Типы свай и виды 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.

Рис. 11.1. Типы свайных ростверков: а, б — низкий; « — высокий

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.

В настоящее время в строительстве применяется более 150 типов свай и их конструктивных видов, которые принято классифициро­вать 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. Свая-стойка работает как сжатый стержень в упругой среде, ее несущая способность определяется или прочностью материала сваи, или сопротивлением грунта под ее нижним концом.

К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Под действием продольного усилия N висячая свая получа­ет вертикальные

перемещения, достаточные для возникновения силтрения между сваей и грун­том. В результате нагрузка на основание передается как боковой поверхностью сваи, так и ее нижним концом (рис. 11.2, б).

Несущая спосо­бность висячей сваи опреде­ляется суммой сопротивле­ния сил трения по ее боко­вой поверхности и грунта под острием По условиям изготовления сваи делятся на две группы: сваи, изгото­вляемые заранее на заводе 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. 11.3).

Одиночные сваи применяют под отдельно стоящие опоры, когда не­сущей способности одной сваи до­статочно для восприятия передава­емой на основание нагрузки. Разно­видность одиночных свай, служащих одновременно и фундаментом, и ко­лонной легкой надземной конструкции, называют сваей-колонной. Сваи-колонны широко применяют при строительстве легких сель­скохозяйственных сооружений.

Свайным кустом принято называть фундамент, состоящий из группы свай. Число свай в кусте может быть различным, обычно не менее трех, хотя в отдельных случаях допускается устройство ку­стов и из двух 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.

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.

Конструкции предварительно изготовленных свай. Сваи, погружа­емые в грунт в готовом виде, в зависимости от материала, из которого они изготовляются, подразделяются на железобетонные, деревянные, стальные и комбинированные.