ЗАБИВКА VS ВДАВЛИВАНИЯ СВАЙ

012816_1759_4.jpg

Частенько слышу от Заказчиков такие мысли, что вдавливание свай это, конечно, круто, быстро и современно…но очень дорого. Даже цифры приводят:  вдавить, мол, в два раза дороже, чем забить. На первый взгляд логика вполне ясна – бьют сваи от 250 рублей за погонный метр, а давят – от 500 рублей.

Ну а как дела обстоят на самом деле? Давайте разбираться вместе.

Миф № 1. Разница в технологии погружения влияет на работу сваи в грунте.

Это самое распространенное заблуждение я развею цитатой п.п.6.1 СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»:

«… различают следующие виды свай:

а) предварительно изготовленные забивные и вдавливаемые (в дальнейшем — забивные) железобетонные, деревянные и стальные, погружаемые в грунт без его разбуривания или в лидерные скважины с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих, виброударных и вдавливающих устройств, а также железобетонные сваи-оболочки диаметром до 0,8 м, заглубляемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью»…

Очевидно, что норматив СП не делает разницы между сваями вдавливания и забивными, то есть оба вида свай работают в грунте одинаково, не зависимо от способа их погружения – это либо свая-стойка, либо «висячая» свая.

Миф № 2. При вдавливании происходит «отказ» свай.

Здесь необходимо детально разобраться, что же такое «отказ» сваи?

Величина погружения сваи при ударе (забивке) носит название «отказ». При погружении свай через песчаные грунты величина отказа с глубиной резко уменьшается и в некоторых случаях может достигнуть нуля. В данном случае под острием сваи образуется переуплотненное ядро, а вдоль ствола сваи за счет отжатия (миграции) воды возникает «сухое» трение.

Отток воды от источника колебаний в песчаных грунтах связан с хорошей фильтрующей способностью песков. В результате свая перестает погружаться, отказ сваи становится равным нулю.

Для увеличения отказа сваи ей необходимо предоставить отдых, т.е. остановить забивку на 3…5 дней. За это время в околосвайном пространстве восстанавливается поровое давление, грунтовая вода снова подходит к стволу сваи, трение снижается. В результате сваю можно дальше добивать до проектной отметки погружения, т.к. отказ увеличивается относительно первоначальной величины, полученной до отдыха.

При погружении свай через водонасыщенные глинистые грунты величина отказа с увеличением глубины забивки может увеличиваться, и свая «проваливается» в водонасыщенное основание. Это явление обусловлено тем, что колебательный контур ствола сваи создаёт избыточное поровое давление, и в глинистом грунте вдоль ствола сваи формируются плёнки воды, существенно снижающие трение.

В результате при забивке в глинистых грунтах величина отказа (е) с глубиной или становится постоянной, или увеличивается. После отдыха сваи в течение 1…3 недель (снятие динамических воздействий), поровое давление постепенно снижается и трение вдоль ствола сваи восстанавливается, величина отказа уменьшается. Это явление получило название «засасывание сваи» и зачастую приводит к увеличению её несущей способности.

Отказ сваи во время забивки называется «ложный».

Отказ сваи после отдыха – «истинный».

При погружении сваи вдавливанием вышеописанных явлений НЕ происходит и структура продавливаемых грунтов – не нарушается. Поэтому применение понятия «отказ» сваи для вдавливания применять не корректно.

Основное преимущество данного метода погружения заключается в том, что свая погружается в грунт от статического воздействия, и потому усилие вдавливания фактически соответствует несущей способности данной сваи по грунту.

Миф № 3. Статические испытания – это минимум 1 неделя времени и 4 «выброшенных» анкерных сваи.

Если дело касается забивных свай – все так и есть. Нужно забить 5 свай: одну испытуемую и 4 анкерных, которым, согласно требованиям ГОСТ 5686-2012 для восстановления структуры грунтов, требуется дать отдых не менее 3-6 суток до начала испытаний.

