Практическая работа №5. Свайные фундаменты.

 

1.Теоретическая часть.

Для обеспечения возможности передачи на сваи больших нагрузок и наиболее полного использования прочности материала свай и грунтов основания, снижения материалоемкости и трудоемкости конструкций фундаментов и, в частности, применения безростверковых конструкций фундаментов и конструкций с ростверками при уменьшенном количестве свай в кустах, эффективно расширение номенклатуры свай в соответствии с таблицей 5.1.

Применение вместо традиционных железобетонных свай сечением 30 30 см свай большого сечения, полых круглых свай, свай-колонн, а также составных свай различного типа дает существенный экономический эффект. При этом следует принимать во внимание, что длина цельных свай ограничена 12 м по условиям их транспортировки.

Таблица 5.1

Сваи	Ширина грани или диаметр сваи, см	Длина сваи, м	Исходная рабочая документация
Цельные квадратного сплошного сечения с ненапрягаемой арматурой	35 35	8-12	Серия 1.011.10
То же с поперечным армированием ствола с напрягаемой арматурой	35 35	8-12	Серия 1.011.10
Составные квадратного сплошного сечения с поперечным армированием	30 30	14-20	Серия 1.011.1-7
ствола	35 35	14-24
Цельные полые круглые сваи	40, 50, 60	4-12	ГОСТ 19804.5-83
Составные полые круглые сваи		14-26	ГОСТ 19804.6-83
		14-30
		14-40
Сваи-колонны:
квадратного сечения		5-8	Серия 3.015-5
		5-12
		5-12
		5-12
двухконсольные		5-6,5	Cеpия 1.821.1-2
		5-7,5
полые круглые		5-12	Серия 3.015-5

 

Выбор видов фундаментных конструкций из свай целесообразно начинать с рассмотрения особенностей застройки площадок, выделяемых для строительства, и специфики объекта строительства. В таблице 5.2 приведены рекомендуемые для рассмотрения виды конструкций для различных групп площадок.

Таблица 5.2

		Вид фундаментной конструкции из свай
№№ пп	Особенности площадок, выделяемых для строительства, специфика объекта строительства	Сваи со съемным наконечником бурозавинчивающиеся	Сваи с глухим Наконечником бурозавинчивающиеся	Сваи щебеночные	Комбинированные свайноплитные	Сваи буронабивные	Сваи буросекущиеся	Сваи буроинъекционные	Сваи забивные
	Строительство на вновь выделяемых территориях
	Строительство на территориях после их предварительной инженерной подготовки
	Строительство на свободных (или освобождаемых) территориях в зоне существующей застройки
	Реконструкция зданий с изменением (частичным или полным) его конструкций
	Реконструкция памятников архитектуры

 

Примечания:

- рекомендуется для рассмотрения

- не рекомендуется для рассмотрения

- рекомендуется для рассмотрения с ограничением по удалению от существующей застройки

На следующем этапе выбранные варианты конструкций из свай уточняются исходя из оценки инженерно-геологических условий площадки строительства. При этом также учитывается тип, этажность проектируемого здания и уровень нагрузок на основание. Так, например, комбинированные свайно-плитные фундаменты целесообразно рассматривать лишь применительно к строительству зданий 12 этажей и более.

Далее производится оценка выбранных вариантов конструкций из свай по показателям технического уровня, учитывающим степень использования прочности материалов свай и грунтов основания и расход материалов на устройство конструкций.

К таким показателям относятся:

- коэффициент использования прочности материала свай и грунтов основания , определяемый по формуле:

(5.1)

где - расчетная нагрузка на сваю, соответственно по грунту и материалу;

- коэффициент использования несущей способности свай , определяемый по формуле:

(5.2)

где - фактическая нагрузка на сваю от здания;

- коэффициент унификации , учитывающий степень использования несущей способности свай в разнонагруженных фундаментах зданий и сооружений, определяемый по формуле:

(5.3)

где - коэффициент использования несущей способности в -ом фундаменте;

- число -х фундаментов в здании и сооружении;

- удельный расход материалов в расчете на единицу действующей нагрузки (осевой вдавливающей, горизонтальной).

Предварительная оценка расчетных нагрузок, допускаемых на забивные и буронабивные сваи в различных грунтовых условиях, может быть принята по таблице 5.3.

Таблица 5.3

Свая	Параметры свай	ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ НА СВАЮ, кН
Диаметр ствола / уширения сваи, см	Длина свай, м	Прочность ствола по материалу, кН	ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ
Гравелистые и крупные	Средней крупности	Мелкие и пылеватые
ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ КОНСИСТЕНЦИИ I
0-0,1	0,2-0,3	0,4-0,5
Забивная квадратного	25 25	4,5-6		500-800	300-400 / 5-10	150-300 / 3-5
сечения по ГОСТ	30 30	3-12		700-1000	300-600 / 10-15	200-400 / 5-10
19804.1-79	35 35	10-16		1300-1850	600-1200 / 30-50	350-500 / 15-20
	40 40	13-20		1400-2000	900-1300 / 35-60	600-800 / 20-25
Полая круглая по				600-1050	300-1050 / 30-50	200-800 / 20-30
ГОСТ 19804.5-83,		4-12		700-1350	400-1350 / 60-80	300-1350 / 30-50
ГОСТ 19804.6-83				1000-2000	600-2000 / 100-150	400-2000 / 80-100
				1800-3700	1100-3700 / 200-250	600-3700 / 120-150
Буронабив- ная по				200-1200	200-1100 / 60-80	150-1000 / 40-60
проекту ГПИИ				300-1900	250-1800 / 100-150	200-2500 / 80-100
Фундамент-проект		10-30		500-2800	400-2700 / 200-250	350-2500 / 100-150
Apx. № 11740				800-3800	600-3500 / 300-400	550-3300 / 250-300
1975 г.				1100-4950	900-4500 / 400	800-4200 / 300
	60 / 160			1700-2000	1150-2000 / 100-150	950-2000 / 80-120

