Сваи и свайные основания. Конструкция свайных оснований

Сваи применяются в тех случаях, когда слой с достаточной несущей способностью расположен на значительной глубине и прикрыт мощным слоем слабых грунтов.

Свайные основания в этих условиях являются дешёвым и надёжным способом передачи нагрузки от сооружения на грунт путём защемления сваи в грунте и имеют весьма большое распространение в строительстве. Свайное основание состоит из грунта, свай и ростверка, связывающего все сваи в единую жёсткую систему. Если подошва ростверка находится ниже поверхности грунта, то ростверк называется низким, а при расположении его выше поверхности грунта — высоким.

По материалу различают сваи деревянные, железобетонные, бетонные, металлические и комбинированные, а по форме — конические, призматические и специальной формы. Форма поперечного сечения свай — круглая, квадратная, многоугольная и сложная.

По методу изготовления и погружения в грунт различают сваи забивные, винтовые, набивные и погружаемые путём подмыва.

По положению оси свай к вертикали они бывают вертикальные, наклонные и козловые. В большинстве случаев применяются вертикальные сваи, а наклонные и козловые сваи применяются для воспринятая горизонтальных сил, а также для придания сооружению большей устойчивости.

Сваями-стойками называются такие сваи, нижние концы которых опираются на прочный грунт, а сваями трения (висячими сваями) называются сваи, передающие нагрузку на грунт главным образом посредством трения, возникающего по боковой поверхности свай, и защемления в грунте.

Конструкция свайных оснований. Сваи в основании размещаются рядами или в шахматном порядке. Наименьшее расстояние между центрами сваи принимается при песчаных грунтах 3 d и при глинистых грунтах — 3,5 d, где d — диаметр или сторона квадратного сечения сваи. Наибольшее расстояние между центрами свай (5/6) d (фиг. 17).

Фиг. 17. Схема свайного основания

Ростверки бывают деревянные (в настоящее время применяются редко), бетонные и железобетонные.

Бетонные и железобетонные ростверки применяются высотой от 1 до 3 м, по ТУ МПС низкий ростверк должен иметь подошву, расположенную на глубине не менее 2,5 м от отметки грунта или его возможного размыва. Глубина (заделки голов деревянных свай, работающих на сжатие, должна быть не менее 0,5 м или 2d, г для железобетонных и металлических свай—не менее 0,75 м или 2,5 d. При жёсткой заделке голов свай в ростверке значение расчётных изгибающих моментов I уменьшается на 30/50% по сравнению с шарнирной заделкой.

Глубина заделки голов свай, при наличии сил, которые могут вызвать их выдёргивание, принимается равной 3d при обработке голов деревянных свай на обратный конус, а бетон ростверка армируется вокруг головы сваи спиралью.

Расстояние между гранью ростверка и осью ближайшей сваи принимается равным 0,40 м или 1,5 d (по наибольшему значению).

Арматура железобетонных п набивных бетонных свай обнажается и отгибается для лучшей связи материала свай и ростверка. Железобетонные ростверки применяются при наличии растягивающих напряжений в бетоне, особенно при значительном развитии площади ростверка по сравнению с размерами тела сооружения.

При значительной глубине воды вокруг свайных оснований большей частью делается шпунтовое ограждение с заполнением промежутка между сваями и шпунтом подводной кладкой.