Сваи погруженные в грунт в готовом виде. Прочность свай по материалу.

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.

Железобетонные сваи, получившие наибольшее распростра­нение в практике строительства, подразделяют:

по форме поперечного сечения — на квадратные, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения, прямоугольные, тав­ровые и двутавровые (рис. 11.4);

по форме продольного сечения — на призматические, цилинд­рические, с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапе­цеидальные, ромбовидные), сваи с уширенной пятой (рис. 11.5);

по способу армирования — на сваи с ненапрягаемой и пред­варительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него;

по конструктивным особенностям — на сваи цельные и состав­ные.

Наиболее часто в настоящее время применяют призматические сваи сплошного квадратного сечения, квадратного сечения с круг­лой полостью и полые цилиндрические (рис. 11.6).

Сваи сплошного квадратного сечения выпускают сечением от 0,2 х 0,2 до 0,4 х 0,4 м и длиной 3...16 м с ненапрягаемой арматурой,3...20 м — с напрягаемой. При необходимости увеличения длины свай их стыкуют из нескольких звеньев, применяя стыковочные соединения различного типа (болтовые, сварные, клеевые и т. д.).В практике известны слу­чаи применения составных/ свай длиной до 100 м.

Сваи сплошного квад­ратного сечения применя­ют в любых сжимаемых грунтах без твердых вклю­чений для передачи на ос­нования вдавливающих, выдергивающих и горизон­тальных нагрузок.

Сваи квадратного сече­ния с круглой полостью выпускают сечением от 0,25 х 0,25 до 0,4 х 0,4 м и длиной 3...8 м. Исполь­зование таких свай позво­ляет снизить расход цемен­та на 15...25%, армату­ры—на 40...60%, но об­ласть их применения огра­ничена вдавливающими на­грузками до 500 кН и гори­зонтальными до 15 кН.Полые круглые сваи в зависимости от диаметра ствола подразделяют на два вида: диаметром0,4...0,8 м—-полые круг­лые сваи, диаметром более 0,8 м— сваи-оболочки.

Полые круглые сваи изготовляют цельными (из одного звена) или составными (из нескольких звеньев), соединяемыми болтами или сваркой. Длина одного звена 4...8 м, длина составной сваи до 40 м. Сваи диаметром до 0,6 м выпускают с закрытым нижним концом.Полые круглые сваи рекомендуется применять в слабых грунтах мощностью более 12 м и при передаче на сваю больших (более 100 кН) горизонтальных-нагрузок.Промышленностью выпускаются также сваи прямоугольного сплошного сечения размером 25 х 35 см длиной до 12 м, область применения которых такая же, как и свай сплошного квадратного сечения.Типовые конструкции свай таврового и двутаврового сечений не разработаны. Изготовление этих свай производится по инди­видуальным рабочим проектам, и применение их на практике ограничено. В последнее время все большее распространение находят пирамидальные сваи. Они изготовляются ненапрягаемыми с попереч­ным армированием ствола и с напрягаемым центральным стержнем без поперечного армирования, с углом наклона боковых граней от 1 до 13°. Пирамидальные и трапецеидальные сваи, позволяющие за счет наклона боковых граней полнее использовать несущую способ­ность грунта, рекомендуется применять только как висячие при передаче на них преимущественно вертикальных вдавливающих нагрузок.Значительно реже применяют ромбовидные сваи и сваи с уши­ренной пятой (булавовидные). Ромбовидные сваи используют в гру­нтах, подверженных морозному пучению. Сваю погружают в грунт таким образом, чтобы ее уширенная часть находилась несколько ниже границы промерзания грунта. Сваи с уширенной пятой нахо­дят применение при устройстве фундаментов на слабых водонасы­щенных грунтах. Целесообразна прорезка сваей слабых грунтов с заглублением уширенного нижнего конца в прочный подстила­ющий слой.Деревянные сваи. Простейшая конструкция деревянной сваи представляет собой бревно с заостренным нижним концом. Верхний конец сваи снабжается стальным кольцом — бугелем, защища­ющим его от размочаливания во время забивки. При погружении сваи в грунты с твердыми включениями на ее нижнем конце закреп­ляют стальной башмак.Преимуществом деревянных свай являются простота изготовле­ния и небольшой вес, что облегчает их погружение в грунт. Недо­статками — небольшая несущая способность, трудность погруже­ния в плотные грунты и опасность загнивания древесины в условиях переменной влажности. По этим причинам деревянные сваи имеют ограниченное применение.

Стальные сваи. Стальные сваи делят на трубчатые и шпун­товые. Трубчатые сваи изготовляют из стандартных стальных труб диаметром 0,2...0,8 м, шпунтовые — из стального шпунта различ­ного профиля (см. рис. 14.4).

 В качестве стальных свай используют также двутавровые балки, швеллеры и другие прокатные профили. Если после погружения в грунт стальная трубчатая свая заполняет­ся бетоном, ее называют трубобетонной.

Преимуществом стальных свай является возможность наращи­вания сваркой их длины по мере погружения в грунт, основным недостатком — подверженность коррозии, особенно в агрессивных водных средах. Для защиты от коррозии поверхность сваи покрыва­ют битумом, суриком или эпоксидными смолами.Стальные сваи рекомендуется применять в сложных для забивки грунтовых условиях (включения валунов, гальки и т. п.).

Комбинированные сваи. Комбинированные сваи представляют собой сваи, составленные по длине из двух различных матери­алов. Чаще всего это комбинация деревянной части, которая поме­щается ниже уровня подземных вод, с бетонной или Железобетон­ной верхней частью. Воз­можны сочетания железо­бетонных оболочек боль­шого диаметра в верхней части с металлическими или железобетонными сва­ями внизу.