На свайном основании

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТОВ

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1 Как можно разделить фундаменты на естественном основании?

2 Какова максимальная глубина заложения у фундаментов мелкого заложения?

3 Какие существуют основные типы фундаментов мелкого заложения?

4 Когда устраивают фундаменты глубокого заложения?

5 Что представляют собой фундаменты глубокого заложения?

6 Где используют опускные колодцы?

7 Что представляют собой монолитные опускные колодцы?

8 Из каких элементов могут изготавливаться сборные опускные колодцы?

9 Какие этапы проектирования фундаментов мелкого заложения?

10 Что учитывается при назначении глубины заложения?

11 Как определяются нормативная и расчетная глубины промерзания?

12 От чего зависит величина коэффициента k _п?

13 Как определяется расчетное сопротивление грунта R под подошвой фундамента?

14 От чего зависят коэффициенты условий работы γ_с1 и γ_с2?

15 От чего зависят коэффициенты М _y, М _q, М _c?

16 Как предварительно назначаются размеры фундамента?

17 Как выполняется проверка слабого подстилающего слоя?

18 Какие проверки выполняются при действии внецентренных нагрузок?

19 Как определяется осадка фундамента по методу послойного суммирования?

20 Как определяется осадка фундамента по схеме линейно-деформиро­ванного слоя?

21 Как определяется осадка фундамента непосредственным применением теории линейно-деформированного слоя?

22 Как определяется крен фундаментов?

23 Какие мероприятия позволяют уменьшить деформации основания?

24 Как проверяют условие погружения опускного колодца под действием собственного веса?

25 Как определяют силы трения грунта по боковой поверхности колодца?

26 Как проверяют опускные колодцы на всплытие?

2.1 Виды свай и область их применения

Все выпускаемые и изготавливаемые на сегодняшний день сваи можно классифицировать по ряду признаков:

– по материалу: железобетонные, бетонные, металлические, деревянные;

– по способу изготовления и погружения: сборные и монолитные, забивные, вдавливаемые, погружаемые завинчиванием, буроопускные, буронабивные, пневмонабивные, буроинъекционные;

– по конструкции: цельные и составные квадратные, круглые, прямоугольные и многоугольные, с уширением или без него, с острием или без острия, призматические и пирамидальные, сплошного сечения и полые, сваи-колонны;

– по характеру работы в грунте: сваи-стойки, которые опираются нижним концом на малосжимаемые или несжимаемые грунты, и сваи, защемленные в грунте, работающие главным образом за счет трения по боковой поверхности;

– по виду армирования: с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием или без него.

Действующие на сегодняшний день СНБ 5.01.01-99 дают следующую классификацию свай (таблица 2.1).

Т а б л и ц а 2.1 – Классификация и технология устройства свай

Вид свай	Материал, форма и сечение сваи	Технология устройства
Сваи заводского изготовления (сборные)	Бетон, железобетон, дерево, металл, комбинированные Форма: цилиндрическая, коническая, пирамидальная, призматическая Поперечное сечение: круглое, квадратное, кольцевое, многоугольное, профильное	Погружение вертикальное или наклонное забивкой, задавливанием, вибропогружением, завинчиванием, погружением элементов в скважину
Сваи, изготавливаемые на строительной площадке	Бетон, железобетон, инъекционные растворы,	Изготавливаются методом укладки материала

Вид свай	Материал, форма и сечение сваи	Технология устройства
	грунтоцемент, известь, грунтовые смеси Форма: цилиндрическая, коническая, пирамидальная, призматическая Поперечное сечение: круг­лое, квадратное, многоугольное, профильное	свай в заранее пробуренные, штампованные или пробитые вертикальные или наклонные скважины с использованием бурового или виброоборудования, штампов различной конфигурации

Забивные призматические железобетонные сваи с поперечным армированием сплошного сечения и с полостью рекомендуются к применению на любых сжимаемых грунтах, подлежащих прорезке, за исключением насыпей с твердыми непробиваемыми включениями. Они могут воспринимать вертикальные вдавливающие и выдергивающие, а также горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.

