Свайные и свайно–грунтовые сооружения

Сооружения из свай применяют в качестве полузапруд, запруд и сквозных шпор для защиты берегов от размыва. По конструкции они подразделяются на сквозные, сплошные и комбинированные (свайно–грунтовые).

Сквозные свайные сооружения.

Сквозное свайное сооружение(рис. 3.25) представляет собой несколько (от 2 до 4) параллельных рядов свай, забитых на расстоянии 1–2 метра один от другого. В каждом ряду интервал между соседними сваями обычно принимается равным 0.8–1.0 м. Сваи используют диаметром 16–20 см, при этом в головной части полузапруд забивают сваи большего диаметра. Для усиления конструкции головную часть оформляют из кустов свай, по три сваи в каждом кусте, а для более эффективного воздействия на поток сваи в смежных рядах располагают в шахматном порядке.

Рис. 3.25. Свайная сквозная полузапруда:

1 – одиночные сваи; 2 – куст свай

Глубина забивки свай определяется в зависимости от устойчивости грунтов в основании сооружения и скорости течения воды. В среднем она равна 2.0–2.5 м для одиночных свай и 2.5–3.0 м для кустов свай. Отметка гребня сквозного свайного сооружения определяется расчетом с учетом условия пропуска весеннего ледохода. Обычно она равна 1–2 м над проектным уровнем путевых работ.

При возведении свайных сооружений на легкоразмываемом дне предварительно основание укрепляется расстилочным тюфяком или слоем мелкообломочного материала толщиной 0.3–0.4 м. Без расстилочных тюфяков свайные сооружения строят только как временные.

Сквозные свайные сооружения оказывают сопротивление движению потока и незначительно увеличивают скорость течения в районе выправительной трассы. Эффект воздействия таких сооружений существенно возрастает, если они способствуют отложению наносов в зоне застройки, образуя там песчаное образование в виде побочня.

Сплошные свайные сооружения.

Сплошное свайное сооружение(рис. 3.26), являющееся капитальным типом сооружения, представляет собой стенку из свай, расположенных вплотную друг к другу. При этом сваи забивают так, чтобы в русловой части гребень имел уклон 1:250, а в прикорневой – 1:25. Отметку гребня сплошного свайного сооружения определяют расчетом. Обычно она превышает проектный уровень на 1–1.5 м. Глубина забивки свай составляет 2–3 м.

Рис. 3.26. Свайная сплошная полузапруда:

1 – свайный ряд; 2 – расстилочный тюфяк

Для защиты свайного сооружения от подмыва течением вдоль оси в средней части укладывают тюфяк шириной 4 м, в корневой части – шириной 6 м, а в районе головы – шириной 12 м. При этом большая часть тюфяка выпускается в низовую по течению часть. Иногда на выпуски тюфяка у головы сооружения укладывают каменную наброску для лучшей устойчивости свайного ряда.

В некоторых случаях вместо расстилочного тюфяка в створе свайного сооружения отсыпается постель из гравия и гальки (рис. 3.27), которая является защитой дна от размыва.

Рис. 3.27. Свайная сплошная полузапруда с креплением основания слоем гравия и гальки

При возведении таких свайных сооружений сваи забивают через предварительно отсыпанную постель из гравия и гальки.

Свайно–грунтовое сооружение.

Свайно–грунтовое сооружение(рис. 3.28) в качестве рабочей части имеет сплошную стенку из свай диаметром 16–20 см, забитых на глубину 2–3 м. После забивки свайного ряда землесосом намывают верховую и низовую грунтовые призмы, которые делают сооружение более устойчивым и непроницаемым. При этом большая часть грунтового тела располагается выше свайного ряда.

Рис. 3.28. Поперечный профиль свайно–грунтового сооружения:

1 – сплошной свайный ряд; 2 – грунтовая призма;

3 – укрепление слоем гальки и гравия

Еще более устойчивым свайно–грунтовым сооружением является сплошной свайный ряд с насыпными грунтовыми призмами из местного грунта, отсыпаемого плавучим краном. При этом верховой откос сооружения получается 1:2, а низовой – 1:2.5, так как из–за свайного ряда скорость течения небольшая в месте отсыпки грунтовых призм.

После отсыпки грунтовых призм они покрываются слоем гальки и гравия толщиной 0.5 м. При этом головную часть такого сооружения длиной 25–30 м полностью отсыпают из гравийно–галечного грунта и делают расширенного профиля с низовым откосом от 1:4 до 1:5.

Для обеспечения лучшей сохранности сооружения во время перелива воды через гребень дно с низовой стороны также покрывают слоем гравийно–галечного грунта толщиной 0.5 м на протяжении 10–12 м.