Сваи, изготавливаемые в грунте (набивные)

Виды свай и свайных фундаментов

Сваей называется стержень, находящийся в грунте в вертикальном или наклонном положении и предназначенный для передачи грунту нагрузки от надфундаментной части сооружения.

Свая, находящаяся в грунте, воспринимает внешнюю нагрузку частично через боковую поверхность, а частично через острие (пяту).

Типы свай.

По своей работе сваи разделяются:

1. на висячие (сваи трения); f ³ R 2. сваи – стойки R>>f

Размещение свай в плане

Одиночная свая Рядовое Куст свай Свайное поле

Виды ростверков

Ростверк – бетонная или железобетонная плита, объединяющая головы свай.

Низкий ростверк Повышенный ростверк Высокий ростверк

Свайный фундамент – это группа свай, объединенная ростверком.

Преимущество забивных свайных фундаментов:

1. Дворец КонгрессовПочти полное исключение монолитных работ.

2. Сокращение земляных работ.

3. Резкое снижение объема ручных работ.

Виды свай по применяемому материалу

1. Деревянные сваи. (Условие эксплуатации – ниже У.Г.В.)

L = 5…25 м (с применением стыковки по длине), Æ 15…40 см; Р » 20 т.

Пример: - деревянные сваи Константиновского дворца (Дворец Конгрессов).

2. Железобетонные сваи. L = 4…24 м (с применением стыковки по длине), сплошного квадратного сечения 20 х 20 см; 25 х 25 см; 30 х 30 см; 35 х 35 см; 40 х 40 см.

Форма поперечного сечения ж/б сваи:

А) призматическая

Б) Круглая

В) Треугольная

В) Сложного очертания

3. Комбинированные сваи (Совмещение деревянных или металлических свай с ж/б сваей).

Способы погружения свай в грунт

А) Забивкой

Б) Подмывом

В) Вибрированием (водонасыщенные песчаные грунты)

Г) Вдавливанием (в случае не возможности применения динамики)

Д) Ввинчиванием (анкерные сваи)

Впервые с такой конструкцией столкнулись при перестройки моста через «Мойку» С- Петербург.

Сваи, изготавливаемые в грунте (набивные)

Классификация свай по способу изготовления:

1. Без оболочковые сваи.

2. Сваи с извлекаемой оболочкой.

3. Сваи с не извлекаемой оболочкой.

Безоболочковые сваи

Безоболочковые сваи – изготовляются в маловлажных связных грунтах, которые при уплотнении и проходке скважин могут некоторое время держать стенки, не осыпаясь. (В лессовых грунтах)

Скважину можно делать и бурением или вытрамбовкой последовательными ударами специальной конической бабы.

Для того, чтобы скважина не засыпалась и не заплывала при высоком У.Г.В

- применяют метод взятый у геологов - бурение с помощью глиняного раствора.

В скважину все время подливают раствор монтморионитовой глины. Скважину проходят бурением. Грунт удаляется из скважины вместе с раствором.

Способ очень трудоемкий, зимой требует подогрева. Бетонирование методом В.П.Т.

Разновидность набивных безоболочковых свай – буроинъекционные сваи – незаменимые при усилении оснований и фундаментов.

Сваи с извлекаемой оболочкой.

Сваи изобретенные в 1899г. А.Э. Страусом (Киев) (Сваи Страуса)

Преимущества такого способа:

- погружение трубы без ударов-взрывов

После свай Страуса появились большое количество разнообразных модификаций подобных свай (св. Франки, св. Бенато и т.д.)

Их сущность:

Так или иначе

- погружение обсадной трубы

- заполнение бетоном

Частотрамбованные сваи

При бетонировании ведется специальный журнал по расходу бетона. По нему судят о форме сваи.

Японская фирма «Като» -> французская фирма «Бенато»

Извлечение грунта из обсадной трубы производят грейфером, входящим в состава комплекса. Стоимость такой установки 150000$. Разрабатывает практически породу любой сложности. На сваях «Бенато» построено здание СЭВ в Москве.

Недостатки набивных свай:

1. трудность контроля их качества и необходимость выдерживания до приобретения проектной мощности.

2. подвержены действию агрессивных вод, агрессивных веществ. Во избежание последнего применяют сваи с не извлекаемой оболочкой.

Достоинства:

1) Экономичность (малый расход арматуры). 2) Отсутствие динамических воздействий при производстве работ.

Сваи с извлекаемой оболочкой (Сваи – Франки)

Пример применения свай с не извлекаемой оболочкой.

Строительство вентиляционной шахты подводного туннеля в Нью-Йорке.

По продольному профилю туннеля вверх свайного основания должны быть на 30 м ниже горизонта воды и на 21 м ниже уровня дна. Трубы для свай были выбраны Æ 61 см со стенками толщиной 6,5 мм. Трубы спускались с понтона с поверхности воды и собирались из звеньев, соединенных муфтами. Верх трубы возвышался над самым высоким уровнем воды. Грунт из труб извлекался буровым способом и трубы опускались до скалы. Затем опускались арматурные каркасы и бетонировались до отметки -30,0. После трубы срезались при помощи специального фреза, опущенного сверху в тубу на отметку – 30. Шахтную подстройку возводили кессонным методом.

Сваи с не извлекаемой оболочкой

Сейчас разработано большое количество различных типов свай:

Достоинства: (буронабивных свай)

1) экономичность (мало арматуры)

2) отсутствие динамических воздействий при производстве работ

Недостатки:

1) трудоемкость контроля за качеством.