Свайные фундаменты для зданий

Строительство зданий на свайных фундаментах взамен обычных стало распространяться в нашей стране еще в 1955-1956 гг. В на­стоящее время накоплен достаточно большой опыт их применения. В основном используют забивные железобетонные сваи квадратного сечения сплошные или с цилиндрической полостью внутри. Наиболь­шее применение имеют сваи длиной от 3 до 6 м, называемые ко­роткими. Их применение сокращает земляные работы, а при возве­дении бесподвальных зданий они почти полностью отпадают. Строительство свайных фундаментов выполняется современными инду­стриальными методами, что снижает трудоемкость работ нулевого цикла. Кроме того, в сравнении с обычными свайные фундаменты, как правило, дают меньшие осадки. Это имеет особенно большое значение для строительства крупнопанельных зданий, более чувствительных к неравномерным деформациям грунтов их осно­ваний.

Решение вопроса о целесообразности применения свайного или обычного фундамента принимают на основе проведения технико-­экономических расчетов и сравнения вариантов. При этом часто свайные фундаменты получаются выгоднее обычных ленточных, если глубина заложения последних превышает 1,7 м от поверхности планировки.

Для составления рабочих чертежей свайных фундаментов не­обходимо иметь при однородных геологических условиях не менее двух скважин под каждое здание при квартальной застройке и не менее трех скважин для строительства отдельных зданий. В более сложных условиях количество скважин может повышаться. Считают, что глубина проходки скважин в песчаных и глинистых грунтах, как правило, должна превышать предполагаемое заглубление свай на 5 м.

При проектировании свайных фундаментов предпочтение отдают сваям с предварительно напряженной арматурой. Сваи принимают не короче 3 м, а их заглубление ниже подошвы ростверка должно быть не менее 2,5 м.

Рекомендуется в проектах выбирать сваи, руководствуясь имеющимися типовыми чертежами. При этом под один дом следует, как правило, назначать сваи одних и тех же размеров.

Сваи под стенами зданий обычно располагают в один ряд по оси приложенной вертикальной нагрузки, но при большой ее величине их можно размещать также и в 2 ряда. Шаг свай выбирают одина­ковым. При этом обязательно помещают сваи под углами здания, а при крупнопанельных зданиях также и в местах пересечения про­дольных и поперечных стен. Стремятся, чтобы каждая панель опи­ралась не менее чем на 2 сваи.

Для забивки свай применяют молоты одиночного действия дизель-молоты и вибропогружатели. Вес ударной части молота должен быть не менее чем в 1,25 и 1,5 раза больше веса сваи при ее забивке соответственно в грунты средней плотности и плотные.

Вибропогружение целесообразно применять в водонасыщенных песках, особенно мелких и пылеватых, и в глинистых грунтах пластичной и текучей консистенции.

В случае применения полых свай их полости после забивки заполняют уплотненным песком, а в пределах зоны сезонного промерзания грунтов устраивают бетонную пробку, в которую закладывают арматурные стержни для связи с ростверком.

Забитые сваи перекрывают ленточным ростверком преимущественно сборной конструкции. Ростверки армируют сварными сетками.

Класс бетона берут не ниже 20 для сборных и не менее 15 для монолитных ростверков. Стальные закладные детали и сварные соединения тщательно защищают антикоррозийным покрытием. При необходимости принимают меры к повышению стойкости бетона свай и ростверков от воздействия агрессивных вод.

Некоторые примеры сопряжения головок свай с ростверками даны на рис. 2.10.

Свайные фундаменты стали применять в последнее время и в сель­ском строительстве, но здесь преимущественное распространение получили короткие набивные сваи, которые называют также на­бивными столбчатыми фундаментами.

Рис. 2. 10. Примеры устройства балочного ростверка (рандбалки) на сваях в случаях его расположения на грунте и над грунтом (справа):

1 – свая; 2 – ростверк; 3 – бетон марки 200; 4 - оголовок

Сваи применяют также и при строительстве зданий на просадочных и набухающих грунтах. В просадочных грунтах сваи используют для уплотнения их в целях уменьшения просадочных свойств или для передачи нагрузки на нижележащие непросадочные грунты.

В набухающих грунтах сваями прорезают толщу, в пределах которой наблюдается наиболее активное изменение их влажности. Это позволяет избежать непосредственного воздействия на подошву фундамента сил пучения набухающего грунта, которое возникает при его увлажнении и является наиболее опасным.