книги из ГПНТБ / Симагин В.Г. Свайные фундаменты. Особенности проектирования и возведения

проходящей через острие свай. Такое взаимное влияние свай зависит от нагрузки, воспринимаемой их боковыми поверхностями, от мощности сжимаемой толщи и рас­ стояния между сваями. В данном случае осадку от вза­ имного влияния свай при передаче нагрузки через боко­ вые поверхности можно вычислить по формуле

действия сосредоточенной силы или определяются из вы­ ражения

ш= 0 ,9 5 4 - 0,881 - f r . 1'П

Здесь уі — расстояния от рассчитываемой сваи до сосед­ них свай, влияние которых учитывается, см;

L — длина сваи, см.

Радиус влияния соседних свай зависит от их длины и расчетной мощности сжимаемой толщи под одиночной

і=і

а для одно- и двухрядных свайных фундаментов при

70

имного влияния соседних сваи. График взаимного влия­ ния свай от нагрузок, воспринимаемых их остриями при различном шаге забивки и расчетной мощности сжимае­ мой толщи, представлен на рис. 5. При шаге забивки свай 3d их взаимное влияние проявляется при Нр> 2d. Поэтому осадка свайного фундамента от нагрузки, пере­ даваемой остриями сваи, складывается из осадки оди­ ночной сваи за счет деформации слоя грунта мощно­ стью 2d, определяемой из выражения

. При шаге забивки 3d эпюру уплотняющих давлений можно принять на два метра сваи ниже ее острия. Осад­ ку такого фундамента легко определить по методу огра­ ниченной мощности сжимаемой толщи проф. Б. И. Далматова

ченного сжимаемого слоя мощностью Нр, осадку, равную осадке рассчитываемого фун­ дамента при той же интенсивности уплотняю­ щего давления;

71

72

Рис. 5. График взаимного влияния свай от нагрузок, восприни­ маемых остриями (ш — коэффициентосадки)

Полная осадка отдельно стоящего свайного фунда­ мента определяется из выражения

S — 5бок -Ь S-zd “Ь Socr.

Предложенные схемы расчета свайных фундаментов по деформациям не исключают возможности их уточ­ нения по мере накопления экспериментальных данных. Наиболее целесообразным следует считать сбор данных испытаний свайных кустов, одиночных свай и свай, вхо­ дящих в состав куста, пенетрации, проведенной до и после забивки свай, а также измерений послойных деформаций грунтов основания.

Сравнение значений осадок, рассчитанных различны­ ми методами, с данными наблюдений, показывает хоро­ шую сходимость и пригодность разработанного метода определения осадок, вошедшего в рекомендации сове­

ВЛИЯНИЕ РОСТВЕРКА НА ОСАДКУ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ

Осадка свайных фундаментов зависит от доли на­ грузки, шосприінимаемой ростверком. Очевидно, в свай­ ных фундаментах, состоящих из свай-стоек, нагрузка, воспринимаемая ростверком, близка к нулю, а в фун­ даментах, состоящих из висячих свай, она может состав­ лять значительную долю общей нагрузки. Величина нагрузки, передаваемой на грунты основания через рост­ верк, зависит от величины нагрузки на куст, от грунто­ вых условий, способа погружения свай и расстояния между ними. Однако, как показывают опыты, проведен­ ные с одиночной сваей и кустом из свай диаметром 30 см, погруженных задав'ливанием в слабые глинистые грунты на глубину 5,5 м, доля нагрузки, воспринимае­ мой ростверком, становится значительной лишь при больших перемещениях свайных фундаментов.

Таким образом, расчет свайных фундаментов по деформациям в слабых грунтах при обычно применяе­ мых нагрузках на сваи с некоторым допущением можно проводить без учета нагрузки, передаваемой грунту через ростверк.

При необходимости можно учесть долю нагрузки, воспринимаемой ростверком, из условия равенства осад­ ки ростверка и условного массива, подсчитанных любым из существующих методов. Проще всего это сделать методом эквивалентного слоя проф. Н. А. Цытовича. Учитывая вышеизложенное, давление по подошве рост­ верка, приводящее к его осадке, равной осадке массива, может быть найдено из выражения

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОСТОВЕРНОСТИ РАСЧЕТНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ОСАДОК СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ПО ДАННЫМ КРАТКОСРОЧНЫХ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ

Значения осадок фундаментов в любой момент вре­ мени можно определить теоретическим путем с учетом первичной консолидации и ползучести грунтов основа­ ния. Однако изменение сроков строительства или темпа приложения нагрузки может существенным образом исказить полученные результаты. Кроме того, развитие осадок приводит к изменению жесткости сооружений и перераспределению напряжений в конструкциях, учесть которые сложно.

