Справочник строителя | Фундаменты

СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Свайные фундаменты дают возможность полностью исключить земляные работы в бесподвальных зданиях или сократить их объем при наличии технического подполья. Сваи принимают нагрузку от стен здания и сооружения и передают их нижележащим слоям грунта. Сваи могут быть забивными и набивными.

Забивные сваи изготавливают из железобетона, металла и Дерева. Свайные фундаменты устраивают в виде:

—  одиночных свай (под отдельно стоящие опоры);

—  лент (под стены зданий и сооружений);

—  кустов (под колонны) с расположением свай в плане в зависимости от геометрических размеров фундамента;

— сплошного свайного поля, предназначенного для восприятия нагрузок от здания (под плиту).

Сваи могут быть вертикальными и наклонными. Верх свай срезают под один уровень и соединяют между собой ростверком, принимающим на себя все нагрузки от зданий и сооружений, равномерно распределяя их на сваи. Пример свайного фундамента приведен на рис. 1. Различают сваи-стойки, которые опираются на прочный грунт и передают ему нагрузку, висячие сваи, которые передают нагрузку за счет сил трения, возникающих между боковыми поверхностями сваи и грунтом.

Для устройства свайных фундаментов применяют сплошные сваи квадратного сечения, которые могут быть с ненапрягаемой и предварительно напряженной арматурой (табл. 1).

Свайные фундаменты

Рисунок 1. Свайные фундаменты (размеры в мм): А - с высоким сборным ростверком; Б - с низким монолитным ростверком; 1 - железобетонная свая; 2 - грунт; 3 - цокольная панель; 4 - сборный железобетонный оголовок; 5 - плита перекрытия подвальной части здания

 

Таблица 1. Забивные железобетонные сваи квадратного сечения (ГОСТ 19804.0-78)

Тип свай и характер армирования

Сечение, см

Длина, м

Сплошные, с напряженной арматурой

30

3-12

35

8-16

40

13-60

Сплошные, с поперечной ненапрягаемой арматурой

30

3-16

35

8-20

40

13-60

Сплошные, без поперечного армирования

25

5-8

30

3-9

Составные, с поперечным армированием

30

14-20

35

14-35

40

14-26

С круглой полостью

25

3-8

30

40

 

Погружают сваи в грунт при помощи сваепогружающих агрегатов, смонтированных на базе тракторов или кранов. Кроме того, могут использоваться рельсовые копры и установки мостового типа.

Рабочими органами сваепогружающих агрегатов служат молоты, вибромолоты, вибропогружатели или вдавливающие устройства (табл. 2).

Таблица 2. Техническая характеристика копрового оборудования на базе тракторов

Параметр оборудования

Марка базового экскаватора

Э-652Б

Э-10011Д

Э-1252Б

Э-1254

Высота копровой установки, м

14

20,5

19,5-21

20-25

Длина погружаемой сваи, м

8-10

12

16

16-20

Масса молота, т

4,5

5

4,6

6

Вылет мачты, м

6,2

6-8

5,6-6,1

4,75

Скорость подъема молота и сваи, м/мин

23,4

23

23

23

Скорость передвижения копра, м/мин

20-40

10-30

9-23

0,9-11

 

Полые железобетонные сваи обычно бывают круглого сечения и представляют собой оболочку диаметром 40-60 см, которая состоит из звеньев длиной 4, 6, 8, 10, 12 м. По месту оболочки соединяют между собой болтовыми или сварными соединениями. Нижняя оболочка имеет наконечник, а верхнюю часть сваи-оболочки заполняют бетоном (табл. 3).

Таблица 3. Размеры полых круглых свай-оболочек

Целые

Составные

Диаметр, см

Длина, м

Диаметр, см

Длина, м

40, 50

4-8

40

14-26

60, 80

4-8

50

14-30

60, 100

6-12

60

14-40

120

6-12

80, 100, 120

14-48

 

Деревянные сваи изготавливают из хвойных пород древесины (сосна, кедр, лиственница) или дуба. Нижний конец сваи заостряют на длину, равную 1,5-2 диаметрам бревна, и на него надевают стальной наконечник, предохраняющий конец от разрушения во время забивки. Верхний конец сваи заключают в бугель, представляющий собой стальное кольцо, предохраняющее древесину от разрушения во время ударов молота.

