Экономика стран востока

В настоящее время в Тюменской области ведется интенсивное строительство. Северная часть области, включая Ямало-Ненецкий автономный округ, расположена в зоне распространения высоко- и низкотемпературных многолетнемерзлых грунтов (ММГ), используемых, как правило, но принципу I, т. е. в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации зданий и сооружений. Основным типом фундаментов здесь являются сваи.

Особенности природных и технико-экономических условий этих районов:

суровый климат, отдаленность от промышленных центров и отсутствие развитой сети железных и автомобильных дорог;

отсутствие в ММГ крупнообломочных включений:

повсеместное применение свай из стальных труб;

наличие у строительных организаций региона парка мощных японских буровых станков марки КАТО PF-1200.

Сочетание этих условий позволило разработать принципиально новый термовращательный способ погружения свай в ММГ, суть которого заключается в том, что свая из стальной трубы с открытым нижним торцом подвергается воздействию вдавливающего осевого усилия и крутящего момента. По поверхности контакта свая - мерзлый грунт механическая энергия трения переходит в тепловую. Грунт под нижним концом сваи оттаивает и отжимается в стороны, т. е. наружу и внутрь сваи и вверх в околосвайное пространство. Тонкие стенки торца сваи (6 и 8 мм), постоянно взаимодействуя с мерзлым грунтом и отжимая оттаявшие слои грунта, внедряются в многолетнемерзлую толщу. Свая погружается до проектной глубины.

Процессы оттаивания грунта и его удаления от торца сваи наверх находятся в динамическом равновесии, определяемом скоростью оттаивания грунта, величиной вдавливающей нагрузки и гидравлическими сопротивлениями при выдавливании оттаявшей массы грунта из-под торца сваи.

Оттаявший грунт, отжатый в затрубное пространство, играет роль смазки между наружной поверхностью сваи и многолетнемерзлой толщей. По мере погружения вращающейся сваи толщина этого слоя грунта возрастает и достигает 1-2 см для сваи диаметром 325 мм, погруженной на глубину 7-8 м. Температура оттаявшего и перемешиваемого при вращении сваи слоя грунта повышается в глинистых грунтах до 40-60 градусов С.

Свая оказывается как бы в оболочке из хорошо перемешанного и прогретого талого грунта, который, замерзая, обеспечивает прочное вмерзание сваи в многолетнемерзлую толщу. Этот же оттаявший слой грунта предохраняет от повреждения противокоррозионную обмазку верхней части сваи на последнем этапе погружения.

Подобные процессы происходят у внутренней поверхности стенок сваи, где толщина оттаявшего слоя меньше, чем снаружи, но все же достаточна для выполнения роли "смазки", обеспечивающей свободное продвижение зашедшего в сваю керна мерзлого грунта до самого верха сваи. Таким образом, керн ММГ не мешает погружению сваи, не происходит так называемого "свайного эффекта", при котором полая свая (труба) погружается как свая со сплошным поперечным сечением*.(* При устройстве в верхней части сваи специального окна с отражателем керна свайной трубой можно бурить скважины (так называемое лидерное бурение). Однако термовращательное погружение свай осуществляется без бурения скважины, т. е. скважины не нужны.)

Рекомендуем

Интересное

Полезное
Сентябрь 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
252627282930