Свайные работы

Сваи предназначены для передачи нагрузки от сооружения на грунт, повышения несущей способности слабых грунтов, предотвращения осыпания и оползания грунтов, а также ограждения пространств от доступа воды.

Сваи классифицируются:

по способу передачи нагрузок от сооружений на грунт, форме ствола, поперечного сечения, материалу и методам производства работ.

По методам производства работ сваи подразделяют на - забивные (погружаемые) и набивные.

Забивные (погружаемые) сваи заранее изготавливают на заводах или полигонах строительных площадок и затем ударным или безударным методом (или их комбинацией) погружают в грунт в вертикальном или наклонном положении.

Набивные сваи устраивают непосредственно в самом грунте.

Сваи бывают бетонные, железобетонные, деревянные, металлические, грунтовые и комбинированные.

По форме сваи бывают квадратного, круглого и призматического сечения.

Забивные железобетонные сваи (ненапряженные и предварительно напряженные) широко применяются в строительстве.

Они классифицируются по форме поперечного сечения, длине, весу, конструкции нижнего конца.

Наибольшее распространение получили ЖБ сваи прямоугольные и квадратные со сплошным поперечным сечением, квадратные с круглой полостью и круглые полые сваи или сваи-оболочки.

Квадратные сваи сплошного сечения имеют размер от 20 х 20 до 40 х 40 см с модулем 5 см, длина свай достигает 28 м.

Предварительно напряженные квадратные сваи сплошного сечения без поперечного армирования имеют длину от 3 до 9 м и применяются в слабых или средней плотности грунтах.

Полые сваи круглого сечения производятся длиной от 3 до 40 м.

Полые круглые сваи диаметром до 800 мм называются трубчатыми, диаметром 800-1600 мм — сваями-оболочками.

Сваи-оболочки диаметром 2-6 м называются колодцами-оболочками; они применяются в опорах глубокого заложения при устройстве заглубленных промышленных помещений, в качестве колодцев-водозаборов и др.

По длине сваи могут быть целыми (до 12-20 м) и составными, сращенными из отдельных звеньев.

Применение составных свай обусловлено простотой изготовления и транспортирования, а также использованием для погружения оборудования меньшей грузоподъемности и высоты.

Однако составные сваи могут давать значительные отклонения по вертикали при погружении.

Конструкция нижнего конца полых свай может быть открытой или закрытой специальным наконечником.

Внутренняя полость составных свай может быть либо незаполненной (кроме верхней части, примыкающей к ростверку), либо полностью заполненной грунтом или бетоном.

Деревянные сваи изготовляются главным образом из сосновых бревен и применяются в основном для устройства фундаментов под временные здания и сооружения при небольших нагрузках.

Они бывают цельными длиной 4,5-12 м, сращенными по длине до 40 м, пакетными, сплоченными из нескольких бревен или брусьев.

Нижний конец деревянной сваи заостряется на три или четыре грани. При забивке деревянных свай в плотные грунты для предохранения острия от разрушения на него предварительно надевают башмак (наконечник), верхняя часть имеет кольцо (бугель), предохраняющее головку сваи от разрушения при ударах молота.

Верхний конец сваи срезается строго перпендикулярно продольной оси. Для увеличения срока службы сваи антисептируются.

В тех случаях, когда сваи применяются в качестве ограждающих конструкций или противофильтрационных завес, их называют шпунтовыми сваями (шпунтом).

Шпунтовые сваи погружают вплотную друг к другу, образуя сплошную стенку, которая называется шпунтовым рядом. Для надежного соединения шпунтовых свай между собой с боковой стороны каждой шпунтины предусматриваются замки.

Рис. 12. Деревянные шпунтовые сваи:
1 — паз; 2 — гребни

У деревянной шпунтовой сваи (рис. 12) на одной ее грани сделан паз, а на противоположной — гребень. При забивке гребень шпунтины заходит в паз, образуя надежное водонепроницаемое соединение.

Нижний конец шпунтовой сваи заостряют со стороны гребня с таким расчетом, чтобы свая прижималась к ранее заглубленной шпунтине. Деревянные шпунтовые сваи обычно изготавливаются из брусьев длиной до 6 м.

Рис. 13. Железобетонные шпунтовые сваи

Железобетонные шпунтовые сваи (рис. 13) обычно изготовляют плоской формы и с предварительным напряжением арматуры. Реже изготовляют двутавровый железобетонный шпунт.

Железобетонные шпунтовые сваи применяются преимущественно как конструктивные элементы подпорных стен, набережных и т. п.

Металлические шпунтовые сваи поставляемый промышленностью, может быть использован многократно для временного ограждения котлованов и траншей.

Стальные сваи изготавливают из прокатных профилей или труб длиной до 30 м с закрытым конусом на нижнем конце.

Труба после погружения заполняется бетоном. Такие сваи применяются в фундаментах глубокого заложения, к примеру, в мостовых опорах.

Из стали изготавливаются винтовые сваи, которые применяются для сооружений, работающих на выдергивающие нагрузки — якорей для оттяжек, опор линий электропередач и др.

Набивные сваи весьма разнообразны по конструкции и способам изготовления: часто трамбованные сваи, сваи Страуса, вибросваи, грунтовые сваи, сваи с уширенной пяткой и др.

Для всех видов набивных свай требуется бурение скважины и заполнение ее бетонной смесью или грунтом с последующим уплотнением.

Скважину бурят буром. В пробуренную скважину опускают арматурный каркас и заполняют бетонной смесью через трубу с воронкой, образуя буронабивную сваю.

Рис. 14. Свайные фундаменты:
а — на сваях-стойках; б — на висячих сваях

По способу передачи нагрузки от сооружения на грунт и по характеру их работы в грунте различают два вида свай: сваи-стойки и висячие сваи.

Сваи-стойки опираются на прочные грунты, при этом основная нагрузка (более 70-80%) передается через острие сваи и воспринимается грунтом (рис. 14а).

Висячие сваи не доводят до прочных грунтов, и основная нагрузка (70-80%) передается посредством сил трения между грунтом и наружными поверхностями сваи (рис. 146). Отдельно стоящая свая или группа совместно работающих свай называется свайным фундаментом.

Свайный фундамент принято разбивать на три основных элемента: ростверк, сваи и грунт.

Ростверк объединяет головки свай в единое целое, передает и распределяет нагрузки от сооружения на сваи.

По конструкции ростверка свайные фундаменты делят на фундаменты с низким ростверком, когда ростверк значительно заглублен в грунт, и с высоким ростверком, когда ростверк расположен выше уровня грунта или незначительно заглублен.

Фундаменты с низким ростверком способны воспринимать большие горизонтальные нагрузки, чем с высокими. По расположению свай в плане фундаменты бывают с вертикальными и наклонными сваями.

Дата добавления: 2015-08-09