Особенности погружения свай в мерзлые грунты
При погружении свай зимой в сезоннопромерзающие грунты приходится выполнять дополнительные операции или отдельные процессы. Без дополнительных операций, но с некоторым снижением производительности установок удается обходится при погружении свай мощными молотами или вибромолотами, если глубина промерзания не превышает 0,7 м. В остальных случаях: Предотвращают промерзание путем заблаговременного утепления мест забивки свай подручными материалами (опилки, солома…), Разрушают мерзлый грунт механическими способами, Устраивают лидирующие скважины бурильными машинами и виброударными установками Оттаивают слой мерзлого грунта Сам процесс погружения свай идентичен процессам, принятым для летних условий.
Методы погружения свай в вечномерзлые грунты характеризуются особенностями, обусловленными физико-механическими свойствами мерзлых грунтов, которые в ненарушенном состоянии имеют высокую несущую способность. В этих условиях необходимо максимально сохранять мерзлые грунты в их естественном состоянии, а при нарушении структуры грунта следует восстанавливать свойства этих грунтов.
Погружение свай в твердомерзлые (низкотемпературные) грунты
Погружают сваи в твердомерзлые грунты главным образом двумя методами: В оттаявший грунт; В пробуренные скважины, диаметр которых превышает наибольший размер поперечного сечения сваи
При погружении свай в оттаявший грунт вначале его оттаивают и затем погружают сваи в образовавшуюся в мерзлом грунте полость разжиженного грунта. Грунт оттаивают с помощью паровой иглы, перфорированной в нижнем конце. Под действием пара, выходящего у острия иглы, грунт разжижают до текучего состояния и в него погружают сваю до проектной глубины. Через некоторое время после погружения сваи происходит вмерзание и она, будучи как бы заделанной в толщу грунта, приобретает необходимую несущую способность.
В грунтах с небольшим количеством льда можно получить полость нужных размеров в короткое время (1…3 ч), а в грунтах с большой степенью насыщения льдом этот процесс происходит в течение 6…8 ч. Скорость погружения паровой иглы определяют с таким расчетом, чтобы диаметр протаянной полости в 2…3 раза превышал наибольший размер сваи в поперечном сечении.
Метод погружения сваи в пробуренные скважины предусматривает такую последовательность процессов и операций: Бурение скважины; Заполнение скважины песчано-глинистым раствором до отметки, при которой объем раствора с некоторым избытком достаточен для заполнения зазоров между стенками скважины и сваи после ее погружения; Погружение сваи, сопровождающееся выжиманием раствора; Извлечение обсадной трубы.
Погружение свай в пластично- мерзлые (высокотемпературные) грунты
В пластично-мерзлые грунты сваи погружают: Забивным или Бурозабивным методом. Методы погружения в оттаянный грунт и в скважины большего сечения, чем сечение свай, в условиях высокотемпературных грунтов малопригодны из-за медленного вмерзания свай.
Забивать сваи можно в пластично- мерзлые пылевые суглинки и песчаные грунты, не содержащие включений, и только в период сезонного оттаивания, так как зимой грунты становятся твердомерзлыми.
Бурозабивным методом сваи погружают в два этапа. На первом этапе пробуривают лидирующую скважину, диаметр которой принимается на 1…2 см меньше стороны сваи. На втором этапе погружают сваю с помощью вибромолота или дизель-молота. При этом грунт отжимается от углов сваи к середине ее стенок. Грунт оттаивает за счет тепловой энергии, трансформированной из механической, развиваемой молотом, и частичного выжимания грунта из скважины. Применение лидирующих скважин позволяет повысить точность установки сваи, обеспечить погружение ее на проектную глубину, устранить случаи поломки сваи при попадании иа острие валуна и др.