Бурові буронабивні бурообсадние буроопускние палі
Залежно від способу виготовлення бурові палі мають багато різновидів, але всім їм властивий основний процес - буріння в грунті свердловин. Відповідно до СНиП 2.02.03-85 бурові палі підрозділяють на наступні види:
1) буронабивні суцільного перетину з розширеннями і без них, бетоновані в свердловинах, пробурених в глинистих ґрунтах вище рівня підземних вод без кріплення стінок свердловин, а в будь-яких грунтах нижче рівня підземних вод з закріпленням стінок свердловин глинистим розчином або інвентарними обсадними трубами;
2) буронабивні порожнисті круглого перетину, що влаштовуються із застосуванням багатосекційного вібросердечніка;
3) буронабивні з ущільненим забоєм, влаштовується шляхом утрамбовування в забій свердловин щебеню або глинистого грунту;
4) буронабивні з камуфлетной п'ятої, влаштовується шляхом буріння свердловин з подальшим утворенням розширення вибухом і заповненням свердловин бетонною сумішшю;
5) буроін'єкційні діаметром 0,15-0,25 м, що влаштовуються шляхом нагнітання (ін'єкції) дрібнозернистої бетонної суміші або цементно-піщаного розчину в пробурені свердловини;
6) палі-стовпи, влаштовується шляхом буріння свердловин з розширенням або без нього, подачі в них омонолічіваются цементно-піщаного розчину і опускання циліндричних або призматичних елементів суцільного перерізу зі сторонами або діаметром 0,8 ми більш;
7) буроопускние з камуфлетной п'ятої, що відрізняються від буронабивних з камуфлетной п'ятої тим, що після утворення камуфлетного розширення в свердловину опускають залізобетонну палю.
Бурові палі можуть бути вертикальними і похилими. На застосування вертикальних бурових паль слід орієнтуватися при влаштуванні фундаментів в будь-яких грунтах, включаючи гравійно-галькові, а також при наявності скельних прошарків або при закріпленні на скельні грунти. Похилі палі рекомендується застосовувати, як правило, в грунтах, які не мають валунів розміром більше 30 см або скельних прошарків.
Розширені п'яти вертикальних і похилих паль влаштовують в зв'язкових і незв'язних грунтах без включення валунів, скельних прошарків, які затонули предметів. Як правило, істотного підвищення несучої здатності бурової палі набагато легше досягти шляхом влаштування розширення в її підставі, ніж шляхом збільшення діаметра палі і глибини її залягання. Пристрій розширення доцільно також з точки зору економії трудових витрат і матеріалів.
Як показала практика будівництва, бурові палі доцільно спирати на пласт ґрунту з розрахунковим опором не менше 1,5 МПа, а при влаштуванні розширень - не менше 1 МПа.
Бурові палі мають деякі переваги перед забивними. До найбільш істотних переваг належать: можливість виготовлення нестикованних паль великої довжини; необхідність армування стовбура палі тільки на дію експлуатаційних навантажень; виняток перевезення паль і пов'язаної з цим небезпеки їх пошкодження; можливість проведення робіт зі спорудження фундаментів поблизу існуючих будівель і споруд, для збереження яких неприпустимі струсу грунту.
Поряд з цим бурові палі мають і ряд недоліків: палі можна навантажувати тільки після набуття бетоном розрахункової міцності, т. Е. Через 28 діб після їх виготовлення; відсутня надійний контроль за якістю покладеного бетону і паль в цілому - можлива поява не піддаються контролю дефектів у вигляді розривів суцільного стовбура палі при підйомі обсадних труб, а також утворення місцевих звужень ствола і каверн; необхідні додаткові витрати на виробництво земляних робіт по влаштуванню свердловин і по здійсненню заходів проти обвалення ґрунту з їх стінок.
Незважаючи на зазначені недоліки, бурові палі доцільно застосовувати в наступних випадках: в фундаментах опор мостів і для несучих колон каркасних будинків, передавальних на грунт великі зосереджені навантаження; при передачі на фундаменти значних горизонтальних навантажень; при наявності в грунтах твердих включень, що виключають можливість забивання паль; поблизу існуючих будівель і споруд, де є небезпека їх пошкодження внаслідок струсу; грунту в процесі примусового заглиблення паль і оболонок; в місцях, де поверхня несе пласта має значну різницю в оцінках.
