Проектирование свайных фундаментов

Свайный фундамент

Сваи - длинные стержни, погружаемые в грунт и предназначенные для передачи давления на грунт основания. Оголовки свай заделывают в ростверк для обеспечения совместной работы свай.

По способу передачи нагрузки, на грунт различают сваи висячие и сваи-стойки. Несущая способность висячей сваи обеспечивается за счет сил трения по боковой поверхности и сопротивления под острием сваи. Свая-стойка передает нагрузку на грунт основания за счет сопротивления под острием сваи.

В плане сваи располагают в виде одиночных свай-колонн, свайных кустов под отдельно стоящими фундаментами, свайных рядов под ленточными свайными фундаментами и свайных полей под сплошными фундаментами.

По способу изготовления и погружения в грунт сваи бывают забивными, погружаемыми в готовом виде, и набивными, изготавливаемыми непосредственно в грунте.

Забивные сваи по материалу могут быть деревянные, железобетонные, металлические, комбинированные. По форме поперечного сечения они могут быть призматическими, квадратного сплошного сечения или с круглой полостью, трубчатыми с открытым или закрытым нижним концом, пирамидальные, конические или ребристые. В малоэтажном домостроении нагрузки на сваю как правило не превосходят 150...200 кН. Поэтому наиболее эффективны сваи предварительно напряженные железобетонные сплошного сечения без поперечного армирования, пирамидальные сваи, забивные блоки и сваи-колонны. Сваи сплошного сечения изготавливают размерами 250x250 мм и 300x300 мм из бетона М300.

Пирамидальные сваи при погружении уплотняют грунт по ее периметру, что увеличивает несущую способность такой сваи по сравнению с призматической в 1,5 раза. Оптимальная глубина погружения пирамидальных свай 1,5...3,0 м, размеры поперечного сечения в оголовке 0,5...0,8 м, в острие 0,05...0,1 м. Для обеспечения точности забивки необходимо устройство лидерной скважины.

При погружении забивного блока в грунте образуются пазухи, которые заполняют непучинистым грунтом. Такой блок рассчитывают как столбчатый фундамент на уплотненном основании. При этом исключаются силы трения по боковой поверхности. Рекомендуемая высота блока 1,5...2,0 м, сечение верхнего основания 200x200 мм, нижнего - 400x400...500x500 мм.

Забивные сваи погружают в грунт основания забивкой, вибрированием, вдавливанием или ввинчиванием. Забивка свай осуществляется свайными молотами с массой ударной части сваебойного молота больше массы самой сваи с наголовником. Погружение вибрированием осуществляется в насыщенные водой пески. При этом от вибрационных колебаний грунт разжижается и трение по боковой поверхности сваи уменьшается. Вдавливаемые сваи применяют в случаях, где нельзя использовать динамические воздействия, в частности, вблизи существующих зданий, особенно в песках и супесях, способных уплотняться от колебаний. Ввинчиваемые сваи применяют, если с поверхности залегают слабые грунты, подстилаемые малосжимаемыми, а также для фундаментов, работающих на выдергивание.

Монолитные (набивные) сваи изготавливаются в построечных условиях. По материалу монолитные сваи изготавливают из бетона, железобетона, грунтобетона, грунтоцемента, щебня. По характеру взаимодействия с грунтом различают сваи набивные, буронабивные, буроинъекционные. Оптимальный диаметр скважины 0,5...0,8 м, глубина погружения - 1,5...2,0 м.

Для малоэтажных домов свайные фундаменты применяют в случае залегания с поверхности грунтов малой несущей способности (биогенных, техногенных, а также пылевато-глинистых в текучей и текучепластичной консистенции).

При проектировании свайных фундаментов предусматривают однорядное расположение свай по геометрическим осям стен. В первую очередь сваи размещают в углах здания и в местах пересечения продольных и поперечных стен. Поэтому в каркасных зданиях из легких конструкций разумным является применение свай-колонн и свай-мачт (рис. 2.83). Шаг свай в ряду определяют расчетом в зависимости от величины нагрузки от здания, с одной стороны, и несущей способности свай - с другой.


Рассказать друзьям:

Строительство