1. Применение свайного фундамента на Среднем Урале.
Свайные фундаменты всегда занимали достойное место в инженерной практике. Особенно широко они стали применяться в последние 30–35 лет. Это связано с повышением этажности, увеличением габаритов зданий и сооружений, возрастанием нагрузок, передаваемых на единицу площади, использованием для строительства площадок с неблагоприятными инженерно-геологическими условиями, сложным рельефом, высоким уровнем грунтовых вод и др.
Рассмотрим применение свайных фундаментов на объектах г. Екатеринбурга.
«Здание цирка».
Грунтовые условия на объекте находится в зоне развития изверженных пород, представленных туфами порфиритов. Коренные породы с поверхности перекрыты чехлом элювиальных образований, элювиальными и делювиальными отложениями. Скальные грунты расположены на глубине 9,0 и 15,0 и ниже.
Грунтовые воды встречены всеми выработками. Установившийся уровень их зарегистрирован на глубине 0,7–3,3 м.
Уровень грунтовых вод непостоянный, амплитуда колеблется в весенне-осенний период и составляет 1,0–1,5 м.
На основании изысканий воды площадки обладают сульфатной агрессивностью по отношению к бетонам на обычных цементах. Вода р. Исеть обладает выщелачивающей агрессивностью для обычных сульфато-стойких портландцементов.
«Цех пленок предприятия п/я А-3685»
На месте бывшего карьера глин, площадка спланирована насыпными грунтами, мощностью 2,1–7,5 м.
В геологическом отношении площадке сложена хлоритовыми сланцами, выветрелыми в верхней части до состояния рухляка и перекрытыми сверху насыпными грунтами и делювиально-аллювиальными суглинками неогенового возраста, общей мощностью 2,10–15,0 м.
«Профтехучилище №68 вОрджоникидзевском районе»
Естественный рельеф площадки скрыт под слоем насыпных грунтов. В центральной части с юга на север площадку пересекает неширокое осоковое болото, по которому происходит сток канализационных сбросов. В восточной части площадку пересекают 2 ручья, по которым происходит сток поверхностных вод в речку Калиновку.
В геологическом отношении площадка объекта располагается в зоне развития метаморфических пород, представленных переслаивающимися хлоритовыми и тальково-хлоритовыми сланцами.
С поверхности коренные породы перекрыты чехлом насыпных грунтов, рыхлых отложений четвертичного возраста и продуктами выветривания сланцев.
Четвертичные отложения представлены торфами и аллювиальными песками и глинами. Продукты выветривания сланцев- суглинистые сапролиты и щебенистые грунты. Кровля коренных пород подвержена неравномерному выветриванию, имеет пикообразный характер.
Грунтовые воды на площадке встречены повсеместно и подпитываются поверхностными водами за счет реки Калиновки и сбрасываемых канализационных вод.
Учитывая геологию грунтов, на объектах «Цирк», «Цех пленок предприятия п/я А-3685», «Профтехучилище № 68 Орджоникидзевском районе» был выполнен свайный фундамент из забивных свай.
В ЖК «Малевич»в 5 доме был выполнен смешанный свайный фундамент, и состоит он из забивных и буронабивных свай.
В ЖК «Парковый квартал», ЖК «Цветной бульвар», ЖК «Мичуринский», ЖК «Времена года» фундамент выполнен из забивных свай.
В ЖК «Ньютон парк» фундамент сделан из коротких забивных свай.
На сегодняшний день большее применение нашли забивные сваи, чем буронабивные сваи.
2. Сложности возведения свайного фундамента в условиях Среднего Урала
Основными проблемами, с которыми сталкиваются при устройстве свайного фундамента, являются:
– недобивка сваи до проектной отметки,
– перерасход материала,
– отклонение сваи от вертикали,
– провал сваи,
– нехватка данных о грунтовых условиях,
– расходы на дополнительные инженерно-геологические изыскания,
– разрушения свай (разрушение голов, выколы бетона по длине сваи, косые изломы свай выше и ниже поверхности грунта, изломы в плоскости, перпендикулярной оси сваи ниже поверхности грунта).
Например, с проблемами при забивке свай столкнулись на следующих объектах:
«Четырехэтажный механосборочный корпус»
При строительстве были запроектированы забивные висячие сваи длиной 5 и 7 м. При забивке сваи они легко погружались на проектную глубину без достижения заданного отказа. Были выполнены дополнительные изыскания, и было выявлено, что установлена ошибочность отнесения сапролитов к крупнообломочным грунтам. После дополнительных изысканий приняли длину свай 9–11 м с заглублением в слой рухляков на 0,5–1м.
«9- этажный крупнопанельный жилой дом по ул. Бажова»
В качестве фундамента были приняты сваи-стойки длиной 6–8 м. При забивке сваи под одну из несущих стен, сваи не дали проектного отказа. Увеличение длины свай до 10 м, тоже не позволило достичь проектного отказа. Поэтому было принято решение увеличить количество свай вдвое. После сдачи дома в эксплуатацию, вследствие осадки фундаментов под одной из несущих стен, образовались наклонные трещины.
«Поликлиника госпиталя ветеранов войн»
Строительство проводилось в два этапа. Здание представляет собой 7-этажное здание каркасного типа из сборных железобетонных конструкций с самонесущими кирпичными наружными стенами. На первом этапе были забиты сваи под блок В. Затем строительство было остановлено. Были выполнены корректировки в проекте. При добивке сваи получили значительное отклонение от вертикали, что вызвало уменьшение несущей способности. Наклон свай при забивке объяснился наклонным расположением слоев скальных грунтов.
Из-за сложности грунтов строители используют свайный фундамент. Если сравнивать его с ленточными или монолитными аналогами, то обустройство свайного фундамента является единственным верным решением на неустойчивых и мягких грунтах.
Литература:
- Статья В. В. Лушников «Использование мирового опыта при проектировании и строительстве фундаментов высотных зданий с учетом геологических условий Екатеринбурга»
- Солдатов Б. А. Исследования несущей способности забивных, висячих свай и свайных фундаментов в элювиальных глинистых грунтах Среднего Урала: диссертация кандидата технических наук: 18.12.1972 г./ Б. А. Солдатов. Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова.- г. Свердловск- 1972 г.– 130 с.
- Швец В. Б., Элювиальные грунты как основания сооружений/В. Б. Швец//учебник/ Москва Стройиздат, 1993 г. — с. 224