Бурова паля складається зі стовбура, голови і п'яти, яка може закінчуватися розширенням. Залежно від місцевих умов свердловини для пристрою бурових паль розробляють насухо або підводним способом, вживаючи заходів проти можливого обвалення ґрунтів. До таких заходів належать використання надлишкового тиску води, глинистого розчину або застосування обсадних труб. Обсадні труби діаметром до 0,8 м можна занурювати з закритим кінцем в грунти, які не мають включень валунів, скельних прошарків і інших твердих предметів. В інших випадках труби заглиблюють з відкритим кінцем, періодично видаляючи з них грунт.
Мал. 8.13. Похила бурообсадная паля з розширенням 1 - зумпф; 2 - розширення; 3 - стовбур; 4 - арматурний каркас; 5 - сталева захисна оболонка
При значній довжині бурових паль, великих навантаженнях на них або в несприятливих гідрогеологічних умовах застосовують бурообсадние палі (рис. 8.13), що відрізняються від буронабивних паль тим, що їх бокова поверхня в межах верхньої частини обсаджена (закрита) залізобетонної або сталевою оболонкою. Наприклад, при розташуванні фундаментів опор мостів в річці, середня швидкість течії води в якій перевищує 3 м / с, бетон зовнішньої поверхні бурових паль в зоні впливу переміщаються гравійно-галькових і галькові-валунні відкладень захищають від стирання покриттям з листової сталі товщиною не менше 10 мм. Це покриття поширюють на 1 м вище і нижче зазначеної зони.
Арматурні каркаси для бурових паль виготовляють з поздовжніх стержнів періодичного профілю діаметром не менше 16 мм і спіральної арматури діаметром 6-8 мм. Поздовжні стрижні каркаса розташовують рівномірно по колу. Відстань між стрижнями, а також крок спіральної арматури приймають рівним 15-20 см. У разі значного числа стрижнів поздовжньої арматури для виконання цієї вимоги їх розташовують в каркасі у вигляді пучків з двох-трьох стрижнів.
Крім поздовжніх стрижнів і спіралі рівномірно по довжині арматурного каркаса на відстані близько 2 м один від одного ставлять зовнішні кільця жорсткості, які виготовляють зі стрижнів того ж діаметру, що і поздовжнє арматура. або зі смугової сталі товщиною не менше 5 мм. Верхні кінці поздовжніх стрижнів каркаса на довжині, що забезпечує їх закладення в ростверк, залишають без спіралі і кілець жорсткості, щоб було зручніше армувати ростверк.
Товщина захисного шару бетону бурових паль повинна бути не менше 10 см. Для забезпечення цієї товщини до трьох стержнів арматурного каркаса, призначеного для вертикальних паль, приварюють фіксують коротиші зі смугової сталі. При похилих палях замість коротишів до двох поздовжніх нижнім стержнів приварюють напрямні з кутової або смугової сталі на ділянці каркаса, що знаходиться в межах свердловини.
Бурові палі найкраще армувати заздалегідь виготовленими каркасами проектної довжини. Однак при довжині паль більше 15 м арматурні каркаси збирають з окремих секцій при опусканні їх у свердловину.
З метою запобігання підйому арматурного каркаса в процесі бетонування палі його необхідно заанкеріть. Для цього в палях, арміруемих тільки у верхній частині, до двох діаметрально розташованих стрижнів каркаса приварюють два стержня довжиною до дна свердловини, забезпечених на нижньому кінці анкерами у вигляді коротишів з кутової сталі. Анкеровку каркаса, який починається з дна свердловини, здійснюють за допомогою коротишів з кутової сталі, приварених безпосередньо до нижнього кільцю жорсткості.
Стовбур бурової палі можна виготовляти монолітної або збірно-монолітної конструкції з бетону або залізобетону. Для фундаментів малих і середніх мостів широко застосовують залізобетонні буроопускние палі-стовпи діаметром 0,8 м і довжиною до 17 м.