Виды свай

2.1. В настоящей главе рассматриваются следующие виды свай:

а) сваи забивные железобетонные и деревянные, погружаемые в грунт с помощью молота, вибропогружателей и вибровдавли­вающих агрегатов;

б) сваи-оболочки железобетонные;

в) сваи набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте на месте;

г) сваи буроопускные железобетонные, устраиваемые из готовых железобетонных элементов, погружаемых в заранее пробуренные в грунте скважины;

д) сваи винтовые со стальным или железобетонным стволом.

К. п. 2.1. Классификация свай определяется тем, что при разных видах свай грунтовая среда, в которую погружена свая, может претерпевать различные изменения. При забивных сваях грунт вокруг сваи и в ее основании уплотняется. При набивных сваях грунт, окружающий сваю, либо остается в естественном состоянии, либо степень плотности его нарушается из-за заполнения скважины водой и размягчения вследствие этого грунта вокруг сваи, оставления шлама в забое скважины, задержек в бетонировании и т.п. Некоторое уплотнение грунта может быть получено при устройстве набивных свай в пробитых скважинах. Однако степень этих уплотнений оказывается меньшей, чем при забивных сваях.

В процессе забивки свай образуется уплотненная грунтовая зона в основном в пределах 3 d, где d —сторона или диаметр поперечного сечения свай. Этим и объясняется тот факт, что расчетное сопротивление грунта под нижним концом забивных свай в зависимости от естественной плотности или консистенции грунтов в несколько раз больше, чем для таких же грунтов при фундаментах на естественном основании.

Сваи-оболочки выделены в отдельный подпункт по той причине, что их погружение в связи с большими диаметрами (более 800 мм, см. п. 2.3) осуществляется по особой технологии. Чаще всего они догружаются с помощью вибраторов. В процессе погружения свай-оболочек, производят полную или частичную выемку грунта из полости либо оставляют грунтовое ядро нетронутым. Во всех этих случаях несущая способность свай-оболочек может быть разной, даже в одинаковых грунтовых условиях.

Винтовые сваи по сравнению с другими типами свай гораздо лучше работают на выдергивание и поэтому используются главным образом в сооружениях, где на фундаменты передаются преимущественно выдергивающие силы.

2.2. Сваи в зависимости от свойств грунтов, залегающих под нижним концом, подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи.

К сваям-стойкам относятся сваи всех видов и сваи-оболочки, которые пepeдaют нагрузку нижним концом на практически несжимаемые грунты. Силы трения грунта на боковой поверхности свай-стоек в расчетах их несущей способности по грунту основания на сжимающую нагрузку не учитываются.

К висячим сваям относятся сваи всех видов и сваи-оболочки, погруженные в снимаемые грунты. Висячие сваи передают нагрузку на грунт боковой поверхностью и нижним концом.

Примечание. К практически несжимаемым грунтам относятся скальные, крупнообломочные (валунный, галечниковый, щебенистый, гравийный, дресвяный) с песчаным заполнителем и глинистые грунты твердой консистенции, за исключением покровных со степенью влажности G < 0, 85, а также лессов, лессовидных, набухающих и засоленных грунтов.

К п. 2.2. Сваи-стойки передают нагрузку нижними концами, опирающимися на практически несжимаемый грунт. Сопротивление грунта на боковой поверхности в этих случаях не учитывается потому, что осадка сваи, за исключением сжатия ствола, практически не будет иметь места, а сопротивление грунта на боковой поверхности свай, как известно, обусловлено сопротивлением грунта сдвигу и может проявить себя лишь в процессе перемещения, т. е. осадки сваи. Сваи, погруженные в сжимаемые грунты и опирающиеся нижними концами также на сжимаемые грунты, называются висячими сваями. Висячие сваи благодаря развитию осадок за счет деформации сжимаемого грунта под нижним концом сваи передают нагрузку как нижним концом, так и боковой поверхностью. К сжимаемым грунтам относятся пески, супеси, суглинки и глины от текучей до полутвердой консистенции. В зависимости от плотности песчаных и консистенции глинистых грунтов, залегающих вокруг свай, значения сопротивлений грунтов на их боковой поверхности и под их нижними концами колеблются в больших пределах.

Количественное соотношение сопротивлений грунтов на боковой поверхности и под нижними концами свай не может быть установлено однозначно вследствие большого разнообразия грунтовых напластований.

