112. Прогрессивные конструкции фундаментов из комбинированных и специальных свай.

Комбинированные и специальные виды свай применяют в тех случаях, когда имеется возможность рационального сочетания достоинств свай различного вида или применения специальных приемов погружения или устройства свай. К наиболее распространенным сваям комбинированного типа относят также сваи, в которых в различной степени сочетаются забивные и набивные сваи. Иногда комбинированные сваи устраивают с применением различных специальных приемов, например виброштампованные сваи, которые изготовляют с помощью виброштампа — стальной трубы, закрытой снизу заостренным наконечником, погружаемым в грунт вибропогружателем. Сначала в грунте пробуривают или продавливают скважину, которую заполняют бетонной смесью сразу на всю глубину. Затем в бетон погружают виброштамп до внедрения его в дно. Бетон вдавливается в стенки, увеличивая сечение скважины. Виброштамп извлекают, образованную им полость заполняют бетонной смесью и вновь погружают виброштамп на полную глубину скважины. Эту операцию повторяют, доводя диаметр сваи до заданного, определяя его по расходу бетона.В некоторых случаях у буронабивных свай выполняют камуфлетное уширение с помощью взрыва заряда ВВ под слоем бетонной смеси. Работу выполняют в такой последовательности. В пробуренной скважине нижний конец обсадной трубы устанавливают на 1,2—1,5 м выше дна скважины с таким расчетом, чтобы труба оказалась за пределом действия взрыва. На дно скважины опускают заряд взрывчатки и выводят проводники от детонатора к подрывной машинке. Трубу заполняют бетонной смесью с осадкой конуса 20—24 см и производят взрыв. В результате взрыва образуется полость, которая сразу же заполняется бетонной смесью из обсадной трубы. Комбинированные сваи, состоящие из железобетонных свай заводского изготовления и камуфлетной пяты, устраивают в устойчивых связных грунтах.Сваи комбинированного типа могут выполняться путем погружения сборного элемента в дно скважины и последующего бетонирования ствола. Погружение сборного элемента производится молотами или вибропогружателями с помощью специальной штанги.

Известны комбинированные сваи, выполняемые в виде свай-инъекторов. Ствол таких свай выполняют забивным или набивным, а уширенную пяту образуют методом закрепления грунта. Внутри забивной сваи-инъектора имеется инъекционная труба диаметром 38—50 мм. Нижний конец трубы выступает из сваи и имеет перфорацию или делается заподлицо со сваей и снабжается пробкой, выбиваемой после погружения сваи на проектную отметку. Набивные сваи-инъекторы изготовляют обычным способом, а инъекционную трубу забивают по центру скважины, причем конец трубы должен быть на 0,5 м ниже дна скважины. Способы инъецирования и составы закрепляющих растворов определяют по тем же соображениям, что и при химических методах закрепления грунта. Сваи-инъекторы можно применять как для устройства фундаментов строящихся зданий, так и при реконструкции и укреплении существующих. Недостатком набивных свай является относительно большой расход бетона. Этого недостатка можно избежать, если изготавливать специальные набивные сваи-оболочки. Разработаны оборудование и технология изготовления набивных свай-оболочек методом винтового продавлива-ния. Оборудование разработано на основе спиралевидного снаряда и позволяет продавливать скважину в грунте, формовать тонкостенную оболочку в грунте и заполнять полость оболочки балластными материалами. Устройство для возведения набивных свай-оболочек включает закрепленный на трубчатой штанге снаряд, состоящий из юбки, рабочего органа, внутри которого располагается трубчатый корпус с жестко закрепленным наконечником, а выше рабочего органа размещен полый корпус-формователь. Юбка в месте примыкания к трубчатой штанге снабжена полым конусом с пазами на внутренней поверхности. Шлицевые пазы ограничивают перемещение корпуса и позволяют открывать и закрывать выпускные отверстия, а также предотвращают поворот корпуса относительно рабочего органа при выполнении скважины.

