19.10.2020

Проектирование, испытания и установка винтовых свай для тепличного комбината «Обской»

Новосибирская область

Компания «ГлавФундамент» приняла участие в реализации проекта по строительству тепличного комбината «Обской».

Грунтовые условия

площадки строительства

В соответствии с данными инженерно-геологических изысканий на площадке строительства до глубины 10 м выделено 4 инженерно-геологических элемента:

ИГЭ-1 – насыпной грунт, состоящий из смеси почвы, суглинка, битого стекла и обломков древесины, мощностью 0,5 м;

ИГЭ-2 – почвенно-растительный слой мощностью 0,2-0,5 м;

ИГЭ-3 – суглинок тяжелый, пылеватый, тугопластичный, с прослоями суглинка сягкопластичного, незасоленный, минеральный, ожелезненный. Мощность слоя составляет 2,9-9,7 м;

ИГЭ-4 – суглинок тяжелый, пылеватый, мягкопластичный, с прослоями суглинка текучепластичного и текучего, незасоленный, минеральный, ожелезненный. Мощность слоя составляет 0,8-4,5 м.

Категория сложности инженерно-геологических условий – II (средней сложности). Коррозионная агрессивность грунтов по отношению к углеродистой и низколегированной стали по результатам лабораторный измерений удельного электрического сопротивления грунтов была определена как средняя.

Для подтверждения данных инженерно-геологических изысканий специалисты компании «ГлавФундамент» провели на объекте динамическое зондирование грунтов (методика разработана отделом НИОКР на основании ГОСТ 19912 «Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием»), которое позволяет определить физико-механические характеристики грунта, необходимые для проектирования свайно-винтового фундамента.

Практический опыт применения показывает, что именно зондирование грунтов обеспечивает оценку несущей способности свай на всех характерных участках площадки, на всех интересующих глубинах. Более того, когда дело касается применения в качестве фундамента свай, данное исследование дает более достоверную информацию, чем бурение скважин, уступая по точности оценок только статическим испытаниям грунтов натурными сваями.

Винтовые сваи,

рекомендованные под объект:

СВ 145(6)/6*-170(6)/6*(10n)-82/39К – 102 шт.
СВ 170(6)/6*-170(6)/6*(24n)-82/39К – 113 шт.
СВ 170(6)/6*-170(6)/6*(24n)-82/47К – 137 шт.
СВС 195(6)/6*-195(8)/6*(27n)-100/39К – 9 шт.
СВС 195(6)/6*-195(8)/6*-100/47К – 253 шт.
СВС 220(8)/6*-220(8)/6*-220(8)/6*(18n)-125/39К – 1 031 шт.
СВС 220(8)/6*-220(8)/6*-220(8)/6*(18n)-125/47К – 88 шт.
СВС 220(8)/6*-220(8)/6*-220(8)/6*(20n)-125/39К – 33 шт.

Все сваи выполнены с усиленным монтажным отверстием. Также для данного объекта была запроектированы и изготовлены элементы сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН):

ЭСБН 95/300/400 – 352 шт.;
ЭСБН 139/345/375 – 342 шт.;
ЭСБН 100/320/400 – 23 шт.

Винтовые сваи, рекомендованные под объект

Подбор конфигурации лопастей, соответствующей грунтовым условиям площадки строительства, позволяет минимизировать нарушения структуры грунта при погружении, что обеспечивает соответствие несущей способности требованиям проектной документации.

Выбор толщины металлопроката обусловлен степенью коррозионной агрессивности грунтов (КАГ) площадки строительства (данные получены в ходе измерений), а также требованиями к жесткости и прочности. Для уточнения правильности подбора данного параметра после выполнения расчета срока службы свай в грунте была выполнена проверка соответствия остаточной толщины стенки ствола проектным нагрузкам и требованиям ГОСТ 27751 «Надежность строительных конструкций и оснований».

Так как под объект было решено использовать многолопастные модификации винтовых свай, на этапе проектирования были индивидуально подобраны такие параметры как расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей. Необходимость расчета межлопастного расстояния, шага и угла наклона лопастей обусловлена сложной зависимостью этих параметров от грунтовых условий и характера нагрузок от строения.

Использование ЭСБН позволило существенно повысить способность винтовых свай к противодействию горизонтальным нагрузкам.

Испытания грунтов статической

нагрузкой на сваи

Для определения зависимости перемещения свай от прилагаемых нагрузок специалисты компании «ГлавФундамент» провели на объекте натурные испытания грунтов сваями при действии статической вдавливающей и горизонтальной нагрузок.

Испытания проводились винтовыми сваями, погруженными в грунт, в соответствии с требованиями ГОСТ 5686.

Ступени вертикальных нагрузок прикладывались на сваи с помощью гидравлического домкрата, упорная система выполнялась с использованием балки и анкерной системы. Регистрация величины нагрузки проводилась с помощью образцового манометра. Наблюдения за осадками велась по индикаторам часового типа до условной стабилизации.

Ступени горизонтальных нагрузок для испытаний прикладывались с помощью натяжителей механического типа. Регистрация величины нагрузки проводилась с помощью динамометра.

По результатам испытаний допустимая нагрузка на сваю превосходит проектную, условие по несущей способности, деформативности выполняется.

Испытания грунтов статической нагрузкой на сваи

Установка винтовых свай

Так как в соответствии с требованиями заказчика под объект был предусмотрен безростверковый фундамент, колонны сооружения должны были устанавливаться непосредственно на винтовые сваи. Это требовало от специалистов компании максимальной точной установки.