Пректировани и устройство свайных фундаментов (стр. 23 )

В проекте серии 1-515 ростверк по оси Б поднят на отметку низа перекрытия в отличие от проектов, описанных выше. Хотя технология производства работ несколько усложнена, однако при такой конструкции меньше расходуется сборного железобетона, так как низ средней продольной стены до отметки перекрытия заменяется сваями.

В фундаменте описываемой конструкции дома ростверк устроен сборно-монолитный. Рандбалки были соединены между собой сваркой выпусков арматуры, к которым приварены два стержня, выходящие из сваи. Затем стык был обето-иирован. Сборно-монолитный ростверк жестче сборного; он легче воспринимает возможные неравномерные напряжения. Недостатком такого сопряжения является большая его трудоемкость, особенно в зимний период.

Конструкцию фундамента для каркасно-панельного дома можно применять для любых других каркасных зданий при нагрузках на колонну в пределах несущей способности одной сваи (10.7). Обычно фундаменты для каркасных домов выполняют из сборных железобетонных башмаков-подколонников и колонн с консолями, на которые опирают цокольные панели. В этом проекте предусмотрено три типа свай. Свая типа КС-1 для внутреннего ряда колонн имеет уширение 1,2 м. Верх сваи оканчивается монтажными столиком 40x40 см из стального листа толщиной 10 мм, приваренного к выпускам арматурного каркаса. Свая КС-2 для наружного ряда колонн в соответствии  с  меньшей нагрузкой

имеет меньшее уширение —90 см. Уширение сваи КС-3 под балконные стойки ввиду незначительных нагрузок принято меньшее — 60 см. Сборные колонны сечением 30X20 см оканчиваются монтажными столиками.

Сваи стыкуют с колоннами путем сварки монтажных столиков. Ряд аналогичных зданий построен со сборными железобетонными стойками

§ 5. Определение несущей способности набивных свай

Несущую способность набивных свай, как и забивных, определяют по наименьшему-значению несущей способности, полученному исходя из~ следующих двух условий: сопротивления материала свай и сопротивления грунта основания свай.

При расчете несущей способности набивных свай но сопротивлению материала расчетное сопротивление бетона следует определять с учетом понижающего коэффициента условий работы т§ = = 0,85, предусмотренного СНиПом по проектированию бетонных и железобетонных конструкций для сжатых элементов, бетонируемых в вертикальном положении. Кроме того, вводят дополнительный понижающий коэффициент условий работы, учитывающий влияние способа производства работ.

При расчете несущей способности набивных свай по формуле (10.3) сопротивление песчаных грунтов на боковой поверхности сваи с уширенной пятой учитывают на участке от уровня планировки до пересечения ствола сваи с поверхностью воображаемого конуса (10.9), образующей которого служит линия, касающаяся границы уширения под углом 'ф1°/4 к оси сваи — осредненного (по слоям) расчетного значения угла внутреннего трения грунта, залегающего в пределах указанного конуса.

Для всех видов набивных свай, устраиваемых в глинистых грунтах (за исключением свай с грунтовым ядром), R определяют по табл. 10.6.

Во всех расчетах полагают, что заглубление набивной сваи в грунт, принятый за основание, составляет не менее ее диаметра или диаметра уширения для сваи с уширенной пятой, но не менее 2 м.

При проектировании фундаментов из набивных свай и свай-столбов минимальные размеры ростверков (10.10) устанавливают исходя из того, что минимальное расстояние между осями висячих свай без уширения должно быть не менее 3d, где d — диаметр сваи. Расстояния в свету между стволами свай-оболочек должно быть не менее 1 м, между уширениями буронабивных свай и свай-оболочек при устройстве их в глинистых грунтах твердой и полутвердой. консистенции — 0,5 м, в остальных разновидностях нескальных грунтов— 1 м.

При выборе системы свайного фундамента следует иметь в виду, что несущая способность набивных свай с уширенной пятой выше, чем без уширения. Поэтому вместо нескольких рядов свай без уширенной пяты целесообразно применять один или два ряда свай с уширенной пятой, что позволяет уменьшить размеры ростверка.

§ 6. Область применения набивных свай

Выбирать тип свай следует исходя из конкретных условий строительной площадки на основе результатов технико-экономического сравнения вариантов проектных решений фундаментов. Необходимо также иметь в виду, что у каждого типа свай имеется своя целесообразная область применения. Например, невозможно устраивать набивные сваи в условиях агрессивных грунтовых или промышленных вод, а готовые забивать в грунты с включениями камней, валунов и т. п.

Рекомендации по рациональной области применения в строительстве свай различных видов утверждены Госстроем СССР.

Буронабивные сваи диаметром 0,4—1,7 м (с уширенной пятой или без нее) рекомендуется устраивать под здания или сооружения любого назначения при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, а также на площадках со сложными геологическими условиями строительства, в которых невозможно применять набивные сваи.

