Глубокие опоры (набивные столбы)

Эти фундаменты обязательно доводят до плотных грунтов, так что они работают как стойки.

Набивные столбы изготовляют диаметром более 80 см либо с извлекаемой оболочкой, либо без оболочки. Иногда их де­лают с уширенной пятой (аналогично сваям, изготовляемым в грунте). Столбы, как правило, армируют только в верхней части.

Рис. 13.16. Глубокие опоры (в плане), выполненные методом «стена в грунте»

Такие опоры могут выдержать сжимающую нагрузку в тысячи килоньютонов. Они хорошо воспринимают также изгибающие моменты и горизонтальные нагрузки.

Для лучшей сопротивляемости изгибу верхние участки глу­боких опор армируют каркасами, которые выпускают для соединения с подземными конструкциями. Несущую способность глубоких опор оценивают как несущую способность свай, изго­товленных соответствующим методом.

Фундаменты глубокого заложения обычно проектируют под тяжелые сооружения, так как для обеспечения нормаль­ной эксплуатации последних в качестве их основания прихо­дится выбирать плотные малосжимаемые грунты. Применение свай в этих случаях не всегда рационально, поскольку боль­шая нагрузка требует забивки слишком большого числа свай. Кроме того, погружение длинных свай сложно и связано с не­обходимостью стыковки отдельных их звеньев. От фундамен­тов, возводимых в открытых котлованах, фундаменты глубо­кого заложения отличаются следующими основными особен­ностями:

сооружаются без вскрытия основания котлованами, при от­рывке которых грунты ниже их дна разуплотняются с частич­ным нарушением природной структуры;

обеспечивают работу грунтов в основании под нагрузкой без развития выпора их вверх;

хорошо сопротивляются действию горизонтальной нагрузки; передают вертикальную нагруз­ку на грунты основания через по­дошву (давлением) и боковые по­верхности (трением).

Рассмотрим зависимость осадки фундамента глубокого за­ложения от нагрузки (кривая 1 на рис. 13.17). Эта зависи­мость имеет явно выраженный криволинейный характер. Для сравнения кривая 2 показывает развитие осадки забивной сваи.

 

 

Виды фундамента глубокого заложения.

В основном, ленточный фундамент используется для домов с тяжелыми стенами или тяжелыми перекрытиями, а также когда планируется подпольное помещение. Глубина заложения фундамента на 20-30 см. ниже глубины промерзания грунта. Этот вид фундамента самый дорогой из-за значительных расходов на материал. Во всех остальных случаях более рациональны столбчатые фундаменты, особенно при стенах из легких конструкций. По расходу материалов при глубоком заложении в 3-5 раз дешевле ленточных. Преимущества их также очевидны при возведении рубленых, брусчатых и каркасных домов, когда не нужно делать специальных перемычек между столбами, а расстояние между опорами может быть принято до 2,5-3 м.Вместе с тем у столбчатых фундаментов есть и особенности, мешающие в ряде случаев их применению. Так, в горизонтально-подвижных грунтах недостаточна их устойчивость к опрокидыванию, а потому необходима жесткая верхняя обвязка, которая препятствует боковому сдвигу. Ограничено их применение на слабонесущих грунтах при строительстве домов со стенами из тяжелых конструкций. Кроме того, возникают сложности и при устройстве цоколя. Если в ленточных фундаментах образовать цоколь, являющийся их продолжением, довольно просто, то при столбчатых опорах заполнение пространства между ними, стеной и землей (забирка) довольно трудоемко

 

Виды свайных фундаментов.

В зависимости от способа погружения в грунт различают забивные, набивные, сваи-оболочки, буроопускные и винтовые сваи.

Забивные железобетонные и деревянные сваи погружают с помощью копров, вибропогружателей и вибровдавливающих агрегатов. Эти сваи получили наибольшее распространение в массовом строительстве. Железобетонные забивные сваи и сваи-оболочки могут иметь обычную и предварительно напряженную арматуру и изготовляться цельные и составные, из отдельных секций. В поперечном сечении они могут быть квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью и полые круглые: обычные сваи диаметром до 800 мм, а сваи-оболочки - свыше 800 мм. По продольному сечению сваи могут быть призматические и с наклонными боковыми гранями - пирамидальными, трапецеидальными и ромбовидными. Нижние концы свай могут быть заостренными или плоскими, с уширением или без него, а полые сваи - с закрытым или открытым концом и с камуфлетной пятой. В последнее время получили распространение новые конструкции свай с корневидным основанием.

Деревянные забивные сваи устраивают там, где существуют постоянные температурно-влажностные условия. Деревянные сваи могут быть цельные или срощенные по длине; из одиночных бревен или пакетные. Их изготовляют из бревен хвойных пород, очищенных от коры и сучьев.

Набивные сваи устраивают методом заполнения бетонной или иной смесью предварительно пробуренных, пробитых или выштампованных скважин. Нижняя часть скважин может быть уширена с помощью взрывов (сваи с камуфлетной пятой).

Буроопускные сваи отличает oт набивных то, что в скважину устанавливают готовые железобетонные сваи с заполнением зазора между сваей и скважиной песчано-цёментным раствором.

В зависимости от свойств грунтов все сваи могут или передавать нагрузку от здания на практически несжимаемые грунты, опираясь на них своими нижними концами (так называемые сваи-стойки), или при сжимаемых грунтах передавать нагрузку на грунт боковыми поверхностями и нижним концом за счет сил трения (висячие сваи).

Для равномерного распределения нагрузки на сваи по их верхним концам непосредственно на сваи или на специально устраиваемые уширения верхних концов — оголовки укладывают распределительные балки или плиты, называемые ростверками. Железобетонные ростверки могут быть сборные и монолитные. В последнее время разработаны конструктивные решения свайных фундаментов без ростверков. Плиты перекрытия в этих случаях опивают на сборные оголовки свай. Проектирование свайных фундаментов ведут в соответствии со специальными нормами1 на основе результатов инженерно-геологических и гидрогеологических изысканий исходя из конструктивных особенностей и нагрузок, характерных для здания.

Свайные фундаменты в плане могут состоять из одиночных свай — под опоры; лент свай — под стены здания, с расположением свай в один, два и более рядов; кустов свай—под тяжело нагруженные опоры; сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения с равномерно распределенными по плану здания нагрузками.