Как уже отмечалось ранее, конструктивные элементы усиления основания, выполненные
в виде выштампованных микросвай, могут устраиваться в основании под подошвой фундамента
под различными углами.
В случае выполнения вертикальных микросвай, созданный ряд свай усиления основания
можно рассматривать как работу шпунтовой стенки (рис. 1.19).
Рис. 1.19. Схема устройства конструктивных элементов усиления основания в
виде вертикальных выштампованных микросвай. Рассмотрено условие для ленточного фундамента
под наружную ось здания. Микросваи, как жёсткие ж/б элементы могут устраиваться
как с поверхности существующего подвала (1), так и из пионерной траншеи – с уровня
подошвы фундамента (2).
Как видно из представленной схемы на рис. 1.19, вертикальные выштампованные микросваи
– как элементы усиления основания, могут устаиваться и с отметки пола существующего
подвала, и из пионерной траншеи – с отметки подошвы реконструируемого фундамента.
Применение того или другого метода определяется технико-экономическими показателями
и связано с особенностями с производством работ в стеснённых условиях подвальных
помещений.
Если пробойник устанавливается с отметки пола подвала, то это связано с увеличением
расчётной длины проходки, и ствол микросваи бетонируется, ниже отметки подошвы фундамента.
В случае если выштампованная микросвая устраивается из пионерной траншеи – с уровня
отметки подошвы фундамента, то требуются дополнительные затраты по устройству данной
траншеи, однако уменьшаются расходы, связанные с сокращением длины проходки пневмопробойника
при создании микросваи.
Выполненный, таким образом ряд микросвай конструктивного усиления основания, при
определённых условиях позволяет рассматривать его как работу конструктивной шпунтовой
стенки. Такие условия подробно рассмотрены в монографии [3], а также в статье [7].
В развитии выполненных исследований [3, 7], следует добавить, что оптимальный шаг
вертикального свайного ряда (L), при котором выполненный ряд свай усиления основания
начинает работать как конструктивная шпунтовая стенка, может быть определён следующим
выражением:
(1.5)
где, σпас - пассивное давление в грунте, действующее на сваю из
условия предельного состояния может быть определено из следующего выражения:
(1.6)
где Н – величина возможного понижения пола подвала ниже головы сваи (до подошвы
фундамента); ℓ - длина микросваи; γуп. – удельный вес грунта
вокруг сваи, с учётом его уплотнения в процессе изготовления микросваи, в первом
приближении принято γ уп=1,1∙ γ;γ - удельный вес
грунта; φ - угол внутреннего трения грунта;
σ0 – максимальная величина вертикальных уплотняющих давлений под
подошвой фундамента; ξ - коэффициент бокового давления грунта в состоянии покоя;
r, d – соответственно радиус и диаметр изготовляемой микросваи.