Журнал «Big Project ME» – ведущий журнал о строительной отрасли в странах Персидского залива. Выпуск за май 2015г.
Специальный отчет: фундаменты глубокого заложения (стр. 24-26)
По мере того, как здания становятся все сложнее и дороже, постепенно возрастает потребность в надёжных, устойчивых и экономически эффективных технологиях устройства фундаментов.
Нельзя отрицать, что скрытая под поверхностью часть зданий имеет такую же важность, как и его проект и конструкция. Технологии устройства фундаментов годами развивались и совершенствовались и появились альтернативы традиционным методам устройства глубоких свай. Однако среди подрядчиков и государственных структур сохраняется тенденция к применению уже знакомых методов, так сказать по принципу «лучше себя обезопасить, чем потом жалеть». Журнал «Big Project ME» решил обсудить со специалистами ключевые тенденции в отрасли и возможность применения альтернативных решений для фундаментов глубокого заложения.
При строительстве высотных зданий, все больше преобладающих в городских силуэтах по всей стране, применение свай остается обязательным требованием. В Дубае наиболее распространенной технологией является устройство буронабивных свай, говорит Питер Титус, управляющий директор компании Total Foundation Solutions (Тотал Фаундейшн Солюшенс) (TFS), поставляющее специализированное оборудование для строительства глубоких фундаментов и свай по всем странам Персидского залива. Однако всё чаще применяются альтернативные свайные технологии, такие как устройство свай методом непрерывного полого шнека (CFA) благодаря своей экономической эффективности. По словам Титуса, в США, странах западной Европы и ряде стран Южной Америки преобладает CFA, потому что данный метод на порядок дешевле. Все стараются сократить расходы на все строительство, а не только на фундаменты. Специалисты ищут способы выполнить эту работы быстрее и дешевле и, таким образом, CFA стала основной технологией во Франции, Испании и Великобритании.Устройство сваи CFA происходит с помощью непрерывного полого шнека, погруженного в грунт. Непрерывное крепление стенок скважины обеспечивается за счет заполненного грунтом шнека, что исключает необходимость использования временной обсадной трубы или бентонитового раствора. После достижение необходимой глубины происходит закачка бетона через полую часть шнека по мере его непрерывно извлечения, а арматурный каркас погружается в бетон после того, как грунт был извлечен с помощью шнека.
По словам Титуса, помимо своей экономичности, еще одним ключевым преимуществом CFA является скорость. Время, потраченное на устройство каждой сваи уменьшается. Бурение скважины шнеком, закачка бетона, подъем и погружение каркаса занимает приблизительно одну четвертую или одну пятую часть от времени, которое занимает бурение с помощью Kelly-штанги.
Однако CFA имеет ограничения по диаметрам и глубине свай. Сваи CFA могут буриться на глубину до 41 метра и диаметром до 1,5 метров при использовании специальных буровых установок с большим крутящим моментом. При строительстве очень высоких зданий, таких как небоскреб Бурдж-Халифа, требуется устройство свай с гораздо более большими диаметрами и глубиной, чем это можно выполнить по технологии CFA. Для таких случает больше подходят установки для устройства буронабивных свай. Также Титус отмечает растущую популярность машин для устройства микросвай. Все машины данного типа используются для создания отверстий в грунте, временных или постоянных. Проблема заключается в неоднородности грунта. Помимо этого, в прибрежных районах уровень грунтовых вод довольно высок, и когда подрядчик производит земляные работы ниже этого уровня, начинает появляться вода. Подрядчики, как правило, преодолевают данную проблему путем водопонижения при помощи насосов, что является весьма дорогостоящим процессом. Альтернативным вариантом является создание нижней пробки цементированием. Струйная цементация «Jet grouting» представляет собой технологию устройства свай путем смешивания грунта и цементного раствора под давлением для создания цементо-грунтовой колонны.
Струйная цементация улучшает механические свойства грунтов, снижая при этом их водопроницаемость. Нижнюю пробку можно создать гораздо ниже уровня грунта путем устройства множества коротких колонн по технологии струйной цементации путем наложения, чтобы остановить приток воды на месте будущего котлована. Комментируя то, как рынок подстраивается под текущие условия, Питер Титус отмечает, что в то время как машины для устройства стен в грунте были ключевым оборудованием в прошлом, в настоящее время установки для устройства микросвай стали пользоваться гораздо большим спросом в связи с дальнейшим развитием строительных технологий.
Существует множество значимых зданий, которые необходимо сохранить. У некоторых из них имелись проблемы с просадкой и неравномерной осадкой. Также, некоторые заказчики рассматривают возможности расширения уже существующих зданий, что также потребует усиления фундамента. Ярко выраженная тенденция перехода к микросваям предполагает использование небольших машин, которые можно разместить внутри и зданий, между или под ними. Эти же машины может использоваться для струйной цементации при использовании насоса высокого давления. Такие технологии становятся все более популярными, так как не всегда требуется использование цн буровых установок. Приходит понимание того, что, к примеру, под виллой сваи большого диаметра попросту не нужны.