Конструкции свай, изготовляемых в грунте (набивные сваи).

Их изготовляют из бетона, железобетона или цементно-песчаного раствора. Конструкция набивных свай, которые имеют, как правило, цилиндрическую форму, может предусматривать уширение нижнего конца, что значительно повышает их несущую способность. По способу изготовления набивные сваи можно разделить на три основных типа: сваи без оболочки, сваи с оболочкой, извлекаемой из грунта, и сваи с неизвлекаемой оболочкой.

Сваи с извлекаемой оболочкой можно применять практически в любых геологических и гидрогеологических условиях, поскольку используемые для их изготовления инвентарные обсадные трубы защищают стенки пройденной скважины от обрушения.

Сваи с неизвлекаемой оболочкой применяют, когда отсутствует возможность качественного изготовления свай с извлекаемой оболочкой. Такие условия создаются на площадках, сложенных водонасыщенными глинистыми грунтами текучей консистенции с прослойками песков и супесей, где под напором подземных вод ствол сваи на отдельных участках может быть разрушен во время твердения бетонной смеси.

Сваи без оболочек применяют в связных сухих и маловлажных грунтах, где можно осуществлять бурение без крепления стенок скважин. Изготовление сваи производится в следующем порядке: в грунте буровой установкой пробуривается скважина и, если это предусмотрено проектом, специальной фрезой-уширителем разбуривается полость для устройства уширенной пяты сваи. В необходимых случаях в готовую скважину устанавливают арматурный каркас (рис. 8).

Рис. 8. Последовательность изготовления набивных свай без оболочек:

а – бурение скважины;

б – устройство уширения механическим способом;

в – установка арматурного каркаса; г – опускание в скважину бетонoлитной трубы; д – заполнение скважины бетонной смесью;

г – извлечение бeтонолитнoй трубы с вибрацией;

ж – формирование головы сваи в инвентарном кондукторе

Затем скважина бетонируется методом вертикально перемещающейся трубы (ВПТ). По этой технологии изготовляют сваи диаметром 0,4...1,2 м длиной до 30 м.

Набивную сваю, скважина под которую получена бурением, принято называть буронабивной сваей. Кроме бурения скважину можно также пробить в грунте инвентарным сердечником, трубой с закрытым нижним концом или вытрамбовать специальной трамбовкой. Сваи, изготовленные в грунте, обладают такими важными преимуществами, как возможность их устройства практически в любых грунтовых условиях, большая несущая способность, исключение такой трудоемкой операции, как срубка голов свай. Кроме того, армирование таких свай производится только на эксплуатационные нагрузки, а их изготовление по безударной технологии позволяет производить работы вблизи существующих построек. Основным недостатком таких свай является необходимость их бетонирования в полевых условиях и прогрева бетонной смеси в зимнее время. Существует также проблема контроля качества выполнения работ, т.к. некачественная зачистка забоя скважины и возможность образования каверн и сужений при изготовлении ствола сваи могут существенно снизить ее несущую способность.

50. Размещение свай в плане, конструирование свайного фундамента.

Свайные фундаменты в зависимости от действующих нагрузок следует проектировать в виде:

а) одиночных свай - под отдельно стоящие опоры;

б) свайных лент - под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;

в) свайных кустов - под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;

г) сплошного свайного поля - под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.

 При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты приближения заглубленных помещений к строительным осям здания или сооружения и их фундаментам; конструкции полов и технологические нагрузки на них; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования, нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование.

 Число свай в фундаменте следует назначать из условия максимального использования прочностных свойств их материала при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте.

Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе технологических нагрузок), а также технологии строительства здания и сооружения.

 Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5-10 см.

Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:

а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т.п.);

б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;

в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании оказываются более предельных для проектируемого здания или сооружения;

г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;

д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.

Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-85. В последнем случае в голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.

Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.