Виды свай и свайных фундаментов
Сваей называется стержень, находящийся в грунте в вертикальном или наклонном положении и предназначенный для передачи грунту нагрузки от надфундаментной части сооружения.
Свая, находящаяся в грунте, воспринимает внешнюю нагрузку частично через боковую поверхность, а частично через острие (пяту).
Типы свай.
По своей работе сваи разделяются:
1. на висячие (сваи трения); f ³ R 2. сваи – стойки R>>f
| |||||
 | |||||
 | |||||
Размещение свай в плане
Одиночная свая Рядовое Куст свай Свайное поле
Виды ростверков
Ростверк – бетонная или железобетонная плита, объединяющая головы свай.
 | |||||
 | |||||
 | |||||
Низкий ростверк Повышенный ростверк Высокий ростверк
Свайный фундамент – это группа свай, объединенная ростверком.
Преимущество забивных свайных фундаментов:
1. Дворец КонгрессовПочти полное исключение монолитных работ.
2. Сокращение земляных работ.
3. Резкое снижение объема ручных работ.
Виды свай по применяемому материалу
1. Деревянные сваи. (Условие эксплуатации – ниже У.Г.В.)
L = 5…25 м (с применением стыковки по длине), Æ 15…40 см; Р» 20 т.
Пример: - деревянные сваи Константиновского дворца (Дворец Конгрессов).
2. Железобетонные сваи. L = 4…24 м (с применением стыковки по длине), сплошного квадратного сечения 20 х 20 см; 25 х 25 см; 30 х 30 см; 35 х 35 см; 40 х 40 см.
 | |||
 | |||
Форма поперечного сечения ж/б сваи:
А) призматическая
 | |||
 | |||
Б) Круглая
В) Треугольная
В) Сложного очертания
3. Комбинированные сваи (Совмещение деревянных или металлических свай с ж/б сваей).
Способы погружения свай в грунт
А) Забивкой
Б) Подмывом
В) Вибрированием (водонасыщенные песчаные грунты)
Г) Вдавливанием (в случае не возможности применения динамики)
Д) Ввинчиванием (анкерные сваи)
Впервые с такой конструкцией столкнулись при перестройки моста через «Мойку» С- Петербург.
Сваи, изготавливаемые в грунте (набивные)
Классификация свай по способу изготовления:
1. Без оболочковые сваи.
2. Сваи с извлекаемой оболочкой.
3. Сваи с не извлекаемой оболочкой.
Безоболочковые сваи
Безоболочковые сваи – изготовляются в маловлажных связных грунтах, которые при уплотнении и проходке скважин могут некоторое время держать стенки, не осыпаясь. (В лессовых грунтах)
Скважину можно делать и бурением или вытрамбовкой последовательными ударами специальной конической бабы.
Для того, чтобы скважина не засыпалась и не заплывала при высоком У.Г.В
- применяют метод взятый у геологов - бурение с помощью глиняного раствора.
В скважину все время подливают раствор монтморионитовой глины. Скважину проходят бурением. Грунт удаляется из скважины вместе с раствором.
Способ очень трудоемкий, зимой требует подогрева. Бетонирование методом В.П.Т.
Разновидность набивных безоболочковых свай – буроинъекционные сваи – незаменимые при усилении оснований и фундаментов.
Сваи с извлекаемой оболочкой.
Сваи изобретенные в 1899г. А.Э. Страусом (Киев) (Сваи Страуса)
Преимущества такого способа:
- погружение трубы без ударов-взрывов
После свай Страуса появились большое количество разнообразных модификаций подобных свай (св. Франки, св. Бенато и т.д.)
Их сущность:
|
- погружение обсадной трубы
- заполнение бетоном
Частотрамбованные сваи
При бетонировании ведется специальный журнал по расходу бетона. По нему судят о форме сваи.
Японская фирма «Като» -> французская фирма «Бенато»
Извлечение грунта из обсадной трубы производят грейфером, входящим в состава комплекса. Стоимость такой установки 150000$. Разрабатывает практически породу любой сложности. На сваях «Бенато» построено здание СЭВ в Москве.
Недостатки набивных свай:
1. трудность контроля их качества и необходимость выдерживания до приобретения проектной мощности.
2. подвержены действию агрессивных вод, агрессивных веществ. Во избежание последнего применяют сваи с не извлекаемой оболочкой.
Достоинства:
1) Экономичность (малый расход арматуры). 2) Отсутствие динамических воздействий при производстве работ.
Сваи с извлекаемой оболочкой (Сваи – Франки)
Пример применения свай с не извлекаемой оболочкой.
Строительство вентиляционной шахты подводного туннеля в Нью-Йорке.
По продольному профилю туннеля вверх свайного основания должны быть на 30 м ниже горизонта воды и на 21 м ниже уровня дна. Трубы для свай были выбраны Æ 61 см со стенками толщиной 6,5 мм. Трубы спускались с понтона с поверхности воды и собирались из звеньев, соединенных муфтами. Верх трубы возвышался над самым высоким уровнем воды. Грунт из труб извлекался буровым способом и трубы опускались до скалы. Затем опускались арматурные каркасы и бетонировались до отметки -30,0. После трубы срезались при помощи специального фреза, опущенного сверху в тубу на отметку – 30. Шахтную подстройку возводили кессонным методом.
Сваи с не извлекаемой оболочкой
Сейчас разработано большое количество различных типов свай:
Достоинства: (буронабивных свай)
1) экономичность (мало арматуры)
2) отсутствие динамических воздействий при производстве работ
Недостатки:
1) трудоемкость контроля за качеством.