2.3. Забивные железобетонные сваи и сваи-оболочки подразделяются:

а) по способу армирования — на сваи и сваи-оболочки с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно-напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой (из высокопрочной проволоки и арматурных канатов) с поперечным армированием и без него, причем без поперечного армирования изготавливаются только сваи квадратного поперечного сечения;

б) по форме поперечного сечения — на сваи квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью и полые круглые диаметром до 800 мм включительно и сваи-оболочки диаметром более 800 мм;

в) по форме продольного сечения — на призматические и с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные);

г) по конструктивным особенностям ствола сваи — на цельные и составные (из отдельных секций);

д) по конструкции нижнего конца — на сваи с заостренным или плоским нижним концом, с уширением (булавовидные сваи) или без него, полые сваи — с закрытым или открытым нижним концом и с камуфлетной пятой.

Примечание. Сваи забивные с камуфлетной пятой изготавливаются путем забивки полых круглых свай, оборудованных в нижней части стальным полым наконечником с закрытым концом, с последующим заполнением полости свай и наконечника бетонной смесью и устройством с помощью взрыва уширенной пяты (камуфлета) в пределах наконечника. В проектах свайных фундаментов с применением забивных свай с камуфлетной пятой следует Предусматривать указания о строгом соблюдении требований правил производства буровзрывных работ, в том числе при определении допускаемых расстояний от существующих зданий и сооружений до места взрыва.

К п. 2.3. В проектах свайных фундаментов должны предусматриваться гостированные и типовые конструкции забивных свай и свай-оболочек. Нетиповые конструкции свай и свай-оболочек следует использовать главным образом в случаях, когда типовые конструкции оказываются по расчету недостаточными для воспринятия нагрузок от проектируемого сооружения, обосновывая их применение технико-экономическими расчетами.

В целях повышения качества изготовления составлены ГОСТы на следующие конструкции забивных железобетонных свай сплошного квадратного сечения:

с ненапрягаемой арматурой длиной 3 — 16 м, сечением от 200 ´ 200 до 400 ´ 400 мм (ГОСТ 19804.1 — 79);

с напрягаемой арматурой из высокопрочной проволоки длиной 3 — 16 м, сечением от 200 ´ 200 до 400 ´ 400 мм (ГОСТ 19804.2 — 79);

с напрягаемой стержневой арматурой длиной 9 — 20 м, сечением от 300 ´ 300 до 400 ´ 400 мм (ГОСТ. 19804.2 — 79);

с напрягаемой прядевой арматурой длиной 11 — 20 м, сечением от 300 ´ 300 до 400 ´ 400 мм (ГОСТ 19804.2 — 79);

без поперечного армирования с напрягаемой арматурой длиной 3 — 12 м, сечением 250 ´ 250 и 300 ´ 300 мм (ГОСТ 19804.4 — 78).

Разработаны также чертежи типовых конструкций свай квадратного сечения с круглой полостью длиной 3 — 8 м, сечением 300 ´ 300 и 400 ´ 400 мм по серии 1.011-6 и полых круглых свай диаметром от 400 до 800 мм и свай-оболочек диаметром 1000 — 1600 мм по серии 1.011-5. Полые круглые сваи и сваи-оболочки в соответствии с типовыми чертежами разработаны цельными длиной 4 — 12 м и составными, т. е. состоящими из отдельных секций, наращиваемых в процессе погружения. Соединение отдельных секций указанных составных свай осуществляется с помощью сварных или болтовых стыков. Элементы этих стыков предусмотрены в виде стальных закладных деталей, устанавливаемых в процессе бетонирования по торцам секций составных свай.

Полые круглые сваи диаметром до 800 мм применяются с открытым и закрытым нижним концом.

На последней стадии погружения полой круглой сваи оставляют ненарушенным грунтовый сердечник высотой не менее двух наружных диаметров сваи.

Сваи, открытые снизу, могут иметь различную конструкцию обрамления нижнего конца. Если сваи намечается погружать сквозь толщу слабых грунтов, не имеющих посторонних включений, с опиранием на малосжимаемые грунты без большого заглубления в них, то нижние концы свай допускается не обрамлять стальными ножами, ограничившись усилением их на высоту двух наружных диаметров путем уменьшения шага поперечной (спиральной) арматуры.

Сваи-оболочки погружаются с открытым нижним концом вибропогружателями без выемки или с выемкой грунта (частичной или полной) из внутренней полости.

Внутренняя полость свай-оболочек заполняется бетоном на всю высоту или только в нижней части, а также частично песчаным грунтом, а в верхней части — бетоном. Решение о том или ином виде заполнения принимается в зависимости от величины действующих на сваи нагрузок, характера грунтовых напластований, глубины заложения подошвы ростверка, глубины промерзания грунтов и т.п.

