2. Назначение, классификация и конструкция забивных свай и шпунта. Состав технологического процесса устройства свайных фундаментов.

Назначение свай – устройство фундаментов зданий, опор мостов, эстакад и т.п., укрепление слабых грунтов, защита от воздействия грунтовых вод и предохранение грунта от обрушения. Сваи подразделяются по ряду признаков на несколько групп:

по материалу (деревянные, металлические, бетонные, ж/б, комбинированные, грунтовые);

по конструкции (квадратные, трубчатые, прямоугольные, многоугольные, цельные и составные, призматические и конические, сплошного сечения и пустотелые, винтовые, сваи-колонны);

по способу устройства (забивные – забивные, изготовленные на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт ударным способом; набивные – устраиваемые непосредственно в грунте, заранее пробуренной скважине);

по характеру работы (точнее по способу передачи нагрузки на основание) – сваи-стойки, которые передают нагрузку от здания своими концами на скальный или практически несжимаемый грунт; висячие сваи – передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи.

по виду воспринимаемой нагрузки – центральная вертикально действующая нагрузка, нагрузка с эксцентриситетом и усилия выдергивания.

по виду армирования ж/б свай – с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой; с поперечным армированием и без него.

Свайный куст – несколько рядом расположенных свай, совместно воспринимаемых общую нагрузку.

Ростверк – конструкция, объединяющая сверху сваи для их совместной работы.

Деревянные сваи – изготавливают из сосны, ели, лиственницы, кедры, пихты, дуба. Длина сваи от 4-12м, диаметром в тонком конце 18-34см. В нижнем конце свая заострена на 3-4 грани. Острие должно совпадать с осью сваи. В противном случае при забивании сваю может увести от проектного положения. При забивки в плотные грунты и предохранения острия от разрушения на него надевают металлический башмак – наконечник, а на верхнюю часть кольцо, которое называется бугелем, предохраняющее головку сваи от разбивания. Для предохранения сваи от гниения их пропитывают антисептиками или погружают так, чтобы все сваи располагались ниже УГВ.

Металлические сваи – прим. в портовом, мостовом, энергетическом и пром. строительстве, а также при возведении высотных сооружений, напр. радиомачт и телебашен, при этом исп.стальные трубы диаметром до 100см, рельсы, двутавры, винтовые сваи со специальным наконечником, завинчиваемые в грунт.

Сваи-оболочки – это металлические трубчатые сваи диаметром 1,2-2м длиной до 14м. При необходимости их наращивают и соединяют между собой с помощью сварки.

Сваи с открытым нижним торцом по мере заглубления заполняют грунтом, который уплотняясь увеличивает несущую способность сваи. В ряде случаев используют сваю-оболочку с закрытым нижним торцом в виде съемного наконечника. При забивании и достижении требуемой глубины свая может быть оставлена и заполнена бетонной смесью для повышения ее несущей способности или извлечена, при этом металлический наконечник всегда остается в грунте.

Стальной шпунт – применяется для устройства водонепроницаемых стенок котлована, подпорных стенок котлованов, пирсов, набережных. Для шпунта промышленность выпускает спец.профили: плоские, корытообразные, Z-образные длиной до 30м.

Ж/б сваи – выпускают сечением от 20 х 20 до 60 х 60см, длиной от 3-16м с обычной и предварительно-напряженной арматурой.

Устройство свайных фундаментов является комплексным технологическим процессом, включающим основные работы:

подготовку территории для ведения работ;

геодезическую разбивку с выносом в натуру положение каждой сваи;

доставку на стройплощадку, монтаж, наладку и опробование оборудования для погружения свай;

транспортировку готовых свай от места изготовления к месту их погружения;

забивку свай;

срезку готовых свай до заданной отметки;

вывоз со строительной площадки срезанных остатков свай;

устройство монолитного или сборного ростверка;

демонтаж оборудования.

3. Форма поперечного сечения плит перекрытия. Экономичность сборной плиты зависит от правильного выбора формы ее поперечного сечения. Сборные плиты работают на изгиб в длинном направлении, следовательно, бетон, расположенный в растянутой зоне ее сечения, в работе плиты не участвуют. Наиболее экономичной будет плита, из растянутой зоны поперечного сечения которой удалено больше всего бетона. Этого удается достичь в ребристых плитах. В растянутой зоне плиты оставляют лишь продольные ребра, необходимые для размещения рабочей арматуры и для обеспечения прочности плиты по наклонным сечениям .

В соответствии с требованиями унификации, стандартизации и в зависимости от грузоподъемности монтажных кранов размеры ребристой плиты принимают 6 х 1,2 м (1,5; 3 м) или 12 х 1,2 м (1,5; 3,0 м). Рабочая арматура продольных ребер — предварительно напряженная стержневая. Полку плиты принимают заделанной по контуру, что обеспечивают расстановкой поперечных ребер так, чтобы отношение сторон полки l₂/l₁≤ 2. Наиболее экономичное решение при l₂/l₁= 1, так как при таком отношении изгибающий момент в пролете является минимальным. Полку плиты армируют сварными сетками в пролете и на опорах из условия, что она работает как плита, заделанная по контуру (или как балочная плита, если l₂/l₁> 2). Торцовые поперечные ребра принимают более мощными, чем промежуточные для заполнения щели между соседними помещениями. Их устанавливают от края панели на расстоянии, необходимом для пропуска колонн. Необходимо назначать минимально возможное количество поперечных ребер, так как они способствуют отложению в кессонах потолка пыли и влаги, а в случае агрессивной среды — вредных для бетона химических соединений. Ребристые плиты с полкой поверху в основном применяют для промышленных зданий с нормативными временными нагрузками 10…25 кН/м2. В гражданских зданиях для перекрытий с деревянными полами по лагам и плоскими потолками экономичными оказываются ребристые плиты с плитой понизу .

По степени удаления бетона из растянутой зоны за ребристыми следуют плиты с овальными, вертикальными и круглыми пустотами. В панелях с пустотами толщину полок и ребер (расстояние между пустотами) принимают не меньше 25 мм. Пустотные и сплошные плиты (из легких бетонов) применяют для жилых и гражданских зданий. Плиты 6-3,2 м имеют массу 5000...б000 кг и перекрывают полностью жилую комнату . Экономичность плиты оценивают по приведенной толщине бетона (отношение объема бетона к площади плиты) и расходу арматуры на 1 м2 площади. Наиболее экономичными являются плиты с овальными пустотами, однако за типовые приняты плиты с круглыми пустотами, потому что они пока более технологичны в изготовлении.