Основные положения. Сваи и свайный фундаменты

Лекция № 3.

Сваи и свайный фундаменты. Основные положения. Классификация. Конструкция. Расчет свай и свайных фундаментов. Несущая способность свай. Расчет и проектирование свайных фундаментов.

В тех случаях, когда с поверхности залегают слои слабых грунтов, не обладающих до­статочной несущей способностью, чтобы служить основанием для фундаментов мелкого заложения проектируемого сооружения, воз­никает необходимость передачи нагрузки на более плотные грунты, расположенные на некоторой глубине. В этих условиях чаще всего прибегают к устройству фундаментов из свай.

Сваей называют погруженный в готовом виде или изготовлен­ный в грунте стержень, предназначенный для передачи нагрузки от сооружения на грунт основания. Группы или ряды свай, объединен­ные поверху распределительной плитой или балкой, образуют свайный фундамент. Распределительные плиты и балки, выполненные, как правило, из монолитного или сборного железобетона, называют ростверками. Ростверки воспринимают, распределяют и передают на сваи нагрузку от расположенного на фундаменте сооружения. Если ростверк заглублен в грунт и его подошва рас­положена непосредственно на поверхности грунта, то его называют низким свайным ростверком, если подошва ростверка распо­ложена выше поверхности грунта — высоким свайным ро­стверком (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Схемы передачи нагрузки сваями на грунты основания  

Рис. 3.2. Типы свайных ростверков: а, б – низкий; в – высокий  

Классификация свай и свайных фундаментов

Сваи классифицируются по двум основным признакам: по характеру передачи нагрузки на грунт и по условиям изготовления свай.

По характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи.

К сваям-стойкам относятся сваи, прорезающие толщу слабых грунтов и опирающиеся на практически несжимаемые скальные или малосжимаемые грунты. Свая–стойка практи­чески всю нагрузку на грунт передает через нижний конец, так как при малых вертикальных перемещениях сваи не возникают условия для проявления сил трения на ее боковой поверхности (рис. 3.2, а).

К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Под действием продольного усилия N висячая свая получа­ет вертикальные перемещения, достаточные для возникновения сил трения между сваей и грунтом. В результате нагрузка на основание передается как боковой поверхностью сваи, так и ее нижним концом (рис. 3.2, б).

По условиям изготовления сваи делятся на две группы: сваи, изготовляемые заранее на заводе или полигоне (предварительно изготовленные) и затем погружаемые в грунт, и сваи, изготовля­емые на месте, в грунте.

В зависимости от расположения свай в плане различают следу­ющие виды свайных фундаментов: одиночные сваи, свайные кусты, ленточные свайные фундаменты и сплошные свайные поля (рис. 3.3).

Одиночные сваи применяют под отдельно стоящие опоры, когда несущей способности одной сваи достаточно для восприятия пере­даваемой на основание нагрузки.

Свайным кустом принято называть фундамент, состоящий из группы свай. Свайные кусты устраивают под колонны сооружений и опоры, передающие значительные вертикальные нагрузки.

Если сваи в фундаменте расположены в один или несколько рядов, то такой фундамент называют ленточным свайным фун­даментом. Ленточные свайные фундаменты устраивают под стены зданий и другие протяженные конструкции.

Рис. 3.3. Виды свайных фундаментов:

а – свайный куст; б – ленточный;

в – сплошное свайное поле

Рис. 3.5. Железобетонные сваи различного профиля: а – призматические; б – цилиндрические; в – пирамидальные; г – трапецеидальные; д – ромбовидные; е – с уширенной пятой  

Рис. 3.4. Сечения железобетонных свай: а – квадратной; б – квадратной с круглой полостью; в – круглой пус­тотелой; г – прямоугольной; д – тавровой; е – двутавровой

Если фундамент состоит из свай, расположенных в определен­ном порядке под всем сооружением, его называют сплошным свайным полем. Сплошные свайные поля устраивают под тяже­лые сооружения башенного типа, имеющие ограниченные размеры в плане.

Дата добавления: 2014-01-20