Забивные железобетонные сваи квадратного сечения без поперечного армирования рекомендуется применять при прорезке сваями песков средней плотности и рыхлых, супесей пластичной и текучей консистенции, суглинков и глин от тугопластичных до текучих при условии, что сваи погружены в грунт на всю глубину или выступают над поверхностью грунта па высоту не более 2 м при их расположении внутри закрытого помещения.

При необходимости прорезки других видов грунтов допустимость применения свай рассматриваемой конструкции устанавливается пробной забивкой.

Опирание нижних концов свай без поперечного армирования допускается на все виды грунтов, за исключением скальных, крупнообломочных, торфов, слабых грунтов типа илов, глинистых текучей консистенции и других сильносжимаемых грунтов, с учетом дополнительных указаний, приведенных в рабочих чертежах свай.

Указанные сваи рекомендуется применять для фундаментов любых зданий и сооружений (за исключением мостов и портовых гидротехнических сооружений), когда они проходят по номенклатуре и параметрам свай, предусмотренным рабочими чертежами, удовлетворяют результатам расчета и грунтовым условиям строительной площадки. Такие сваи не допускается применять в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают величину вертикальной вдавливающей нагрузки на сваю, и при наличии выдергивающих и сейсмических сил, а также при необходимости погружения их в грунт с помощью вибрации.

Применение свай без поперечного армирования позволяет снизить расход стали в среднем на 20 — 25 % по сравнению со сваями с предварительно-напряженной продольной арматурой и поперечным армированием и на 40 — 45 % по сравнению со сваями с ненапрягаемой продольной арматурой и поперечным армированием, а также снизить трудоемкость их изготовления на заводах железобетонных конструкций.

Забивные сваи сплошного квадратного сечения с поперечным армированием, полые круглые сваи и сваи-оболочки могут применяться при любых сжимаемых грунтах, подлежащих прорезке, с опиранием нижних концов на любые грунты, за исключением торфов, слабых грунтов типа илов, глинистых грунтов текучей консистенции и других видов сильносжимаемых грунтов. Они могут применяться для фундаментов любых зданий и сооружений и воспринимать вертикальные вдавливающие и выдергивающие, а также горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты.

Полым круглым сваям и сваям-оболочкам следует отдавать предпочтение при слабых грунтах большой мощности и при больших горизонтальных нагрузках.

При использовании предварительно-напряженных свай любого типа, в том числе типовых конструкций, следует иметь в виду, что в случае необходимости обеспечения жесткого их сопряжения с плитой ростверка, а также при передаче на них растягивающих сил голова таких свай должна заделываться в плиту ростверка на величину, требуемую расчетом. Однако предварительно-напряженные сваи с продольной арматурой из высокопрочной проволоки и семипроволочных прядей позволяют снизить расход стали (в натуральном весе) до 50 % по сравнению со сваями с ненапрягаемой арматурой. Поэтому в целях сокращения расхода стали сваи с продольной арматурой без предварительного напряжения рекомендуется применять для фундаментов зданий и сооружений только в тех случаях, когда по грунтовым условиям или условиям передачи внешних нагрузок не представляется возможным применить предварительно-напряженные сваи без поперечного армирования или предварительно-напряженные сваи с поперечным армированием.

Типовые конструкции прямоугольных свай не разработаны. Однако практически прямоугольные сваи часто применяются в фундаментах сооружений, воспринимающих значительные горизонтальные нагрузки (для фундаментов опор мостов, набережных, опор трубопроводов и т.п.). Большая сторона поперечного сечения таких свай в указанных случаях располагается в направлении действия наибольших моментов и горизонтальных сил.

В последнее время находят применение новые виды свай, в том числе булавовидные, пирамидальные, ромбовидные. Типовые конструкции таких свай также не разработаны.

Булавовидные железобетонные сваи целесообразно применять, только когда на строительной площадке от поверхности планировки залегают слабые оплывающие грунты (рыхлые пески, супеси текучей консистенции, илы и т.п.), подстилаемые относительно плотными грунтами. Такие сваи могут применяться для устройства фундаментов зданий и сооружений при передаче на них главным образом статических вдавливающих нагрузок. Булавовидные сваи воспринимают меньшие горизонтальные нагрузки, чем железобетонные призматические сваи, поэтому применение их не рекомендуется при больших горизонтальных нагрузках, передаваемых на фундаменты.

Забивные пирамидальные железобетонные сваи могут быть двух видов — пирамидальные сваи с большими углами конусности и пирамидальные сваи с малыми углами конусности.