Устраивать буронабивные сваи целесообразно также в следующих условиях: в грунтах с твердыми включениями (в виде остатков разрушенных частей каменных, бетонных, железобетонных конструкций и т. п.), а также при наличии слоев глинистых грунтов твердой консистенции, переслоенных галечниками и валунами, что не позволяет применять забивные или вибропогружаемые сваи; на стесненных площадках, где сложно транспортировать и устанавливать готовые сваи; вблизи существующих зданий и сооружений, в которых могут возникнуть недопустимые деформации несущих конструкций при забивке или вибропогружении свай.

Буронабивные сваи без крепления стенок скважин устраивают в глинистых грунтах твердой, полутвердой и тугопластичной консистенций (в том числе в глинистых просадочных и набухающих грунтах), если горизонт грунтовых вод в период строительства расположен ниже пяты свай.

При проходке скважин в глинистых грунтах мягкопластичной и текучепластичной консистенций для закрепления их стенок рекомендуется применять глинистый раствор.

В тех случаях, когда грунты строительной площадки представ-. ляют собой водонасыщенные неоднородные глины текучей консистенции с прослойками песка и супесей, для крепления стенок скважины при проходке их целесообразно применять обсадные трубы.

Буронабивные сваи, устраиваемые с помощью специальных станков с закреплением стенок скважин извлекаемыми (инвентарными) трубами, рекомендуется применять в любых грунтовых условиях, в особенности тогда, когда нижние концы сваи будут оперты на скальные или другие виды плотных грунтов высокой несущей способности (твердые глинистые грунты, крупнообломочные, плотные пески).

Примером массового применения буронабивных свай в фунда-ментостроении может служить строительство КамАЗа. Технико-экономический анализ показал, что в грунтовых условиях этого завода было целесообразно применять как забивные, так и буронабивные сваи. Применялись здесь в основном буронабивные сваи, устройство которых в сжатые сроки при меньших по сравнению с забивными затратах быстрее обеспечило фронт монтажных работ.

Для устройства свай применялись установки шнекового бурения, с помощью которых бурили скважины диаметром 0,6—1,2 м и глубиной до 25 м. Бетонную смесь доставляли автобетоновозами,, из которых ее укладывали непосредственно в скважины.

Как показали экономические расчеты, трудоемкость работ по устройству фундаментов из буронабивных свай более чем в 2 раза ниже трудоемкости работ по устройству столбчатых фундаментов.

Опыт возведения в массовом количестве фундаментов из буронабивных свай позволил создать на КамАЗе единую схему возведения нулевого цикла без устройства котлованов.

Внедрение буронабивных свай поднимает работы по возведению нулевого цикла на более высокую техническую ступень.

Набивные сваи, устраиваемые при помощи забивки извлекаемых инвентарных труб с башмаком, оставляемым в грунте, или забивкой инвентарных обсадных труб и образованием внутри них ядра из плотно утрамбованной жесткой бетонной смеси в нижней части трубы. Набивные сваи в пробитых скважинах отличаются от буронабивных более эффективным использованием несущей способности грунтов. Применять эти сваи целесообразно в случаях, когда отсутствуют железобетонные сваи или когда на застраиваемой территории резко колеблется уровень залегания плотных грунтов несущего слоя. В последнем случае применение набивных свай позволяет избежать непроизводительного расхода железобетона в результате недопогр-ужения части забитых свай до проектных отметок и срубки их верхних концов.

Устройство скважин. Машины для бурения скважин

       

При устройстве набивных свай одним из основных процессов является бурение скважин. Для бурения и устройства скважин применяют разнообразное оборудование в зависимости от вида набивных свай, грунта и параметров скважин.

Поскольку многие машины созданы для устройства определенного вида свай; понимание процесса их изготовления будет затруднено, если попутно не описать соответствующее оборудование. В то же время для изготовления набивных свай используют машины и агрегаты, предназначенные для других целей. Ряд машин рассмотрен в предыдущих разделах (копры, вибропогружатели и т. п.). В настоящей главе описано буровое специализированное и неспециализированное оборудование, применяемое для изготовления различных видов набивных свай.

Буровые работы заключаются в бурении скважин и шпуров. Скважинами называют полости цилиндрической формы диаметром более 75 мм различной глубины, шурфами — полости диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м. Эффективность бурения скважин в конкретных грунтах зависит от правильного выбора способа бурения и типа бурового оборудования. Для бурения скважин и шурфов применяют различные способы, разделяемые на две основные группы: физические и механические.

К физическим способамбурения относят термический, термомеханический, гидравлический, электрогидравлический и некоторые другие. Из таких способов применяют термический и термомеханический, другие методы находятся пока в стадии экспериментов.

Механические способы бурения для свайных работ в свою очередь можно подразделить на три подгруппы: 1) способ вращательного бурения сплошным кольцевым забоем с применением различных типов сверл, коронок, шарошечных долот; 2). способ ударного бурения, к которому относят бурение перфораторными молотками и ударно-канатное; 3) вибробурение различными по конструкции трубчатыми бурами-желонками.