Тема 4. Проектирование и устройство свайных фундаментов

1. Номенклатура и область применения

Свай различных видов

В отечественной практике известно более 150 видов свай, которые классифицируются:

по материалу: железобетонные, бетонные, керамзитобетонные, деревянные, стальные;

по конструкции: цельные и составные квадратные, круглые, прямоугольные и многоугольные, с уширением и без него, с острием и без острия, призматические и пирамидальные (конические), пустотелые и сплошного сечения, винтовые, сваи-колонны:

по виду армирования: с напрягаемой и ненапрягаемой продольной арматурой, с поперечным армированием ствола и без него;

по способу изготовления и погружения: сборные и монолитные, забивные, вдавливаемые, завинчиваемые, буроопускные, буронабивные, в том числе с уплотненным забоем, набивные в пробивных скважинах, виброштампованные;

по характеру работы в грунте: сваи-стойки, опирающиеся на практически несжимаемые грунты, и висячие сваи, заглубленные в сжимаемые грунты.

1.1. Государственные стандарты на сваи

Общие требования на изготовление и применение наиболее распространенных конструкций забивных свай, перечисленных в табл.1.1. и показанных на рис.1.1., изложены в ГОСТ 19804.0-78 «Сваи забивные железобетонные. Общие технические условия». Применение свай любого вида должно обосновываться технико-экономическими расчетами.

Рис.1.1. Сваи

1 – по ГОСТ 19804.1-79; 2 – по ГОСТ 19804.2-79; 3 – по ГОСТ 19804.3-80;

4 – по ГОСТ 19804.4-78; 5 – по ГОСТ 19804.5-83; 6 – по ГОСТ 19804.6-83

Сваи квадратного сечения по ГОСТ 19804.1-79 и ГОСТ 19804.2-79 рекомендуется применять для всех зданий и сооружений в любых сжимаемых грунтах (за исключением грунтов с непробиваемыми включениями) для восприятия вдавливающих, выдергивающих и горизонтальных нагрузок. Предпочтение следует отдавать сваям с напрягаемой арматурой, как имеющим наименьший расход стали.

Сваи без поперечного армирования ствола по ГОСТ 19804.4-78 допускается применять для восприятия вдавливающих нагрузок до 500 кН и горизонтальных нагрузок до 15 кН от зданий и сооружений при условии полного погружения свай в грунт или же в том случае, если часть сваи выступает не более чем на 2 м над поверхностью грунта и только внутри помещения с положительными температурами.

Эти сваи могут прорезать пески рыхлые и средней плотности, глинистые грунты от тугопластичных до текучих, илы, торф, прослойки толщиной до 0,5 м плотных или твердых сжимаемых грунтов и опираться на все виды грунтов, за исключением скальных и крупнообломочных.

Сваи квадратного сечения с круглой полостью по ГОСТ 19804.3-80 применяются для тех же условий, что и сваи по ГОСТ 19804.4-78.

Применение таких свай позволит снизить (по сравнению со сваями сплошного квадратного сечения) расход цемента на 15-25% и более эффективно использовать сваебойное оборудование.

Полые круглые сваи и сваи-оболочки по ГОСТ 19804.5-83 и ГОСТ 19804.6-83 рекомендуется применять в качестве безростверковых фундаментов в слабых грунтах мощностью более 12 м при передаче на сваю больших (более 100 кН) горизонтальных нагрузок.