1. Виды свай

Сваи используются для устройства фундаментов под различные здания и сооружения, повешения несущей способности слабых грунтов, а также для укрепления стенок котлованов от обрушения.

Сваи классифицируются по признакам, влияющим на методы устройства свайных фундаментов:

• по характеру работы в грунте – сваи-стойки и висячие сваи;

• по материалу – железобетонные, бетонные, деревянные, стальные;

• по виду армирования железобетонных свай – с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием и без него;

• по конструкции – квадратные, прямоугольные и многоугольные, круглые, с уширением и без него, цельные и составные, призматические и конические, пустотелые, сплошного сечения, винтовые сваи – колонны;

• по методу устройства свайных фундаментов –погружаемые и набивные.

Свайные фундаменты, состоящие из нескольких свай, образующих общую группу, называют свайным кустом, а плиту, которая их соединяет, – ростверком.

2. Методы погружения свай

Сваи погружают следующими методами:

• ударом;

• вибрацией;

• вдавливанием;

• завинчиванием;

• с использованием подмыва;

• комбинированным методом.

Эффектность применяемого метода зависит в основном от грунтовых условий.

Ударный метод – основан на использовании энергии удара (ударной нагрузки), под действием которой свая нижней заостренной частью внедряется в грунт. Ударную нагрузку на оголовок сваи создают специальными механизмами – молотами самых разных типов. В комплект к молоту входит, как правило, наголовник, который необходим для закрепления сваи в направляющих сваебойной установки, предохранения головы сваи от разрушения ударами молота и равномерного распределения удара по площади сваи.

Для забивки свай с целью удержания в рабочем положении молота, подъема и установки сваи в заданном положении применяют специальные подъемные устройства –копры. Основная часть копра – его стрела, вдоль которой устанавливается перед погружением и опускается по мере его забивки молот.

Забивку свай начинают с медленного опускания молота на наголовник после установки сваи на грунт и ее выверки. Под действием веса молота свая погружается в грунт. От каждого удара молота свая погружается на определенную величину, которая уменьшается по мере углубления. В дальнейшем наступает момент, когда после каждого удара свая погружается на одну и туже величину, называемую отказом. Сваи забивают до достижения расчетного отказа, указанного в проекте.

Вибрационный метод – основан на значительном уменьшении при вибрации коэффициента внутреннего трения в грунте и сил трения по боковой поверхности свай. Благодаря этому при вибрировании для погружения свай требуется усилий иногда в десятки раз меньше, чем при забивке. При этом наблюдается также частичное уплотнение грунта (виброуплотнение).

При вибрационном погружении свай в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуются перемятая глинистая подушка, которая вызывает значительное (до 40%) снижение несущей способности сваи. Чтобы устранить возникновение этого явления, сваю погружают на заключительном отрезке длиной 15…20 см ударным методом.

При вибрационном методе сваю погружают с помощью специальных механизмов – вибропогружателей.

Более универсальным является виброударный способ погружения свай с помощью вибромолотов.

Метод погружения свай завинчиванием основан на завинчивании стальных и железобетонных свай со стальным наконечниками с помощью установок, смонтированных на базе автомобилей или автомобильных тягачей.

Метод применяется главным образом при устройстве фундаментов под мачты линий электропередачи, радиосвязи и других сооружений, где в достаточной мере могут быть использованы несущая способность винтовых свай и их сопротивление выдергиванию.

Рабочие операции при погружении сваи методом завинчивания аналогичны операциям, выполняемым при погружении свай методом забивки или вибропогружением.

Последовательность погружения свай.

От расположения свай в свайном поле и параметров сваепогружающего оборудования зависит порядок погружения свай. Кроме того, следует учитывать последующие процессы по устройству свайного ростверка.

Наиболее распространение имеет рядовая система погружения свай. Применяемая при прямолинейном расположении их отдельными рядами или кустами.

Спиральная система предусматривает погружение свай концентрическими рядами от краев к центру свайного поля. Она позволяет в ряде случаев получить минимальную протяженность пути сваепогружающей установки.