища выход, двигаются по боковой поверхности ствола сваи и выносятся наружу. Движение взвешенных частиц по боковой поверхности ствола сваи уменьшает силу трения, а размыв грунта в подошве уменьшает лобовое сопротивление.

Подмыв эффективен в легкоразмываемых грунтах, т. е. несвязных. Если грунты связные, то подмыв можно применять только тогда, когда они слабые и водонасыщенные и поддаются размыву. В плотных связных грунтах подмыв не только не дает эффекта, а даже вреден, так как от подмыва грунт разжижается и сильно уменьшается его несущая способность. Подмыв также можно применить в грунтах, содержащих гравийные и галечные отложения. В этом случае мелкие частицы грунта вымываются и выносятся потоком воды, а крупные частицы остаются внизу и раздвигаются острием сваи в стороны. Величина Напора и количество подмывных труб зависят от грунтовых условий и размера свай.

Напор определяет скорость вытекания струи воды из наконечника, которая должна быть достаточной для взвешивания частиц грунта. Чем крупнее частицы размываемого грунта, тем больше требуется воды, чтобы не допустить осаждения взвешенных в ней частиц грунта. Потребные напор и количество воды определяют, погружая пробные сваи. Подмыв может быть Центральным или наружным. Для свай сплошного сечения или оболочек диаметром 40—60 см применяют центральный подмыв; Для оболочек диаметром 1,2—1,6 м применяют центральный или наружный подмыв. При большем диаметре оболочек применяют наружный подмыв. Трубки для наружного подмыва размещают через каждые 1,5—2 м по периметру оболочки, но не менее двух.

Преимущества наружного подмыва: возможность исправления отклонения сваи от проектного положения путем регулирования напора воды (повышением напора воды в одной трубе и понижением напора или прекращением подачи воды в другой); возможность устранять зажим сваи путем поднятия подмывных труб, что способствует уменьшению силы трения.

При наружном подмыве трубы свободно подвешивают на тросах, пропущенных через блоки, поднимая и опуская их лебедкой. Подмыв прекращают, когда острие сваи не доходит на 1 — 1,5 м до проектной глубины. Дальнейшее погружение надо вести без подмыва. При этом несущая способность сваи получается не ниже, чем в обычных забивных сваях. Это объясняется тем, что при добивке сваи песчаные грунты снова уплотняются, вытесняя избыточную воду.

Эффект наружного подмыва можно усилить. Для этого применяют пневмоиглу, состоящую из двух трубок (рис. 1): одна трубка предназначена для подачи воды, другая для подачи воздуха. Нижний конец воздушной трубки заглушён и располагается выше наконечника на 0,4—0,5 м. Для выхода воздуха на боковой поверхности нижнего конца трубки имеются отверстия диаметром 8 мм. При нагнетании сжатого воздуха скорость выхода пульпы увеличивается в результате ее насыщения воздухом и уменьшения объемного веса.

Интересный способ подмыва применен на строительстве моста через р. Южный Буг. Сваи-оболочки диаметром 1,16 м были легко погружены в верхние слои илистого грунта на глубину 16—18 м без выемки грунта. Чтобы пройти плотные суглинки и глины на глубине 14—18 м, устраивали специальную подмывную камеру внизу оболочки. Камера представляла стальной кольцевой нож оболочки с двумя патрубками.

Две подмывные иглы диаметром 50 мм были пропущены через трубы диаметром 150 мм, расположенные по наружной поверхности оболочки. Через подмывные иглы воду под давлением до 15 атм подавали в подмывную камеру. Разбуренная порода выносилась по трубам на поверхность. Большинство оболочек было погружено до известняков и заделано в них.

Подмыв широко применяют в мостостроении для извлечения разбуренной породы при помощи эрлифта, гидроэлеватора и др.

Подмывные трубы назначают с внутренним диаметром до 75 мм, а наконечники — с центральным отверстием 20—30 мм и боковыми отверстиями по 8—10 мм. Ориентировочные данные о потребной величине напора и расхода воды в зависимости от грунта и глубины погружения свай приведены в табл. 2.

По потребным напору и расходу воды выбирают насосы. Один насос может обслужить несколько подмывных труб. Основные параметры насоса — производительность (расход), напор и мощность.

Ваш отзыв