Забивные призматические железобетонные сваи без поперечного армирования ствола рекомендуется применять при прорезке песков средней плотности и рыхлых, супесей пластичной и текучей консистенции, суглинков и глин туго-, мягко- и текучепластичной, а также текучей консистенции при условии, что они погружены в грунт на всю длину или выступают над поверхностью на высоту не более 2 м при их расположении внутри помещения здания. Не рекомендуется их применение для мостов и портовых гидротехнических сооружений. Не допустимо применение свай без поперечного армирования в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают величину вдавливающей нагрузки на сваю, при наличии сил выдергивающих, при погружении их в грунт с помощью вибрации.

Трубчатые сваи и сваи-оболочки длиной до 40 м применяются для прорезания слабых грунтов большой мощности при строительстве любых зданий и сооружений при больших вертикальных вдавливающих и выдергивающих, а также горизонтальных нагрузках.

Ромбовидные сваи (рисунок 2.1, а) решают проблему повышения несущей способности и устойчивости на пучинистых грунтах. Такая свая нижними наклонными гранями передает на грунт не только касательные, но и нормальные усилия. При этом их несущая способность при одинаковой длине в 1,6–1,8 раза выше, чем призматических.

Пирамидальные сваи (рисунок 2.1, б) рекомендуются к использованию в тех же условиях, что и призматические. Их преимущество – повышенная несущая способность (в 1,5–2 раза по сравнению с призматическими того же объема) за счет эффекта расклинивания грунта.

Сваи-колонны (рисунок 2.1, в) рекомендуются к применению в песках средней плотности и глинистых грунтах тугопластичной и полутвердой консистенции, а также при прорезании рыхлых песчаных и мягкопластичных глинистых грунтов для бескрановых каркасных зданий с нагрузкой на колонну до 500 кН, опор сооружений с нагрузкой до 1000 кН, технологических трубопроводов с нагрузкой до 20 кН/м.

Рисунок 2.1 – Современные сваи: а – ромбовидные; б – пирамидальные;

в – сваи-колонны

Буронабивные сваи в зависимости от грунтовых условий и имеющегося оборудования подразделяются на несколько типов: БСС – в устойчивых глинистых грунтах (сухих); БСВ_г – в неустойчивых глинистых грунтах (водонасыщенных) с закреплением стенок скважин глинистым раствором; БСВ_о – в неустойчивых грунтах (водонасыщенных) с закреплением стенок скважин трубами, оставляемыми в грунте; БСИ – в неустойчивых грунтах (водонасыщенных) с закреплением стенок скважин извлекаемыми трубами; БСС_м – в устойчивых глинистых грунтах (сухих) для малонагруженных зданий и сооружений.

В зависимости от грунтовых условий принимаются сваи:

– при необходимости прорезания грунтов мощностью более 20 м – БСС и БСВ_о длиной 20–30 м и БСИ длиной 20–50 м;

– при опирании свай на глинистые грунты твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции, на скальные, полускальные и песчаные грунты, при прорезании: слоя насыпи с твердыми включениями – БСВ_о, длиной до 30 м и БСИ длиной 20–50 м; слоя просадочных грунтов толщиной более 10 м – БСС длиной 12–30 м; слоя глинистых грунтов от мягкопластичной до текучей консистенции толщиной более 10 м – БСВ_г длиной 15–20 м, БСВ_о длиной 15–30 м и БСИ длиной 20–50 м; слоя набухающих грунтов – БСС длиной 10–30 м и БСС_м длиной 3–6 м с уширенной пятой.

Буроинъекционные сваи – разновидность буронабивных свай. Отличаются они малым диаметром (15–20 см) и большой длиной (25–30 м), применяются при реконструкции зданий и сооружений для усиления их оснований и фундаментов, устройства фундаментов под встроенные сооружения и технологическое оборудование в стесненных условиях внутри эксплуатируемых или возведенных зданий и сооружений или при необходимости устройства новых фундаментов вблизи них, когда отрывка котлованов или забивка свай может привести к недопустимым деформациям существующих конструкций.