Ошибка при определении скорости развития осадок может иметь место из-за неточности оценки граничных условий дренирования, кроме случая, когда для ускоре­ ния консолидации используются песчаные дрены, где

74

условия дренирования известны. Например, тонкие про­ слойки, обеспечивающие хорошее дренирование, могут быть не обнаружены бурением или иметь местное рас­ пространение. Еще большую погрешность вносит неопределенность в выяснении способности к дрениро­ ванию в горизонтальном направлении ленточных глин.

Задача определения развития осадок во времени ста­ новится более сложной при слоистом напластовании слабых грунтов. Таким образом, вследствие большого количества факторов, влияющих на развитие осадок во времени, трудно получить достаточное совпадение рас­ четных и наблюдаемых значений осадок. Поэтому гораз­ до точнее развитие осадок во времени можно предска­ зать, используя данные краткосрочных геодезических наблюдений.

Данные наблюдений могут быть также попользованы при решении вопроса о судьбе зданий, получивших зна­ чительные деформации. И, наконец, правильность опре­ деления осадок фундаментов расчетом может быть про­ верена только геодезическими наблюдениями за факти­ ческими осадками зданий.

Деформации зданий могут развиваться десятилетия­ ми, а значения ожидаемых осадок часто надо знать в пе­ риод строительства или первые годы эксплуатации. Поэтому необходимо уметь определять осадку на любой промежуток времени по данным краткосрочных геодези­ ческих измерений. Для определения осадки, развиваю­ щейся в послестроительный период, и конечной осадки, известны следующие зависимости: параболическая Г. И. Покровского, логарифмическая Г. М. Мариуполь­ ского и экспоненциальная функция теории фильтраци­ онной консолидации, использованная Е. Е. Бирманом и Б. И. Далматовым.

Для нахождения осадки, развивающейся в строи­ тельный период, существует приближенный эмпириче­ ский метод К. Терцаги, основанный на предположении, что к концу строительного периода, при условии мед­ ленного роста нагрузки, величина осадки составляет

осадки, развивающейся в строительный период, опреде­

75

ляется по кривой зависимости осадки от времени для полной мгновенно приложенной нагрузки, но для поло­ винной части рассматриваемого строительного перио­ да.

Указанные выше методы позволяют определять осад­ ку после приложения всей строительной нагрузки и до окончания фильтрационной консолидации.

Однако для проверки существующих и разработки новых методов расчета осадок фундаментов необходимо иметь данные наблюдений за осадками зданий с начала их возведения до полного загасания.

К сожалению, наблюдать за осадками часто начи­ нают после возведения части здания (первого или даже второго, третьего этажей), а иногда — после окончания строительства. Часть осадки или полная ее величина, накопившаяся за время строительства, в таком случае остается неизвестной, ее называют «упущенной» осад­ кой. Определить ее по проектным отметкам возможно лишь с большими погрешностями. При определении конечных и «упущенных» осадок по данным краткосроч­ ных наблюдений следует различать два случая: 1 ) на­ блюдения за осадками начаты после возведения всего здания, т е. по окончании строительства; 2 ) наблюдения за осадками начаты после возведения части здания. В первом случае необходимо иметь данные трех циклов наблюдений.

Используя формулу развития осадки во времени проф. Н. М. Герсеванова н ограничиваясь первым чле­ ном коэффициента затухания осадки, можно легко полу­ чить уравнения приращения осадки между двумя цик­ лами наблюдений (см. статью А. В. Пилягина в журна­ ле «Основания и фундаменты», 1971, № 5).

ПРОИЗВОДСТВО СВАЙНЫХ РАБОТ

Совершенствование сооружения свайных фундамен­ тов необходимо вести по нескольким направлениям: совершенствовать планирование, управление и органи­ зацию работ; применять современные высокопроизводи­ тельные комплексы, машин и механизмов; улучшать технологию производства работ; обобщать и внедрять передовые приемы и методы труда. - .

7.6

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОИЗВОДСТВУ СВАЙНЫХ РАБОТ

Общие требования к производству и приемке свай­ ных работ изложены в СНиП ІІІ-Б.6—62 (Фундаменты и опоры из свай и оболочек. Шпунтовые ограждения. Правила производства и приемки работ). Работы по устройству свайных фундаментов осуществляются в сле­ дующей последовательности:

1. Геодезическая разбивка основных осей сооруже­ ния;

2 . Разбивка траншей и котлованов до отметок подо­ швы ростверка;

3. Геодезическая разбивка осей свайных рядов

икаждой сваи;

4.Забивка сваи, определение ее несущей способ­ ности, сдача-приемка забитых свай;

5.Обработка голов свай, подготовка основания под ростверки; устройство опалубки, установка арматуры,

бетонирование; 6 . Сдача и приемка ростверка.