Тот же ГОСТ 5686-2012 испытания вдавливаемых свай разрешает выполнять уже через 1(одни) сутки (п.п. 8.1.). Связано это с тем, что сваи, погружаемые вдавливанием, не создают вибрации и динамики при погружении и не нарушают природную структуру глинистого грунта. Также при вдавливании в песчаные грунты скорость вхождения сваи в грунт постоянная, а усилие — плавно нарастающее. Что приводит к равномерному уплотнению грунтов основания, вытеснению поровой воды и не создает зоны уплотнения грунта, у которых при консолидации падает несущая способность (эффект «ложного отказа»)

Миф № 4. Сваи вдавливания и забивные имею одинаковую несущую способность.

Согласно СП 24.13330-2011 (таблица 7.4) при расчете свай вдавливания по боковой поверхности применяется коэффициент на 10% больше, чем для свай, погруженных методом забивки.

Миф № 5. Проектировщики могут точно рассчитать оптимальную длину свай.

Безусловно, проектировщики могут рассчитать все необходимые параметры надежного фундамента. Но они никогда не считали (и не будут считать) деньги Заказчика. Не их это задача ))).

При расчете фундаментов специалисты проектных институтов пользуются данными геологических изысканий, а также формулами и таблицами из строительных норм и правил. При этом несущая способность сваи закладывается намного выше расчетной нагрузки за счет использования многочисленных повышающих коэффициентов и желания автора проекта сделать «надежное основание» и «спать спокойно».

На основании анализа имеющихся данных специалист проектного института рассчитывает длину свай, и, это обязательно(!), еще немного «перестраховывается». В результате к нам очень часто попадают проекты, в которых свая заглублена на 1-5 «перестраховочных» метра в грунты, прочность которых выше прочности бетона, из которого эта свая выполнена ))).

Хорошо, что осторожный проектировщик на этом не останавливается и, как правило, указывает в примечании к проекту, что массовое погружение разрешается после проведения испытания пробных свай.

Миф № 6. Копровщики могут точно определить оптимальную длину свай.

Когда такой проект попадает к копровщикам, то на стройплощадке они старательно пытаются забить сваю на проектную отметку в грунт, причем абсолютно не зная ни фактического усилия, которое несет свая на той или иной глубине, ни соответствия характеристик грунта геологическим изысканиям. Сваебоев сложно в этом винить, потому что технология забивки в принципе не позволяет определить данные характеристики. Фактически, если при забивке свая не разрушится от ударов, то она войдет в проектную отметку. Если разрушится, то Заказчик гарантированно выслушает от копровщиков рассказ, что «геология не соответствует».

Далее, после положенного «отдыха», привлеченная компания изыскателей выполнит статические испытания сваи требуемой проектом нагрузкой и подтвердит, что свая ее выдерживает. Ее, ту самую расчётную нагрузку, которую и заложил проектировщик. Круг замкнулся. Копровщики будут бить сваю максимально возможной длины, ведь определить оптимальную длину оборудование для забивки свай не позволяет, а платить заказчик будет за метры.

Отмечу, что забить одиночную сваю — это одна ситуация, так как в этот момент грунт находится еще в природном состоянии. А другая ситуация — это когда начинается массовая забивка, при которой зона уплотнения грунта последующей свай заходит на зону уплотнения предыдущей. За счет этого явления возникает большое недопогружение свай, «торчащие попы» и «ложные отказы». После этого заказчик, проектировщик и подрядчик дружно начинают водить хороводы вокруг леса свай в поисках «козла отпущения», остановив при этом работы. Но к этому времени массовые сваи уже заказаны на заводе и Заказчик вынужден оплачивать поставку избыточного метража свай, его погружение, срубку лишних метров свай и их вывоз на свалку.

Миф № 7. Определить оптимальную длину свай не возможно в принципе.

А вот теперь, внимание, вопрос! Если свая, забитая на 12 метров, выдержала испытание и дала минимальную осадку, то возможно ли сократить длину сваи до 11-ти метров? А выдержит ли она в этом случае проектную нагрузку? А до 10 метров? А 7 метров можно? Эти вопросы диктует вполне обычное и понятное желание опытного заказчика сократить бюджет. Ведь, как мы помним, проектировщики и копровщики его денег не считают, и он вынужден делать это самостоятельно.

