Геотехническая компания

Расчет и проектирование свайно-плитного фундамента с применением грунтоцементных свай

Малинин П.А. «ИнжПроектСтрой»

В свайно-плитном фундаменте часть нагрузки воспринимает плита, опирающаяся на грунт, а другую часть нагрузки воспринимают сваи, передающие нагрузку на ниже лежащие слои грунта.

Одной из технологией, позволяющей выполнять устройство свай, является технология струйной цементации грунтов.

Сущность технологии заключается в перемешивании грунтов струей цементного раствора. В результате в грунтовом массиве формируются сваи из нового материала – грунтоцемента, обладающего высокими деформационными характеристиками.

Существующие методики расчета комбинированных свайно-плитных фундаментов предусматривают применение железобетонных свай, обладающих жесткостью на много превышающую жесткость грунтового основания. В отличие от железобетонных свай грунтоцементные сваи обладают более низкой жесткостью, что предполагает рассматривать грунтоцементную сваю, как колонну, сформированную из укрепленного (сцементированного) грунта.

Жесткость подобной сваи сравнима с жесткостью грунтового основания, поэтому для расчета таких свай может быть применен иной подход – определение осадки фундаментной плиты на укрепленном основании.

В статье показаны примеры расчетов осадки свайно-плитных фундаментов с использованием двух методик.

В первой методике осадка вычисляется на основе жесткости грунтового основания под плитой и жесткости свай. Методика позволяет находить усилия в каждой свае. Данная методика была реализована специалистами компании в программе GeoPlate.

Сущность другой методики заключается в том, что грунтоцементные сваи и грунт рассматриваются как грунтовый массив с осредненными характеристиками, вычисленными по правилу механической смеси. Далее осадка фундамента вычисляется как для фундаментной плиты на укрепленном грунтовом основании либо по нормативным методикам, либо методом конечных элементов.

Статья содержит ряд примеров применения грунтоцементных свай при устройстве свайно-плитных фундаментов.

Первый объект показывает возможность устройства грунтоцементных свай в стесненных условиях из котлована с распорной системой. Работы выполнялись при реконструкции одного из исторических зданий в городе Москва. Внутренняя часть здания демонтировалась и оставлялся только один фасад, поддерживаемый металлическим каркасом из двутавров.

Другой объект – пример устройства свайно-плитного фундамента из комбинированных свай: верхняя часть – это железобетонная свая, нижняя часть – грунтоцементная свая. Кроме того, на этом объекте несущий слой (известняк) имеет достаточно сложный кратерообразный характер с пиками и впадинами. Технология струйной цементации позволила удлинить шестиметровые железобетонные сваи и опереться на несущий слой.