Назначение и виды свай

Сваи применяют для устройства фундаментов промышленных и гражданских зданий, при строительстве опор мостов, набережных, эстакад и др. Короткие сваи (длиной 2-6 м) используют в качестве столбчатых фундаментов полносборных зданий.

Сваи можно классифицировать по следующим признакам:

- способу передачи нагрузок от сооружения на грунт;

- технологии устройства;

- назначению;

- материалу конструкции и формам поперечного сечения.

По способу передачи нагрузки на грунт сваи бывают висячие и сваи-стойки.

По технологии устройства сваи подразделяются на погружаемые различными способами (такие сваи, естественно, изготовлены заранее), их еще называют забивными; и набивные - изготавливаемые на месте их работы – в проектном положении.

По назначению сваи бывают одиночные, свайные кусты, совместно работающие в свайном поле, и шпунтовые.

Материалом для изготовления свай может служить дерево, металл, бетон и железобетон, уплотненный грунт, песок, щебень, грунтобетон.

Форма поперечного сечения может быть квадратной, прямоугольной, многогранной, круглой, сплошного сечения, полые, трубчатые и сваи-оболочки, постоянного по длине сечения и переменного (пирамидальные) – (Рис. 6.6).

Висячие сваи передают нагрузку от сооружения на грунт за счет трения между боковой поверхностью сваи и грунтом, сваи-стойки – опиранием заглубленного конца сваи на плотные слои грунта (рис. 6.1.).

Забивные сваи погружаются в грунт различными способами – статическими, динамическими и комбинированными.

Статические способы – это вдавливание, подмыв, завинчивание.

Вдавливание применяют при погружении коротких свай сплошного и трубчатого сечения, оно эффективно для погружения железобетонных свай во влажные глинистые и суглинистые грунты. Для вдавливания используют установки (рис. 6.2), смонтированные из двух тракторов, вес которых через систему полиспастов и обойму передается на сваю, и внедряет ее в грунт. Преимущества способа - отсутствие динамических воздействий через грунт на рядом расположенные здания и сооружения.

Рис. 6.1. Сваи, отличающиеся по способу передачи

нагрузки на грунт:

а – висячие сваи, б – сваи-стойки

Подмывом ускоряют погружение свай при использовании любых способов погружения. Заключается он в том, что в грунт рядом со сваей опускают две подмывные трубы. По трубам подают воду под давлением в несколько атмосфер. Вода, размывая грунт у острия сваи, значительно уменьшает трение ее боковой поверхности о грунт, в результате чего свая погружается под действием собственной массы и массы установленного на ней молота или другого погружающего устройства. Естественно, этот способ нельзя применять для висячих свай – трение уменьшается.

Завинчивание используется для погружения в грунт винтовых свай - это сваи, имеющие винтовой наконечник. Для этого используется специальное оборудование – кабестаны. Кабестан представляет собой механизм, включающий две пары захватов, обнимающих сваю и передающих ей вращательное движение при погружении в грунт. Для завинчивания свай большой длины (свыше восьми метров) кабестаны монтируют на кранах – плавучих или сухопутных, а длиной до 8 м используют мобильную установку на базе автомобиля. Основания с применением винтовых свай применяют тогда, когда на фундаменты при эксплуатации воздействуют выдергивающие усилия. Завинчивание свай может осуществляться как вертикально, так и наклонно на глубину до 10м.

Рис. 6.2. Оборудование для погружения свай:

а - сваебойное оборудование на базе экскаватора; б – установка для вдавливания свай; в – то же, с помощью лебедки; г- низкочастотный вибропогружатель; д – то же, высокочастотный; е – вибромолот;