 

В числителе приведены значение вдавливающей нагрузки, в знаменателе - горизонтальной.

Целесообразность применения фундаментных конструкций из забивных и буронабивных свай различных типоразмеров для случаев, когда определяющими будут осевые сжимающие нагрузки, можно определить по таблицам 5.4 и 5.5.

Таблица 5.4

 

№№ пп	Сече- ние или диа- метр свай, cм	Дли- на свай, м	Доку- мент	Примерные значения коэффициентов использования прочности грунтов основания и материала свай
ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ
Гравелистые и крупные	Средней крупности	Мелкие и пылеватые
ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ КОНСИСТЕНЦИИ I
0-0,1	0,2-0,3	0,4-0,5
	30 30	3-15	Серия 1.011.1-10 выр.1	1-0,6	0,5-0,4	0,3	0,7-0,6	0,6-0,4	0,3	0,4-0,3	0,2	<0,2
	35 35	10-20		1-0,7	0,6-0,4	<0,4	0,65-0,5	0,4-0,3	0,3	0,35-0,25	0,2	<0,2
	40 40	13-20		1-0,8	0,7-0,5	<0,5	0,8-0,6	0,5-0,4	0,4	0,4	0,3	<0,3
		3-20	ГОСТ 19804.5-85	1-0,9	0,8-0,7	0,6-0,5	1-0,9	0,8-0,5	0,4-0,2	0,8-0,7	0,6-0,5	0,4-0,1
		3-25		1-0,8	0,7-0,6	0,55	1-0,9	0,8-0,5	0,4-0,3	1-0,8	0,7-0,5	0,4-0,1
		3-30		1-0,8	0,7-0,6	0,5	1-0,9	0,8-0,5	0,4-0,3	1-0,9	0,8-0,5	0,4-0,1
		3-35		1-0,7	0,7-0,6	0,5	1-0,9	0,8-0,4	0,3-0,2	1-0,9	0,8-0,5	0,4-0,1

 

Примечание: - рекомендуется для применения; - применение возможно при соответствующем обосновании; - применение не рекомендуется.

Таблица 5.5

№№ пп	Диаметр ствола / уширения сваи,см	Длина свай, м	Документ	Примерные значения коэффициентов использования прочности грунтов основания и материала свай
ПЕСЧАНЫЕ ГРУНТЫ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ
Гравелистые и крупные	Средней крупности	Мелкие и пылеватые
ГЛИНИСТЫЕ ГРУНТЫ КОНСИСТЕНЦИИ I
0-0,1	0,2-0,3	0,4-0,5
		8-10		0,4	0,3-0,2	<0,2	0,4	0,3-0,2	<0,2	0,35	0,3-0,2	<0,2
			ГПИИ Фунда- мент-	1-0,8	0,7-0,5	0,4-0,3	0,9-0,6	0,5-0,4	0,4	0,8-0,5	0,5-0,4	<0,3
			проект Арх. №	1-0,6	0,5-0,3	<0,2	0,9-0,5	0,4-0,3	<0,3	0,9-0,5	0,4-0,3	<0,3
	60 / 160	8-25	11740, 1975 г.	1-0,9	0,8-0,75	0,75	1-0,9	0,8-0,7	0,6	1-0,8	0,7-0,6	0,5
				0,8-0,6	0,5-0,2	0,15	0,75-0,5	0,4-0,2	0,1	0,7-0,5	0,4-0,3	0,1
				0,7-0,6	0,5-0,3	0,15	0,6-0,5	0,4-0,2	0,1	0,6-0,5	0,4-0,2	0,1
				0,65-0,5	0,4-0,2	0,1	0,6-0,5	0,4-0,2	0,1	0,55-0,5	0,4-0,2	0,1

 

Примечание: - рекомендуется для применения; - применение возможно при соответствующем обосновании; - применение не рекомендуется.

Оценка различных видов и типоразмеров фундаментных конструкций из свай по показателям технического уровня позволяет исключать из дальнейшего рассмотрения нерациональные варианты (для которых все показатели хуже, чем для других вариантов).

Окончательный выбор вида и типоразмеров фундаментных конструкций из свай осуществляется на основании технико-экономического расчета по расходам основных материалов и приведенным затратам.

2. Задания.

Подберите тип и вид свай для Вашего здания.

3.Вопросы.

1.Какие виды свай различают по способу заглубления в грунт?

2.Как подразделяются сваи по условиям взаимодействия с грунтом?

3.Как подразделяются забивные железобетонные?

4.Как подразделяются набивные сваи по способу устройства?

5.Как подразделяются буровые сваи по способу устройства?