Возможность использования пирамидальных свай при искусственном песчаном основании

Уровень грунтовых вод достигает дневной поверхности. В этих условиях более целесообразно строить на пирамидальных сваях. Поэтому на ряде объектов трест применил пирамидальные сваи длиной 2 и 2,3 м с углом коничности 9° (площадка №4).

Изучалась возможность использования пирамидальных свай и при искусственном песчаном основании. Так, в насыпных грунтах мощностью 3,2 подстилаемых мелким водонасыщенным песком (площадка № 2), средняя удельная несущая способность пирамидальных свай оказалась в 1,6 раза выше, чем призматических.

В аналогичных условиях на насыпных грунтах СУ-113 в 1975 г. построило трехэтажное здание в г. Полтаве, применив пирамидальные сваи длиной 2 м с углом коничности 9°. Грунт площадки суглинок с показателем консистенции 0,55. Проектом предусматривалось строительство здания на ленточных фундаментах глубиной заложения до 4,5 м с устройством водопонижения. В ходе работ слабый грунт заменили песчаной подушкой, прорыв ленточные траншеи шириной 1,5 м на глубину до 3 м. Уплотнение грунта достигалось замачиванием. При погружении пирамидальных свай произошло дополнительное уплотнение насыпного песчаного грунта. Продолжительность устройства свайного фундамента по сравнению с ленточным на естественном основании была вдвое меньше.

Встречаются такие грунтовые условия, когда применение пирамидальных свай не дает положительного эффекта по удельной несущей способности в сравнении с призматическими сваями. Так, грунт площадки № 6 в г. Полтаве сложен намывным песком средней плотности 1,60 т/м³, 0,66, 37°30, 1,68 т/м³, мощность 1,5-3 м. Подстилающий слой - суглинки и супеси мощностью более. Ниже залегают пылеватые пески средней плотности.

При разработке проекта для данных условий были испытаны статической нагрузкой призматические сваи сечением 350x350 мм, длиной 12 и 14 м и пирамидальные длиной 3,7 м. Как показали испытания, по удельной несущей способности пирамидальные сваи не отличаются от призматических.

Учитывая, что расчетная нагрузка строящегося здания на 1 пог. м достигает 500 кН, целесообразнее применять призматические сваи, так как даже при минимальном шаге между пирамидальными сваями 2d= 1,6 м несущая способность 1 пог. м фундамента на пирамидальных сваях составляет лишь 340:1,6 = 210 кН.

Применение пирамидальных свай в данных грунтовых условиях более эффективно при строительстве зданий и сооружений с погонной нагрузкой до 200 кН или при двухрядном расположении свай.

Характерным примером существенного повышения несущей способности пирамидальных свай за счет увеличения плотности подстилающего слоя может служить строительство в грунтовых условиях площадки №7 (г. Полтава). Под намывным песком здесь располагается песок пылеватый водонасыщенный. В таких грунтовых условиях удельная несущая способность свай оказалась более чем в 5 раз выше, чем в намывных песках площадки №6. Сопоставительные испытания призматических и пирамидальных свай подтвердили целесообразность применения последних в намывных песчаных грунтах.

Возможность использования пирамидальных свай в слабых связных грунтах исследовалась в г. Полтаве на площадке №8. В суглинке водонасыщенном, мощностью 2 м, подстилаемом мелкозернистым водонасыщенным песком мощностью 10-11 м, испытывались статической нагрузкой призматические сваи длиной 10 м и пирамидальные длиной 2 и 3,5 м. Удельная несущая способность пирамидальных свай оказалась в 2-2,5 раза выше, чем призматических.

Экономически менее эффективно применение пирамидальных свай при больших нагрузках в слабом грунте с верхним слоем мощностью 4 м, подстилаемым плотными грунтами. Например, площадка № 3 в г. Кременчуге представлена суглинком (мощность слоя 1,4 м), суглинком I типа по просадочности (мощность слоя около 5 м), подстилаемыми влажным плотным среднезернистым песком. При разработке котлована мощность слоя суглинка была уменьшена до 3-4 м.