За основные линии при разбивке принимаются глав­ ные оси сооружения. Вблизи места производства работ устанавливают временные реперы, привязанные к посто­ янному. Положение свай на местности надежно закреп­ ляется. Отклонение разбивочныхосей овайных фундамен­ тов не должно превышать 1 см на каждые 1 0 0 м ряда.

Разбивка осей свайных фундаментов оформляется актом, к которому прилагается схема расположения знаков разбивки. При забивке свай отклонение их от проектного положения в плане не должно превышать величины, приведенной в табл. 9.

При отклонении свай от проектного положения рас­ стояние от края ростверка до сваи должно быть не менее

77

5 см или 0,15 d. Отклонение сваи от вертикали не долж­ но превышать 1:100. Иметь отклонения от проектного положения могут не более 25% общего числа свай.

После окончания работ по погружению забивных свай производят работы по устройству монолитного или мон­ тажу сборного ростверка. В тех случаях, когда не уда­ ется погрузить все сваи на проектную отметку, произво­ дится срубка голов с заделкой тела сваи при централь­

10 см. Сопряжение сваи, погруженной или поврежденной ниже подошвы ростверка, выполняют наращиванием головы сваи до требуемой отметки. Сваи, армированные стержневой арматурой, наращивают при помощи стерж­ ней равного диаметра, привариваемых к арматуре. Под монолитный ростверк необходимо укладывать слой щеб­ ня, крупного песка или шлака толщиной 10—15 см.

Сопряжение сборных ростверков обычно производит­ ся посредством оголовков типа «колокол». Оголовки выполняются из тяжелых бетонов сборно-монолитными или монолитными. Бетон для оголовков рекомендуется применять марки не менее 2 0 0 — для монолитных, 300 — для сборных. Заделка свай в оголовки должна выпол­ няться без разбивки голов. Тело сваи должно заделы­ ваться в оголовок на длину не менее 10 см. Если голова сваи разбита, то для ее заделки в оголовок необходимо, чтобы верх головы сваи был не менее чем на 5 см выше нижней грани оголовка, а оголенная арматура имела выпуски длиной 15—20 см. Заделка свай в ростверк под отдельные колонны может выполняться без разбивки голов и выпусков арматуры для фундаментов, нагру­ женных вертикальными нагрузками при малых эксцен­

ции по устройству сопряжений свай с ростверками. Уфа, 1972)

-Увыд ад*

где N aыл — величина выдергивающей силы, кГ;

78

/?сц = 0 . 0 2 куб — прочность сцепления старого бетона

сновым, кг/см2;

#Куб — кубиковая прочность бетона тела фун­ дамента;

и — периметр головы сваи, см.

При сопряжении свай с монолитными ростверками без разбивки голов необходимо следить, чтобы та часть сваи, которая заделывается в ростверк, не имела про­ дольных трещин, образовавшихся в результате погруже­ ния и выходящих за нижнюю грань ростверка. При на­ личии продольных трещин эта часть сваи обрубается и вновь наращивается бетоном под требуемую отметку. При срубке свай под отметку не допускается, чтобы голова сваи после срубки имела конусообразную форму. Во избежание этого головы свай срубают с применением обжимных хомутов. Сваи, имеющие поперечные тре­ щины, должны быть усилены железобетонной обой­ мой.

Сопряжение сборного оголовка н монолитного рост­ верка с головой сваи, имеющей трещину или конусооб­ разную форму, не допускается.

После окончания работ по устройству ростверка производится приемка свайного фундамента и составле­ ние акта. Приемка работ по устройству монолитного ростверка должна производиться в соответствии с указа­ ниями главы СНиП Ill-В. 1—70.

Бетонирование оголовков свай, ростверков и стыков в зимних условиях необходимо проводить с электропро­ гревом бетона в соответствии с техническими условиями по производству строительно-монтажных работ.

После возведения свайного фундамента составляется акт его сдачи и приемки. Приемка свайного фундамента состоит в сравнении выполняемых работ с проектной документацией и осуществляется представителями заказ­ чика, генподрядчика, субподрядчика и авторского над­ зора. Она начинается с тщательного рассмотрения испол­ нительной документации, а затем выполняется контроль­ ная сверка с натурой. При рассмотрении проектной документации нужно прежде всего выявить те решения, те участки, которые удовлетворяют или не удовлетво­ ряют проекту.

При приемке свайного фундамента предъявляется следующая документация:

79