Пирамидальные сваи с малыми углами конусности (углами наклона боковых граней 1 — 4°) рекомендуется применять в однородных по глубине грунтах; а также в случаях, когда сваями вынужденно прорезаются слои плотных грунтов и их нижний конец заглубляется в более слабые грунты.

Такие сваи не рекомендуется применять в насыпных грунтах, в набухающих и просадочных грунтах (без полной их прорезки), а также в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают величину вертикальной вдавливающей нагрузки на сваю.

Пирамидальные сваи с большими углами наклона боковых граней (4 — 14°) рекомендуется применять в песчаных и глинистых грунтах, в том числе для легких зданий и просадочных грунтах I типа по просадочности. При пучинистых грунтах пирамидальные сваи с большими углами наклона граней в фундаментах должны целиком располагаться ниже уровня сезонного промерзания грунтов. Эти сваи не рекомендуется применять в набухающих грунтах, просадочных грунтах II типа по просадочности, в насыпных грунтах, а также в случаях, когда на глубине менее 5 м под концами свай залегают текучепластичные и текучие глинистые грунты или торфы.

Пирамидальные сваи (при любом уклоне боковых граней) рекомендуется применять только как висячие сваи при передачи на них преимущественно вертикальных вдавливающих нагрузок. Особенно эффективны они в ленточных фундаментах при однорядном и двухрядном расположении свай; допускается применять в кустах, но не более двух рядов свай.

Основные требования к технологии изготовления забивных свай с камуфлетной пятой изложены в примечании к п. 2.3. Следует, однако, учесть, что такие сваи не получили массового распространения и применяются лишь в единичных случаях, главным образом в мостостроении.

2.4. Разновидностью забивных железобетонных свай до конструкции и способу погружения являются:

а) сваи-колонны, надземная часть которых служит колоннами зданий (сооружений).

Не допускается использование в качестве свай-колонн предварительно-напряженных железобетонных свай с продольной проволочной арматурой, а также предварительно-напряженных свай без поперечного армирования с любым видом продольной арматуры;

б) сваи, погружаемые в лидерные скважины, причем диаметр лидерной скважины должен быть не более меньшего размера поперечного сечения или диаметра сваи, а глубина должна быть меньше требуемой по расчету глубины погружения сваи не менее чем на 1м.

Лидерные скважины допускается предусматривать при необходимости вынужденной проходки глинистых грунтов твердой и полутвердой консистенции (например, просадочных и набухающих) в случаях, когда по результатам опытной забивки свай или по опыту строительства установлено, что погрузить сваи без лидерных скважин не представляется возможным;

в) сваи, погружаемые с использованием подмыва грунта, причем подмыв не должен производиться на последнем метре погружения сваи, а свая должна быть добита до проектного отказа.

Подмыв допускается предусматривать преимущественно при необходимости пробивки сваями больших толщ песчаных грунтов.

К п. 2.4. Сваи-колонны представляют собой разновидность железобетонных свай, надземная часть которых служит колоннами здания или сооружения.

Сваи-колонны длиной 5 — 16 м, сечением от 200 ´ 200 до 400 ´ 400 мм и диаметром 100 — 800 мм рекомендуется применять в качестве опор сооружений (технологических трубопроводов, транспортных галерей, постаментов статического оборудования и др.) и колонн одноэтажных сельскохозяйственных зданий высотой до 6 и пролетом до 21 м.

Для опор технологических трубопроводов могут использоваться типовые сваи-колонны квадратного и полого круглого сечения по серии 3.015-5, для одноэтажных сельскохозяйственных зданий — двухконсольные сваи-колонны длиной 5 — 7, 5 м, сечением 200 ´ 200 и 300 ´ 300 мм по серии 1.821-1.

Сваи-колонны рекомендуется применять при спокойном рельефе строительной площадки с глинистыми грунтами мягкопластичной, тугопластичной и полутвердой консистенции и с песчаными грунтами средней плотности.

Применение свай-колонн не допускается, когда в пределах погружаемой части или под нижними концами их расположены слабые грунты (заторфованные и торф, илы, глинистые текучей консистенции и др.) либо гравелистые пески, крупнообломочные и плотные песчаные грунты.

Использование в качестве свай-колонн предварительно-напряженных железобетонных свай с продольной проволочной арматурой, а также пpeдвapитeльнo-нaпpяженных свай без поперечного армирования с любым видом продольной арматуры не допускается.

2.5. Забивные деревянные сван подразделяются на:

а) цельные, изготовляемые из одного бревна;

б) срощенные по длине;

в) пакетные, сплоченные из нескольких цельных или срощенных по длине бревен или брусьев.

