Расклинцовка щебнем¶
Расклинцовка щебнем — технологический процесс заполнения пустот в строительной конструкции (обычно в свайном поле или фундаменте) крупным заполнителем — щебнем — с целью уплотнения грунта, усиления несущей способности и стабилизации основания. Метод применяется в гражданском и промышленном строительстве при возведении зданий на слабых, водонасыщенных или пучинистых грунтах.
¶Суть метода
При забивке свай в грунт вокруг тела сваи образуется так называемая призма трения — зона уплотнённого грунта, но одновременно возникают пустоты и зоны рыхления. Расклинцовка щебнем заключается в том, что в зазор между сваей и грунтом (или в полость между сваями) послойно подаётся щебень крупной фракции (обычно 20–40 мм или 40–70 мм), который утрамбовывается виброплитой, вибронаконечником или тараном. Щебень заклинивает сваю, увеличивая боковое сопротивление грунта и передавая нагрузку на более плотные слои.
В результате:
- возрастает несущая способность свайного фундамента (по разным оценкам, на 20–50 %);
- снижается осадка конструкции;
- устраняются пустоты, через которые грунтовые воды могут подниматься по стволу сваи;
- уменьшается морозное пучение за счёт замены пучинистого грунта непучинистым заполнителем.
¶Область применения
Расклинцовка щебнем востребована на следующих объектах:
- свайные фундаменты жилых и промышленных зданий на слабых грунтах;
- основания под опоры линий электропередач, мачты, башни;
- подпорные стенки и шпунтовые ограждения котлованов;
- основания мостовых опор;
- свайные поля под анкерные устройства и подпорные конструкции.
Метод особенно эффективен на торфяных, иловато-глинистых, суглинистых и водонасыщенных грунтах, где обычная забивка сваи не обеспечивает требуемого сопротивления.
¶Технология выполнения
Основные этапы работ:
- Подготовка. Размечается свайное поле, определяются точки подачи щебня. При необходимости выполняется пробная расклинцовка для уточнения расхода материала.
- Подача щебня. Заполнитель подаётся в зазор между сваей и грунтом послойно (толщина слоя 20–40 см) с помощью ковша экскаватора, бадьи или бетононасоса.
- Уплотнение. Каждый слой уплотняется вибронаконечником, установленным на стрелу крана, либо тараном (массой 0,5–2 т). Уплотнение ведётся до отказа — момента, когда осадка слоя прекращается.
- Контроль. Фиксируется фактический расход щебня на каждую сваю, что служит косвенным показателем степени заполнения пустот.
Расход щебня на одну сваю зависит от её длины, диаметра и грунтовых условий и может составлять от 0,1 до 1,5 м³ и более.
¶Материалы
В качестве заполнителя применяют щебень из прочных горных пород — гранита, диабаза, базальта, известняка. Предпочтение отдаётся морозостойким и водостойким фракциям с лещадностью не более 20–25 %. Использование отсева, строительного мусора или глинистых примесей не допускается: они не создают надёжного заклинивания и со временем вымываются грунтовыми водами.
¶Разновидности
Помимо классической расклинцовки щебнем, применяются комбинированные варианты:
- Расклинцовка щебнем с бетонированием — после заполнения щебнем в полость подаётся цементное раствор, что дополнительно герметизирует ствол;
- Расклинцовка с применением песчано-цементной смеси — для получения более монолитной структуры;
- Виброрасклинцовка — уплотнение ведётся вибропогружателем непосредственно в процессе подачи заполнителя.
¶Преимущества и ограничения
К достоинствам метода относят относительную простоту, доступность материалов, отсутствие необходимости в тяжёлой технике и возможность выполнения работ в стеснённых условиях. Ограничения связаны с тем, что эффективность метода сильно зависит от квалификации исполнителей и контроля уплотнения; при недостаточном трамбовании щебень даёт усадку, и эффект расклинцовки снижается. Кроме того, метод малоэффективен на крупнообломочных и скальных грунтах, где пустоты изначально невелики.
¶Нормативная база
В России проектирование и выполнение работ по расклинцовке щебнем регламентируются СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов», а также отраслевыми технологическими картами. Расчёт несущей способности свай с учётом расклинцовки выполняется по методикам, приведённым в указанных документах.
Источники:
- СП 24.13330.2011. Свайные фундаменты.
- СП 50-102-2003. Проектирование и устройство свайных фундаментов.
- Справочник проектировщика. Основания и фундаменты / под ред. В. А. Ильичёва.
- Технологические карты на свайные работы. М.: ФГУ «ЦНиИПРОЕКТ».