5.3. Усиление кустов свай (ч. 1)
Усиление свайных фундаментов осуществляют в случаях недостаточной несущей способности грунтов, на которые опирается свайный фундамент, а также значительного возрастания нагрузки на фундамент при реконструкции здания или сооружения, когда очевиден выход из строя фундамента в целом (свай и ростверка). При усилении свайного фундамента в целом (куста свай) нередко приходится одновременно усиливать ростверк и стволы свай, однако это усиление должно органически входить в общий комплекс мероприятий, проектируемых для реконструкции данного свайного фундамента.
При исчерпании несущей способности основания, на которое опирается свайный фундамент, а также окружающей его грунтовой толщи применяют методы закрепления и повышения прочности грунтов, описанные в гл. 3. Грунт в межсвайном пространстве и под остриями свай может быть упрочнен путем цементации, силикатизации, смолизации, обжига и другими способами укрепления оснований. Для этой цели, как и при укреплении оснований под фундаментами мелкого заложения, скважины для нагнетания раствора или обжига бурят с таким расчетом, чтобы можно было укрепить всю толщу грунтов между сваями и под ними — до более прочных грунтов. При малых размерах ростверков такие скважины рекомендуется устраивать наклонными и бурить за пределами ростверка. При больших размерах свайного фундамента скважины приходится бурить сквозь ростверк, что связано с известными трудностями. В связи с этим методы укрепления оснований при усилении свайных фундаментов применяются сравнительно редко. Их чаще используют для усиления не кустов свай, а односвайных фундаментов.
Так, по рекомендации НИИпромстроя усиление односвайных фундаментов (свай-колонн) каркасного одноэтажного здания осуществлено путем нагнетания карбамидной смолы в околосвайный грунт, представленный суглинками мягко- и текучепластичной консистенции. Усиление производилось для каждой сваи среднего пролета через наклонно погружаемые инъекторы с закреплением грунта поочередно с двух сторон за-ходками снизу вверх. В НИИпромстрое [32, с. 179—181] создана специальная установка для закрепления околосвайного грунта смолизацией.
При устройстве свайного фундамента на слабых водонасыщенных грунтах выдавливание грунта может происходить как из межсвайного пространства, так и из-под свай. В этих случаях для свай длиной 7—9 м можно устраивать сплошную обойму для всего свайно-грунтового массива. Такую обойму выполняют из устраиваемых вплотную одна к другой буронабивных свай или методом "стена в грунте". Ограждение заглубляют в более плотный грунт и рассчитывают на боковое давление выжимаемого грунта. Расчет обычно производится на горизонтальное давление грунта, расположенного под свайным фундаментом. При этом свайный Фундамент рассматривают как условный массивный фундамент, устанавливают среднее давление р на уровне острия свай, а затем по известным формулам [79] определяют вертикальные и горизонтальные напряжения в основании под концами свай. При расчете необходимо учитывать пассивный отпор грунта за ограждением.
Одним из несложных методов усиления свайного ленточного фундамента в случае отсутствия у отдельных свай надежного сопряжения с ростверком является подводка дополнительной железобетонной плиты под ростверк (см. рис. 5.3). Такой метод усиления был с успехом применен в г. Ростове-на-Дону для двух жилых 9-зтажных домов, получивших деформации аварийного характера [18, с. 77—78]. Принятое решение позволило часть нагрузки от надземной части здания (около 0,15 МПа) передать на основание через железобетонную ленту и одновременно включить в работу все свои фундаменты. Подводка фундамента была осуществлена отдельными захватками по 1,5—2 м.
При использовании указанного метода усиления особое внимание следует обращать на сопряжение верхней плоскости подводимой плиты с подошвой существующего ростверка. Плотность сопряжения достигается путем применения пластичных бетонных смесей. Наряду с монолитными плитами применяют плиты из сборных элементов.