Песчаные сваи (набивные грунтовые сваи), повышающие несущую способность слабых грунтов, позволяют увеличить допускаемое давление на грунте с 1 кг/см2 до 2,5 кг/см2 и с 0,5 кг/см2 до 1,5 кг/см2. При забивке вспомогательного сердечника уплотняется окружающий скважину грунт, а образовавшееся при этом свободное пространство затем заполняется уплотненным песком или другим надежным грунтом. Уплотнение происходит в толще грунта по всей длине скважины, причем достаточно равномерно по глубине.
Песчаные сваи в ряде случаев могут с успехом заменить дорогие бетонные и деревянные висячие сваи. Дело в том, что применение висячих свай основано на их несущей способности, связанной с уплотнением ими окружающего грунта. Но висячие сваи вследствие их малой сжимаемости, по сравнению с окружающим грунтом должны принять на себя главную часть нагрузки, в то время как песчаные сваи участвуют совместно с окружающим их уплотненным грунтом в сопротивлении давлению от сооружения.
Для изготовления песчаных свай пригодны различные способы, но особенно целесообразны вибропесчаные сваи. В маловлажных связных грунтах для устройства скважин применимы все способы, указанные для набивных свай. Песок в этих случаях укладывается с поливкой водой и уплотнением вибраторами или трамбовками. Наиболее эффективно гидровиброуплотнение, выполняемое после полной засыпки скважины песком.
фото песчаной сваи опускаться под собственным весом в грунт
Все основные операции по изготовлению вибропесчаных свай, кроме засыпки теска, выполняются с использованием работы вибратора, укрепленного на трубе-оболочке, протекают в следующем порядке. Обсадную инвентарную стальную трубу коническим лепестковым наконечником или теряемым башмаком устанавливают над местом устройства очередной сваи и дают трубе опускаться под собственным весом в грунт; затем ослабляют тяговый трос и включают вибратор. После погружения трубы на проектную глубину приступают к засыпке полости оболочки песком через боковое отверстие в верхней части трубы.
Загрузку ведут в один прием полностью до загрузочного отверстия, находящегося примерно в 1,5 м от поверхности земли.
После этого приступают к извлечению оболочки при включенном вибраторе. При этой операции лепестковый наконечник раскрывается, а башмаки остаются в грунте, песок из трубы высыпается и заполняет скважину. Вибрирование снижает усилие, необходимое для извлечения трубы, способствует заполнению образующейся скважины и уплотнению песка. В конечном счете образуется песчаный столб-свая.
Песок для засыпки должен быть сухой или водонасыщенныи, иначе он может не успеть полностью высыпаться из трубы и после извлечения трубы остаться на поверхности или даже настолько расклиниться в трубе, что его придется оттуда выбивать. Опытом выявлено, что наибольшая плотность сваи получается при полном водонасыщении песка.
Приведенный способ изготовления песчаных свай обеспечивает высокую производительность, которая для одной виброустановки достигает в среднем 60 песчаных свай в смену.