Статья:

Усиление фундаментов существующих зданий с помощью самозабуриваемых винтонабивных микросвай

Конференция: XVII Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Залеский Д.В., Голуб Н.Д., Лаптев А.Г. Усиление фундаментов существующих зданий с помощью самозабуриваемых винтонабивных микросвай // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. XVII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 6(17). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/6(17).pdf (дата обращения: 18.09.2019)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Усиление фундаментов существующих зданий с помощью самозабуриваемых винтонабивных микросвай

Залеский Дмитрий Валерьевич
студент, Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, Беларусь, г. Гродно
Голуб Наталья Дмитриевна
студент, Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, Беларусь, г. Гродно
Лаптев Андрей Григорьевич
студент, Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, Беларусь, г. Гродно
Жывалевская Ирина Викторовна
научный руководитель, старший преподаватель, Гродненский государственный университет им. Я. Купалы, Беларусь, г. Гродно

 

Устройство самозабуриваемых винтонабивных микросвай допускается во всех видах песчаных, глинистых и скальных грунтов. Винтонабивные микросваи являются разновидностью буроинъекционных свай, но отличаются способом устройства.

Устройство таких свай производится методом последовательного забуривания в грунт составляющих трубчатых винтовых штанг (ТВШ) с муфтовым соединением и передовой буровой коронкой, при одновременной промывке скважины буровым цементным раствором. По достижении проектной длины микросваи, производят опрессовку скважины более густым цементным раствором. [1]

 

Рисунок 1. Схема закрепления микро-сваи из ТВШ в грунте:

1-фиксирующая гайка; 2-опорная плита; 3-защитная трубка из ПВХ; 4-зона первичной инъекции грунта; 5-вмещающий грунт; 6-цементное тело; 7-ребристая штанга; 8-внутренний канал штанги; 9-соединительная муфта; 10-распорка; 11-буровая коронка; 12-инъекционное отверстие

 

Данная технология усиления применялась при реконструкции бывшего административного здания в гостиницу в Центральной части Санкт-Петербурга [2]. Гостиница представляет собой 6-ти этажное здание в монолитном железобетонном каркасе высотой 24,0 м и максимальной высотой 27,7 м. Здание во время блокады пострадало от прямого попадания авиационной бомбы.

Под всем зданием гостиницы предусмотрен заглубленный этаж для автостоянки автомобилей и технических помещений. Фундаментами сооружения служат буронабивные сваи диаметром 410 и 550 мм, изготавливаемые по технологии уплотнения грунта DDS c использованием бурового оборудования фирмы «Bauer».

В состав работ по усилению фундаментов входило инъекционное укрепление тела фундамента при помощи инъекции цементного раствора, а также установка 75 наклонных анкерных свай по технологии «Титан» длиной 25 м и диаметром 200 мм с поверхности основания. Скважины под анкерные сваи бурились без обсадных труб ударно-вращательным способом с подачей по внутреннему каналу штанги промывочного раствора под давлением.

Еще одним примером использования технологии самозабуриваемых винтонабивных микросвай является усиление фундаментов многоквартирного дома в городе Верхняя Силезия (Польша) [3]. Добыча полезных ископаемых в районе расположения здания способствовала его осадке. Чтобы стабилизировать здание и защитить его от дальнейшего разрушения, был разработан проект усиления фундамента.

Усиление выполнялось с использованием микросвай, просверленных через стенки фундамента с цементацией под высоким давлением. Во время инъекции бурового раствора полый стальной стержень служит в качестве канала и остается готовой свае в качестве усиления. Конец стержня оснащен сверлом, выбранным в зависимости от типа почвы. Для соединения стержней используются системные стяжки. Во время бурения осуществляется предварительная закачка бурового раствора. Просачивание раствора в грунт стабилизирует стенки скважины, устраняя необходимость в обсадной колонне.

После достижения заданной глубины производится окончательная инъекция. Скважина заливается снизу вверх. Это обеспечивает правильное заполнение скважины.

 Стержни, вставленные в скважину, остаются там в качестве усиления для сваи.

Работы начались в конце октября 2013 года. Сваи были введены в грунт через стены фундамента под углом 2°-5°. Бурению предшествовало вырезание ниш в стенах.

После установки микросвай эти ниши были заполнены бетоном. Из-за ограниченного пространства бурение осуществлялось с помощью дрели с ручным приводом, установленной на стенде. Микросваи были изготовлены из сращиваемых частей длиной 1 метр.

Ещё одним примером усиления фундаментов сваями можно рассмотреть использование микросвай для существующих коммерческих зданий как ИКЕЯ в Гданьске, из источника [4] можно увидеть что микросваи использовались для укрепления существующих фундаментов и строительства новых фундаментов в ходе реализации развития коммерческих зданий ИКЕА в Гданьске (работы выполнены в 2007-2008 годах).

Для передачи дополнительных нагрузок, вызванных в результате расширения знания ИКЕЯ, было принято решение использования микросвай системы Titan – Ti103/78 и Ti52/26 с общей длиной стержня 12 метров, диаметром расточных коронок 220 миллиметров и 175 миллиметров. Микросваи устанавливались внутри и вокруг существующих фундаментных блоков. Опоры с большими нагрузками использовали специальные рамы из стальных балок, размещенные поверх существующих фундаментов.

Согласно проекту, дополнительный этаж  поддерживаться на системе свай, установленных на существующий фундамент, усиленный микросваями, и с помощью независимой системы стальных балок.

На основании представленных выше примеров использования данного типа свай, можно сделать вывод о применимости  данного метода усиления как в странах СНГ так и за рубежом.

 

Список литературы:
1. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по использованию анкерных свай и микро-свай в составе мероприятий инженерной защиты автомобильных дорог: ОДМ 218.2.066-2016. Внесен Управлением научно-технических исследований, информационного обеспечения и ценообразования, Управлением проектирования и строительства автомобильных дорог Федерального дорожного агентства. Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 03.08.2016 № 1516-р. – 87 с.
2. The 12th international workshop on micropiles: application of micropiles to the stabilization of a deflected old tenement house/. Univ. of Kraków, Poland, 2014, ed.: Krzysztof Sternik , Tomasz Blejarski: Univ. of Kraków, Poland- 2014.- 13 p.
3. Transportation Geotechnics and Geoecology, TGG 2017, 17-19 May 2017, Saint Petersburg, Russia Construction of deep foundation ditch under a reconstructed multi-storey building on the main avenue of St.Petersburg Mangushev Ra1 ., Dr. Sc. Geotechnic, Professor; Osokin A., Ph.D., Geotechnic, Docent* . a Geotechnical Department, St.Petersburg State Civil Engineering University, Saint-Petersburg, 190005,Russia – 2017.-8p.
4. Conference Paper June 2014 Reads Conference: The 12th International Workshop on Micropiles, The use of micropiles as a form of underpinning of existing commercial buildings – development of IKEA hall in Gdańsk, dr inż. Marcin Blockus, At Kraków, Poland – 2014 -7p.