В ряде стран фундаменты существующих сооружений усиливают вертикальными и наклонными сваями, пропущенными через укрепляемые конструкции. Так, итальянская фирма «Фондедиле» выполняет эти работы при помощи свай, названных корневидными.
Корневидные сваи как вертикальные, так и наклонные изготовляют длиной до 30 м, диаметром 100-219 мм с несущей способностью 20 Т и более.
Специальные установки вращательного бурения с большим числом оборотов позволяют пробуривать скважины через вышерасположенные конструкции и фундаменты (бутовую и кирпичную кладку, бетон, железобетон). При этом конструкция не подвергается динамическим воздействиям.
Диаметр буров можно применять различный, с учетом требуемой несущей способности свай. В зависимости от условий при бурении используют сжатый воздух, воду или бентонитовую суспензию, чтобы не нарушить устойчивость скважин. Способ устройства свай с применением сжатого воздуха и специального пластичного раствора дает, возможность значительно уширить диаметр свай.
Важной особенностью корневидной сваи является ее высокое сопротивление трению по боковой поверхности по сравнению с обычными бетонными сваями благодаря цементации грунта, прилегающего к свае.
Корневидные сваи армируют на всю глубину, чем достигается жесткость ствола как на сжатие, так и против возможных горизонтальных усилий. Однородный состав раствора и сжатие, которому он подвергается в процессе набивки, придают стволу сваи высокую прочность.
Небольшие габариты буровых установок позволяют выполнять работы в стесненных условиях строительства: в низких помещениях, вблизи сооружений, находящихся в эксплуатации, и т. п.
Расположение и способы изготовления корневидных свай можно приспособить к разным конструкциям и обеспечить доступ к рабочим помещениям, благодаря чему устройство корневидных свай не препятствует нормальной эксплуатации укрепляемого сооружения.
На рис. 13.2 показаны характерные схемы применения корневидных свай: для усиления фундамента существующего здания, фундамента под оборудование, в качестве мостовой опоры, для закрепления существующей подпорной стенки, сооружения новой «решетчатой» стенки.
Как видно из схем, корневидные сваи отличаются прочностью на растяжение и могут выполнять функцию анкеров в конструкциях, подверженных горизонтальным усилиям (подпорные стенки, пролеты арочных мостов), в конструкциях фундаментов, воспринимающих внецентренные нагрузки и т. п.
Рис. 13.2. Принципиальные схемы применения буронабивных свай —
а — для Усиления Фундамента под несущую конструкцию здания; б — для усиления мостовой опоры; в — для укрепления подпорной стенки
Корневидные сваи применяют также и для устройства фундаментов новых сооружений, особенно в тех случаях, когда необходима осторожность в_процессе выполнения работ.
В зарубежном строительстве есть много случаев применения буронабивных свай для укрепления фундаментов. Например, на металлургическом заводе близ Неаполя для монтажа нового прокатного стана были усилены существовавшие фундаменты во время постепенного демонтажа старого прокатного стана (рис. 13.3).
Рис. 13.3. Фундамент под прокатный стан на металлургическом заводе фирмы «Италсидер». Поперечный разрез
Эксплуатация находящихся вблизи машин не прекращалась. Корневидные сваи были пропущены сквозь толщину существующих бетонных фундаментов. Для восприятия значительных горизонтальных усилий, возникающих при прокате слябов, большая часть свай установлена наклонно.
Интересен пример применения корневидных свай в качестве подпорной стенки при прокладке линий метрополитена в Милане открытым способом. Котлован тоннеля был расположен почти вплотную к существующим зданиям, причем подошва котлована залегает значительно ниже фундаментов соседних домов. Эти фундаменты требовалось усилить. Как видно из рис. 13.4, задача была решена применением решетчатой системы корневидных свай, заглубленных ниже отметки котлована метро. Сваи, пропущенные через фундаменты домов, укрепили их.
Рис. 13.4. Схема устройства решетчатой подпорной стенки при строительстве новой линии метрополитена в г. Милане
Из сказанного следует, что применение корневидных буронабивных свай может дать значительный эффект при реконструкции промышленных предприятий и в других случаях усиления фундаментов.