Буронабивные сваи представляют собой скважины, заполненные бетоном. Прочность бетона усиливают арматурным каркасом.

Опалубкой для буронабивного фундамента служит сам грунт, если его пробурить диаметром 200-250 мм на глубину 90-150 мм в зависимости от состояния грунтов. Условно такие сваи разбивают на три типа:

—  набивные сваи, устанавливаемые в сухих, маловлажных связанных грунтах, не требующих специального укрепления стенок скважины;

—  набивные сваи в несвязанных слабых и обводненных грунтах, стенки скважины в которых удерживают с помощью избыточного давления или глинистого раствора;

—  набивные сваи в слабых и обводненных грунтах, скважины в которых закрепляются обсадными трубами.

Буронабивные фундаменты «ТИСЭ» применяют в малоэтажных зданиях в качестве опоры для ленточных фундаментов. Технология «ТИСЭ» (Технология Индивидуального Строительства и Экология) предусматривает специальный бур, конструкция которого защищена патентом России (рис. 2). Бур выполнен в виде раздвижной штанги, с одной стороны которой расположена перекладина с двумя рукоятками на концах, а с другой - накопитель грунта с двумя режущими кромками, оснащенными резцами. Бур весит всего 7,5 кг, поэтому обращаться с ним легко и просто.

Специальный бур, применяемый в технологии «ТИСЕ»

Рисунок 2. Специальный бур, применяемый в технологии «ТИСЕ»: 1 - рукоятка; 2 - шнур; 3 - серьга; 4 - штанга; 5 - плуг; 6 - тяга; 7 - ось; 8 - накопитель; 9 - стопор

Над накопителем грунта расположен откидной плуг, оснащенный резцами, облегчающими бурение в жестких грунтах. Конструкция плуга такова, что при необходимости он может принимать горизонтальное положение под собственным весом и стопориться в этом положении. Начинают бурение со снятым плугом. Вначале, вращая бур по часовой стрелке до необходимой отметки, бурят цилиндрическую часть скважины, диаметр которой составляет 250 мм. Для того чтобы можно было контролировать глубину бурения, на раздвинутой штанге делают соответствующие отметки. Глубина бурения определяется геологическими изысканиями и обычно лежит в пределах 10-15 см ниже расчетной точки промерзания грунта. Для облегчения бурения в жестких грунтах в скважину добавляют воду. По мере заглубления бура накопитель периодически освобождается от грунта. После того как будет выполнена цилиндрическая часть скважины, бур вынимают, Устанавливают плут, закрепляя его съемной осью. Бур снова опускают в скважину и вращают против часовой стрелки.

Опускаясь под собственным весом, плуг выбирает полусферическую полость.

Согласно технологии «ТИСЭ» не допускается подсыпка в скважины песчаной подушки, так как это может привести к неравномерным осадкам при уплотнении подушки. На грунтах с небольшой несущей способностью усиление можно выполнить подливкой цементным молоком.

После этого скважины армируют арматурными стержнями, сварив их в каркас. При установке каркаса следует принять меры, не допускающие его сдвига, что может привести к контакту арматуры с грунтом. Перед заполнением скважин бетоном нужно вынести в натуру отметки нижней кромки ленточного фундамента (ростверка). Бетон укладывают слоями, уплотняя штыкованием. Заполнив сферическую полость, в скважину (по всему диаметру цилиндрической части) опускают толевую рубашку, совместив ее верхнюю кромку с указателем уровня нижней части ростверка. Рубашку можно свернуть из толя, рубероида или плотной поливинилхлоридной пленки. После этого всю цилиндрическую часть скважины послойно заполняют бетоном. Примерный расход бетона на одну скважину составляет 0,12 м3. Марку и состав бетона выбирают из расчета прочностных характеристик.

Металлические сваи изготавливают из проката разного профиля - двутавра, швеллера, рельсов и труб. Трубчатые сваи больших диаметров заполняют бетоном, превращая их в трубобетонные сваи. Преимущество трубчатых свай перед железобетонными состоит в возможности наращивания их в процессе забивки.

Поделитесь ссылкой в социальных сетях