Тема 3.3. Фундаменты глубокого заложения

Фундаменты глубокого заложения

В опорах мостов применяют фундаменты из свай и оболочек, когда давление надо передать на глубоко залегающие слон грунта.

Свая — это полностью или частично погруженный в грунт стер­жень, служащий для передачи давления от сооружения на нижеле­жащие слои грунта. Если сваи проходят через слабые грунты и опи­раются своими нижними концами на плотную породу, то их назы­вают сваями-стойками (рис. 4.1, а). Сваи, передающие давления главным образом за счет трения своих боковых поверхностей о грунт, называют висячими (рис. 4.1, б). По материалу различают сваи деревянные, бетонные, железобетонные и металлические, по способу погружения в грунт — забивные, буровые, винтовые.

Оболочка представляет собой сваю кольцевого поперечного сечения диаметром более 80 см. Оболочки делают железобетонны­ми и при больших диаметрах погружают вибропогружателями.

Конструкция, объединяющая головы свай или оболочек и рас­пределяющая на них давление от вышележащей части сооружения, представляет собой ростверк. В опорах современных мостов ро­стверк делают в виде бетонной или железобетонной плиты, в кото­рой надежно заделывают головы свай. В зависимости от уровня расположения ростверка по отношению к поверхности грунта раз­личают низкие и высокие свайные ростверки. Низкий ростверк рас­полагают на таком уровне, чтобы головы свай всегда были ниже поверхности грунта, даже в случае возможного его размыва (см. рис. 4.1, а, б). В низком ростверке горизонтальные силы передают­ся частично на сваю, но в большей степени на грунт боковой по­верхностью фундамента. В высоком ростверке верхнюю часть свай

располагают выше поверхности грунта (рис. 4.1, в). В таком ростверке горизонтальные силы полностью передаются сваям, вы­зывая в них большие изгибаю­щие моменты.

В плане сваи располагают ря­дами или в шахматном порядке Расстояния между центрами ниж­них концов свай принимают не менее трех ее диаметров (тол­щин), так как при забивке свая хорошо уплотняет примерно такую зону окружающего ее грунта.

Сваи значительно хуже сопротивляются действию горизонталь­ных сил, чем вертикальных, поэтому при передаче фундаменту боль­ших горизонтальных усилий часть свай нужно забивать наклонно с тем, чтобы их направление было ближе к направлению равнодей­ствующих усилий, передаваемых фундаменту (см. рис. 4.1, в).

Несущая способность сваи слагается из усилия, которое она мо­жет передавать грунту своим острием, и усилия, которое она мо­жет передать боковой поверхностью окружающему грунту через трение. Сваи-стойки передают преобладающую часть давления че­рез острие, поэтому их несущая способность зависит от прочности грунта под острием сваи, а также от несущей способности само'' сваи как сжатой стойки.

В висячих сваях давление передастся как острием, так и боко­вой их поверхностью, поэтому несущая способность висячих свай зависит от их диаметра и глубины забивки, степени уплотнения грунта, а иногда и от способа погружения. Наиболее надежный спо­соб определения несущей способности свай — это испытание их пробной нагрузкой. В тех случаях, когда нет возможности провести такие испытания, несущую способность свай определяют теорети­чески по формулам.

Сваи-столбы, пли просто столбы, отличаются от забивных свай или оболочек способом их возведения. Столбы сооружают без принудительного заглубления, устраивая в грунте скальпом ос­новании скважины, заполняемые затем бетонной смесью. Скважи­ны и, следовательно, бетонируемые в них столбы могут иметь уширения в нижней части для увеличения их несущей способности.

Дальнейшим развитием конструкций в виде столбов можно счи­тать фундаменты из стенок в грунте, сооружаемых в предваритель­но устроенных траншеях. Такие типы фундаментов удобны при большой длине возводимого сооружения. Для устройства этих фун­даментов в грунте выкапывают прямоугольные прорези, заполняе­мые по мере их разработки глинистым раствором (рис. 4.2, а). За­тем прорези-котлованы заполняют бетонной смесью (рис. 4.2, б), устанавливая в случае необходимости арматурные каркасы. Стенки могут непосредственно служить фундаментами, передающими дав­ление на нижележащие более прочные грунты (рис. 4.2, в). Иногда их используют как ограждение для последующей разработки окру­женной ими части грунта и устройства под их защитой тела фунда­мента (рис. 4.2, г). Этот вид фундаментов во многих случаях весь­ма экономичен и легко осуществим.

Дата добавления: 2014-12-07