Понятное дело, что сваебои вместо ответа на вопрос об оптимальной длине сваи только пожмут плечами и ответят, нужно пробовать. А это значит, что Заказчику необходимо закупить более короткую сваю, забить её, подождать 3-7 суток отдыха и заново провести испытание. При этом положительный результат никто не сможет гарантировать. Решение заказчика очевидно. Он не проводит данных изысканий и забивает сваи, как есть с большим запасом по прочности. Фактически забивая лишние деньги просто в землю.

Так как же возможно на елку влезть, и… коленку не поцарапать?

Ответ очевиден. Технологии в строительстве постоянно развиваются и совершенствуются. И технология погружения свай методом статического вдавливания современной сваевдавливающей техникой, оснащенной необходимой измерительной аппаратурой и приборами, совместно с программным комплексом GEOPile и опытом специалистов BASIS позволяет решить задачу оптимизации длины сваи весьма точно и быстро. Полностью исключая все «перестраховочные» коэффициенты проектировщиков, ни на йоту не снижая при этом надежность свайного основания.

Самый главный эффект от применения свай вдавливания заключается в технической возможности сваевдавливающего оборудования контролировать глубину погружения при соответствующем усилии вдавливания. Безусловно, возможность работы круглые сутки, за счет отсутствия шума и вибраций, а также возможность погружать сваи рядом с существующими зданиями и сооружениями, тоже немаловажно. Но сейчас речь о другом.

Изучив проект на свайное поле, мы в 80% случаев предлагаем Заказчику, с целью уменьшения длины, а иногда – и количества свай,  использовать технологию пробного погружения свай с мониторингом усилия вдавливания. Сведения о пробном погружении проходят у геологов камеральную обработку, строятся графики зависимости, полученные данные накладываются на геологические разрез и проектное бюро BASIS на основе проведенного анализа выдает абсолютно достоверные рекомендации о необходимой и достаточной длине свай. Мы гарантируем достижение сваями рекомендованной BASIS длины расчетной нагрузки в результате статических испытаний. Наши гарантии носят денежный характер – мы готовы вернуть Заказчику100% потраченных средств в случае, если мы ошиблись. Правда, пока такого прецедента не было – все наши расчёты нашли свое подтверждение в реальных грунтовых условиях.

Эта технология разработана нашими специалистами и опробована на десятках строительных площадок в Москве, Санкт-Петербурге, Саратове, Пензе, Сарове, Белгороде, Нижнем Новгороде. Основная ее идея заключается в использовании сравнительного анализа усилия вдавливания, требований строительных норм, проектной расчетной нагрузки на сваю и текущей геологической ситуации в основании будущего здания.

Когда Заказчик заинтересован в снижении стоимости фундамента, то, обращаясь к профессионалам, он имеет все шансы получить три значимых критерия строительства БЫСТРО-КАЧЕСТВЕННО-ДЕШЕВО.

В настоящий момент мы работаем на объекте, где в результате использования технологии пробного погружения, длина свай нашими усилиями была сокращена с 18 до 12 метров.

Базис

Ну а в цифрах это выглядит следующим образом

Т1

 

Экономия в 60 миллионов рублей при использовании «дорогой» технологии вдавливания впечатляет, не так ли?

Ну и в качестве контрольного выстрела: сваи длиной свыше 16 метров – составные, со сварным стыком. В смену таких свай можно погрузить не более 10шт. А 12 метровые сваи – одиночные, таких свай наша СВУ-320 в сутки погружает от 60 до 100 штук. Объем в 6000 штук свай двумя машинками мы планируем завершить в июне.

С целью подтверждения своих слов предлагаю посмотреть несколько фотографий.

Торчащие «попы» — это выкинутые Заказчиком деньги.
Дважды выкинутые – один раз при закупке лишнего материала, второй раз – при его утилизации. Средняя стоимость одного метра такого «торчка» — 2400 рублей (купить сваю, привезти, выгрузить, срубить, погрузить, вывезти, оплатить утилизацию).