108.Прогрессивные конструкции фундаментов из набивных свай. особенности набивных свай состоят в том, что каждая свая может воспринимать значительные сосредоточенные нагрузки — до 1000 т, что дает возможность в ряде случаев отказаться от устройства ростверка, необходимого при любом другом решении, или значительно сократить его размеры. Набивные сваи особенно целесообразно устраивать под здания с весьма большими нагрузками на их фундаменты. В цехах и промышленных зданиях точечные нагрузки на объектах металлургии достигают 4000 т, а в главных корпусах электростанций— 10 000 т. Главное преимущество набивных свай заключается в незначительных абсолютных и относительных осадках сооружений. Большая несущая способность набивных свай нередко позволяет обойтись одиночной сваей вместо куста забиваемых и необходимого для него ростверка и вести монтажные работы на неразрых-ленной поверхности. Набивная свая состоит из следующих элементов: ствола (тела) сваи, головы и пяты, которая может оканчиваться уширенным основанием. Ствол сваи, как отмечалось выше, можно изготовлять из различных однородных материалов монолитной или сборно-монолитной конструкции. В отечественной практике последние изготовляют обычно из железобетона в форме стоек-колонн заданной длины, погруженных на проектные отметки и оканчивающихся монолитной уширенной пятой. При значительной длине свай, большихнагрузках на них или в неблагоприятных гидрогеологических условиях применяют сваи со стволами-оболочками из металла, железобетонных труб или колец. В зарубежной практике смешанныеконструкции используют чаще всего в виде гофрированных стальных оболочек, заполненных бетоном. Стволы набивных свай армируют преимущественно в оголовках.Сплошное армирование стволов необходимо только для воспринятая значительных изгибающих усилий, а также при использовании набивных свай в качестве анкеров. В этом одно из отличий набивных свай от забивных, армирбвать которые необходимо для обеспечения сохранности свай при перевозке и в процессе забивки.Возможность значительного увеличения пяты набивных свай одно из основных их преимуществ и источников экономичности. Диаметр их уширення больше диаметра ствола обычно в 2,5— 3,5 раза, что соответствует 7—12-кратному увеличению площади -опирания на грунт.

107. Прогрессивные конструкции фундаментов в вытрамбованных котлованах. Применяемые в настоящее время различные конструкции фундаментов в вытрамбованных котлованах подразделяют в зависимости от:

-способа повышения несущей способности по грунту основания на фундаменты: с уплотненной зоной, с уширенным основанием, с несущим слоем;

-характера взаимодействия с грунтом основания и взаимного расположения на фундаменты: отдельно стоящие, ленточные сплошные, ленточные прерывистые, арочные непрерывные, консольные, с ростверками;

-метода и технологии вытрамбовывания котлованов на фундаменты: в уплотненном грунте, в оболочке из глинистого грунта, в оболочке из щебенисто-глинистого грунта;

-способа возведения фундаментов: монолитные, сборные;

-глубины заложения на фундаменты:

-неглубокого заложения, у которых отношение высоты фундамента к его ширине менее 1,5;

-глубокие, у которых это отношение более 1,5.

При вытрамбовывании котлованов в насыпных грунтах с большим количеством крупных включений целесообразно применять трамбовки с заостренным под углом 90-120° нижним концом, за счет которого обеспечивается более интенсивное выпирание грунта в стороны и повышение эффективности вытрамбовывания котлованов. Уплотненная зона обычно имеет форму шара или эллипсоида диаметром 2 — 2,5 ширины трамбовки по низу и глубиной от дна котлована 1,5 ширины трамбовки.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах с уширенным основанием выполняют удлиненными с использованием трамбовок шестигранной, квадратной, реже круглой формы в плане, приведенным диаметром по верху 0,6 ... 1,8 м, по низу 0,4 ... ...1,6 м, высотой 1,5 ... 4,5 м с заостренным под углом 60-90° нижним концом и часто уширением в верхней части.