Сваи с извлекаемой оболочкой.

Изобретены в 1899г. А.Э. Страусом (Киев) (Сваи Страуса) Сущность изготовления таких свай заключается в погружении в грунт оболочки с наконечником на нижнем конце путем бурения, забивки или вибрирования. После погружения оболочки скважину начинают заполнять бетонной смесью. По мере бетонирования скважины оболочку извлекают, оставляя наконечник в грунте.

Преимущества такого способа: - погружение трубы без ударов-взрывов

После свай Страуса появились большое количество разнообразных модификаций подобных свай (сваи Франки, сваи Бенато и т.д.)

Их сущность:

- погружение обсадной трубы

- заполнение бетоном

Частотрамбованные сваи

Сваи изготовляют в металлических оболочках, опирающихся на ж/б наконечники, которые остаются в грунте после извлечения трубы. После забивки до проектной отметки во внутреннюю полость подают бетон.

 

Бетон укладывают во внутреннюю полость предварительно забитой до отметки металлической трубы с закрытым пробкой нижним концом. Пробка из жеского бетона после забивки обсадной трубы выбивается в грунт.

Сваи с неизвлекаемой оболочкой

Сваи с неизвлекаемой оболочкой делают при невозможности качественного изготовления свай с извлекаемой оболочкой, например, когда под напором грунтовых вод может быть разрушена бетонная пробка в нижней части обсадной трубы. Металлические оболочки оставляют в случае устройства свай под опорами мостов при высоком свайном ростверке. Такая оболочка служит опалубкой верхней части сваи и обеспечивает ее долговечность даже при воздействии движущихся в реке наносов. В нижней части сваи производят камуфлетный взрыв, при котором оболочка разрывается и образовавшаяся полость заполняется предварительно уложенной в оболочку бетонной смесью.

Недостатки набивных свай:

1. Трудность контроля их качества и необходимость выдерживания до приобретения бетоном проектной прочности.

2. Подвержены действию агрессивных вод, агрессивных веществ. Во избежание последнего применяют сваи с не извлекаемой оболочкой, лучше всего полимерной.

Достоинства:

1. Экономичность (малый расход арматуры).

2. Отсутствие динамических воздействий при производстве работ.

3. Размеры (длина и поперечное сечение) любые, поэтому несущая способность большая.

 

Характер взаимодействия различных свай с грунтами при разных видах нагрузок (горизонтальных, вертикальных, моментных)

Сваи-стойки прорезают всю толщину слабых грунтов и опираются на слой практически несжимаемого грунта (обычно на скальную породу). Так-как сваи-стойки опираются на несжимаемый грунт, при загрузке их силой N они практически не получают вертикального перемещения. По этой причине между боковой поверхностью сваи и грунтом не может возникнуть трения, если не учитывать продольных деформаций самого ствола сваи. При деформации ствола длинных свай (длиной более 16 м) может развиться трение, но лишь в верхней части ствола. В связи с этим считают, что сваи-стойки передают давление только через нижний конец (пяту) и работают как сжатые стойки в упругой среде.

Сваи трения (висячие) окружены со всех сторон, в том числе и со стороны нижнего конца, сжимаемыми грунтами. Под нагрузкой такие сваи перемещаются вниз (получают осадку), и, поскольку они окружены грунтом, по их боковым поверхностям развивается суммарная сила трения Фбк. Кроме того, под нижним концом (острием) сваи развивается сопротивление Фо. Сопротивление основания перемещению сваи трения под нагрузкой, обычно называемое несущей способностью грунта основания сваи или, коротко, несущей способностью сваи, составляет Ф=Фо+Фбк.

Для получения как можно меньших осадок свайных фундаментов и для более полного использования материала свай рекомендуется доводить их до относительно плотных грунтов.

 

 

Виды ростверков на сваях.

Ростверк – конструкция в виде балки или плиты, объединяющая группу свай для передачи и равномерного распределения нагрузок на сваю. Ростверки являются несущими конструкциями, служат для опирания надземных конструкций зданий.

Различают 3 типа свайных ростверков:

Низкий ростверк располагается ниже поверхности грунта. Он способен передавать часть вертикального давления на основание по своей подошве и воспринимать горизонтальные усилия. Если ростверк находится в зоне сезонного промерзания, то на него будут действовать нормальные и касательные силы морозного пучения, поэтому низкие ростверки в пучиноопасных грунтах рекомендуется располагать ниже зоны промерзания или использовать мероприятия, направленные на снижение вредного воздействия в результате промерзания.

Повышенный (промежуточный) устраивают непосредственно на поверхности грунта без заглубления и используют при устройстве свайных фундаментов на непучиноопасных грунтах. Эти ростверки не могут передавать давление на грунт основания, т. к. верхние слои сложены слабыми грунтами.

Высокий расположен на некотором расстоянии от поверхности земли. Их применяют при строительстве мостов и гидротехнических сооружений, под внутренними стенами жилых и гражданских зданий с техническими подпольями и в других случаях.