теоретична частина 5

4.3. підведення паль

У дуже складних випадках посилення фундаментів, коли навантаження необхідно передати на глибоко залягаючі міцні ґрунти, особливо за наявності високого рівня ґрунтових вод, застосовують вдавлювані палі.

Розрізняють два способи посилення фундаментів: передавання навантаження від фундаменту на виносні палі або підбиття паль під підошву фундаменту.

Виносні палі застосовують у разі наявності високого рівня ґрунтових вод, а палі, що
підводяться під підошву фундаменту, – у разі низького. Відстань між палями повинна становити не менше трьох діаметрів.
Голови паль із наявним фундаментом з’єднують за допомогою ростверків, які виконують у вигляді залізобетонних поясів (для стрічкових фундаментів) або залізобетонних обойм (для стовпчастих фундаментів). Для кращої передачі навантаження від фундаменту, що підсилюється, на палі застосовують металеві або залізобетонні балки, які пропускають через тіло фундаменту. Довжина паль установлюється залежно від характеристики ґрунтів, розмірів поперечного перерізу паль і навантажень на фундамент. 

Виносні палі виконують у вигляді набивних паль або способом вдавлювання. При цьому способі підсилення необхідно забезпечити надійне сполучення наявного фундаменту з палями. З цією метою у фундаменті або в стіні у повздовжніх штрабах встановлюють рандбалки. Крім того, можуть застосовуватися поперечні балки, які заводять в попередньо пробиті наскрізні отвори. Балки з’єднують одна з одною і з виносними палями за допомогою монолітного залізобетонного ростверка.

Рисунок 1 -  Підсилення фундаментів за допомогою виносних паль:

1 – стіна; 2 – фундамент; 3 – повздовжня балка; 4 – поперечна балка; 5 – залізобетонний пояс (ростверк); 6 – палі

Палі, які підводяться під підошву фундаменту, зазвичай виконують складовими й занурюють способом вдавлювання. Палі з металевих труб 237×8 завдовжки 1 м розташовують попарно – з обох боків фундаменту. Для занурення паль застосовують домкрати (типу ГДЗ-300), які обпираються об залізобетонні балки, виготовлені одночасно із суцільним залізобетонним поясом і конструктивно зв’язані з палями.

Залізобетонний пояс влаштовують на рівні підлоги першого поверху до початку робіт щодо задавлювання паль. Задавлюють палі одночасно з двох боків фундаменту по всьому периметру будівлі за допомогою зварювання секцій. Для підвішування домкрата й рівномірного розподілу зусиль застосовують інвентарну металеву опорну балку, яку кріплять паралельно до стіни будівлі (з кожного її боку) до трьох сусідніх залізобетонних балок. Після встановлення останньої секції домкрат і інвентарну балку демонтують, установлюють армокаркаси й опалубку оголовка паль. Порожнину трубчастої палі заповнюють литою бетонною сумішшю (клас бетону С 12/15) і бетонують оголовок палі. Бетонну суміші подають через отвори в залізобетонних балках.

Рисунок 2 - Підсилення фундаментів за допомогою задавлювальних металевих паль:

1 – стіна; 2 – фундамент; 3 – монолітна залізобетонна балка; 4 – отвір для подавання
бетонної суміші; 5 – армокаркас; 6 – металеві трубчасті палі

Збільшити несучу здатність фундаменту й підвалини одночасно можна шляхом влаштування паль. Їх застосування дає змогу проводити роботи щодо посилення без розробки траншей і порушення структури ґрунту в основі.
Сутність методу полягає в улаштуванні під будівлею буроін’єкційних (коренеподібних) паль, які передають значну частину навантаження на щільніші шари ґрунту (див. рис. 3). Палі виконують вертикальними або похилими, використовуючи установки обертального буріння, які уможливлюють буріння свердловин діаметром 80…250 мм не тільки в ґрунтах підвалини, але й у тілі  фундаменту.

Палі влаштовують у такій послідовності:

• буріння «лідерної» свердловини;
• заповнення її пластичним цементно-піщаним розчином;
• установлення труби-кондуктора до початку зчеплення розчину;
• технологічна перерва для набору розчином необхідної міцності;
• буріння робочої свердловини до проектної позначки під захистом глинястого розчину або обсадної труби;
• заповнення свердловини цементно-піщаним розчином через буровий кістяк або трубу-ін’єктор від низу до верху до повного витіснення глинястого розчину;
• посекційне установлення арматурних каркасів;
• опресовування паль.

Ричунок 3 -  Підсилення фундаментів буроін’єкційними палями:

1 – фундамент; 2 – буроін’єкційні палі; 3 – стіна

Під час встановлення арматурних каркасів рівень розчину в свердловині не повинен перевищувати 0,5 м. Для опресовування палі на верхню частину труби-кондуктора встановлюють тампон (обтюратор) з манометром і через ін’єктор під тиском нагнітають цементно-піщаний розчин. Під час значних витрат розчину через фільтрацію ґрунту підвалини роблять технологічну перерву протягом одної доби і опресовування повторюють.
Під час влаштування паль застосовують таке обладнання: бурові верстати колонкового типу, ручні перфоратори й гідропневматичні бурові верстати, розчинозмішувачі турбінного типу, шлакові насоси, розчинонасоси, шлаковідділювач.