23.Свайные работы. Назначение и виды свай.

Сваи применяют для устройства фундаментов промышленных и гражданских зданий, при строительстве опор мостов, набережных, эстакад и др. Короткие сваи (длиной 2-6 м) используют в качестве столбчатых фундаментов полносборных зданий.

Сваи можно классифицировать по следующим признакам:

- способу передачи нагрузок от сооружения на грунт;

- технологии устройства;

- назначению;

- материалу конструкции и формам поперечного сечения.

По способу передачи нагрузки на грунт сваи бывают висячие и сваи-стойки.

По технологии устройства сваи подразделяются на погружаемые различными способами (такие сваи, естественно, изготовлены заранее), их еще называют забивными; и набивные - изготавливаемые на месте их работы – в проектном положении.

По назначению сваи бывают одиночные, свайные кусты, совместно работающие в свайном поле, и шпунтовые. Расположение свай в плане зависит от рода сооружения, его массы, места приложения нагрузки. При одиночном размещении каждая свая работает независимо от соседних свай. Сосредоточенная нагрузка от отдельных тяжело нагруженных опор или колонн передается на кусты свай, состоящие из 3-12 шт. Для совместной работы свайного поля при равномерно распределенной нагрузке сваи связывают поверху ростверком - это или плита, или лента. Для деревянных свай эта цель достигается с использованием так называемой обвязки, укладываемой поверху свай после их выравнивания.

Материалом для изготовления свай может служить дерево, металл, бетон и железобетон, уплотненный грунт, песок, щебень, грунтобетон.

Форма поперечного сечения может быть квадратной, прямоугольной, многогранной, круглой, сплошного сечения, полые, трубчатые и сваи-оболочки, постоянного по длине сечения и переменного (пирамидальные).

Висячие сваи передают нагрузку от сооружения на грунт за счет трения между боковой поверхностью сваи и грунтом, сваи-стойки – опиранием заглубленного конца сваи на плотные слои грунта

24.Технология устройства забивных свай.

25.Способы погружения свай.

Забивные сваи погружаются в грунт различными способами – статическими, динамическими и комбинированными.

Статические способы – это вдавливание, подмыв, завинчивание.

Вдавливание применяют при погружении коротких свай сплошного и трубчатого сечения, оно эффективно для погружения железобетонных свай во влажные глинистые и суглинистые грунты. Для вдавливания используют установки смонтированные из двух тракторов, вес которых через систему полиспастов и обойму передается на сваю, и внедряет ее в грунт. Преимущества способа - отсутствие динамических воздействий через грунт на рядом расположенные здания и сооружения.

Подмывом ускоряют погружение свай при использовании любых способов погружения. Заключается он в том, что в грунт рядом со сваей опускают две подмывные трубы. По трубам подают воду под давлением в несколько атмосфер. Вода, размывая грунт у острия сваи, значительно уменьшает трение ее боковой поверхности о грунт, в результате чего свая погружается под действием собственной массы и массы установленного на ней молота или другого погружающего устройства. Естественно, этот способ нельзя применять для висячих свай – трение уменьшается.

Завинчивание используется для погружения в грунт винтовых свай - это сваи, имеющие винтовой наконечник. Для этого используется специальное оборудование – кабестаны. Кабестан представляет собой механизм, включающий две пары захватов, обнимающих сваю и передающих ей вращательное движение при погружении в грунт.

Из динамических способов погружения свай можно выделить ударный метод (забивка) и вибропогружение.

Забивка осуществляется молотами – это устройства по принципу привода разделяющиеся на механические, паровоздушные и дизельные молоты.

Забивка заключается в установке сваи на место и закрепление ее, погружении сваи в грунт ударами молота, передвижении и установки копра на новом месте.

Установка сваи заключается в подтягивании сваи к копру и ее подъеме, расположении на размеченном месте, закрепление в стреле копра. Сваи подают к месту забивки и располагают на близком расстоянии от копра, чтобы их можно было подтянуть тросами, проходящими через блоки на копре к двухбарабанной лебедке. Забиваемую сваю надо закрепить так, чтобы она стояла вертикально или с проектным уклоном. Свая не должна отходить от стрелы копра, но в то же время свободно скользить вдоль нее по мере погружения в грунт. В примитивном случае сваю притягивают к стреле копра петлей из пенькового каната. В лучшем случае для направления свай во время забивки применяют специальные приспособления в виде ползунков, скользящих между стоек копра и соединенных со сваей болтами и хомутами.

Первые удары по свае молотами рекомендуется делать при небольшом подъеме молота, чтобы легкой осадкой сваи в грунт дать ей правильное направление.

Забивают сваи-стойки до проектной отметки – до уровня оголовков свай, а сваи висячие – до так называемого проектного (контрольного) “отказа” – наименьшую, разрешенную величину погружения сваи за 10 ударов (“залог”), разрешенную проектом.

При вибрационном погружении в глину или тяжелый суглинок под нижним концом сваи образуется 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.

Способы комбинированные представляют собой самые разные комбинации как статических, так и динамических методов: забивка с вибрацией вибромолотами, забивка с подмывом, вдавливание с вибрацией, вдавливание с подмывом и т. д. Наиболее универсальным и часто применяемым из них является погружение с помощью вибромолотов.

Набивные сваи в зависимости от конструкции и способа изготовления различают:

- набивные бетонные, с трамбованием бетона во время подъема обсадной трубы;

- грунтовые набивные (скважины уплотнения);

- вибросваи;

- сваи с уширенной пятой;

- буронабивные;

- вибонабивные;

- штампонабивные и т. д.

Для всех видов требуется бурение скважины или выштамповка ложа с последующим заполнением ее или бетой смесью, или грунтом с уплотнением или грунтом с добавлением вяжущих веществ. Если грунты склонны к обрушению, стенки скважины закрепляют обсадными трубами. При устройстве буронабивных свай в неустойчивых обводненых грунтах для удержания стенок скважины от обрушения применяют глинистый раствор. Для усиления несущей способности набивных свай они могут армироваться.

Технологию устройства ростверка выбирают в зависимости от типа свай и конструкции ростверка. На сваях из бетона и железобетона ростверк выполняют из сборного и монолитного железобетона.

При забивных сваях, головы которых часто оказываются на разных отметках, перед устройством ростверка выполняют трудоемкие операции по выравниванию голов свай (срубают бетон, режут арматуру т. д.). Срезают бетон обычно с помощью пневматических отбойных молотков. Более эффективно применять для этих целей установки для срезки свай, состоящие из жесткой замкнутой станины, подвижной рамы, съемных зубьев и гидромолота с поршнем. При подготовке голов набивных свай к устройству ростверков проверяют верхнюю поверхность по нивелиру и при необходимости выравнивают опорную поверхность свай бетонной смесью или цементно-песчаным раствором.