К п. 2.5. Деревянные сваи, изготавливаемые из целого бревна, имеют обычно длину 4, 5 — 8, 5 м и диаметр в отрубе 160 — 340 мм. Реже применяются сваи из цельных бревен длиной до 12м.

Заготовка деревянных свай длиной свыше 16 м представляет значительные трудности как по отбору бревен такой длины, так и по вывозу их с участка лесозаготовок. По этим причинам применяют или срощенные сваи из двух (и даже трех) бревен по длине, или так называемые пакетные сваи, состоящие из нескольких бревен как по длине, так и поперечному сечению.

Пакетные сван изготовляются длиной до 25 м, поперечным сечением (диаметром) до 600 мм и более.

Основным недостатком срощенных и пакетных свай является возможность расстройства стыков при забивке, а также в последующем — ржавление стальных частей стыков, находящихся в условиях грунтовых вод, агрессивных по отношению к стали.

Деревянные сваи рекомендуется применять в районах, где лес является местным, строительным материалом, в целях экономии бетона и стали.

2.6. Набивные сваи по способу изготовления подразделяются на:

а) набивные, устраиваемые путем предварительного погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой, с последующим извлечением этих труб по мере заполнения скважин бетонной смесью;

б) набивные виброштампованные, устраиваемые в пробуренных или в пробитых скважинах путем заполнения скважин жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом, выполненным в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем;

в) набивные в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением их бетонной смесью;

г) буронабивные с уширениями и без них, устраиваемые в неводонасыщенных глинистых грунтах без крепления стенок скважин, а в обводненных грунтах и в песках с закреплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами и только в виде исключения при соответствующем обосновании ¾ обсадными трубами, оставляемыми в грунте;

д) буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием уширения взрывом и заполнением скважин бетонной смесью.

К п. 2.6. Набивные сваи, устраиваемые в соответствии с подпунктами «а», «б» и «в», по их несущей способности можно отнести к забивным, так как грунт вокруг них и под нижними концами уплотняется так же, как и при погружении забивных свай. Такие набивные сваи рекомендуется применять вместо забивных свай преимущественно при отсутствии в зоне их погружения грунтовых вод, особенно в случаях, когда затруднено получение забивных железобетонных свай заводского изготовления, либо когда застраиваемая территория характеризуется резким колебанием уровня залегания малосжимаемых и несжимаемых грунтов.

Буронабивные сваи в настоящее время устраиваются диаметром ствола 400 — 1700 мм. Они могут иметь в нижней части уширение диаметром до 3500 мм. Устраиваются такие сваи без крепления или с креплением стенок скважины.

Буронабивные сваи, устраиваемые без крепления стенок скважины, могут применяться в случаях, когда строительные площадки сложены глинистыми грунтами, а горизонт грунтовых вод в период строительства расположен ниже пяты сваи. Такие условия являются наиболее предпочтительными для применения буронабивных свай. Поэтому буронабивные сваи в достаточно большом объеме применяются при строительстве на просадочных и набухающих грунтах.

В случаях, когда буронабивные сваи должны пройти в крупнообломочные грунты при любой степени их влажности или другие виды грунтов, залегающих ниже уровня грунтовых вод, проектом должно предусматриваться устройство свай с креплением стенок скважин.

Крепление стенок скважин может осуществляться (при применении специальных станков) извлекаемыми стальными инвентарными) трубами.

Допускается также для закрепления стенок скважин в процессе их бурения и бетонирования применять глинистые растворы.

Применение для крепления стенок скважин обсадных труб, оставляемых в грунте допускается лишь в случаях, когда применение других методов крепления оказывается невозможным. Ограничение на применение этого метода крепления стенок скважин вытекает, главным образом из необходимости экономного расхода стали.

Буронабивные сваи рекомендуется применять для зданий и сооружений любого назначения (производственные, общественные, жилые и др.) при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, а также на площадках со сложными геологическими и другими условиями строительства.

Буронабивные сваи предпочтительнее применять при длине более 10 м, а сваи меньшей длины — под легкие или средние нагрузки (например, для сельскохозяйственных зданий), особенно в случаях отсутствия соответствующей производственной базы, необходимой для изготовления и применения железобетонных забивных свай. Буронабивные сваи рекомендуется также применять:

когда необходима прорезка сваями насыпей с твердыми включениями (в виде остатков разрушенных частей каменных, бетонных, железобетонных конструкций и т.п.) или прорезка слоев грунта природного сложения в виде твердых глинистых грунтов, слоев с часто встречающимися валунами и т.п., не позволяющих производить забивку или вибропогружение свай;

вблизи существующих зданий и сооружений, в которых могут возникнуть недопустимые деформации моментов несущих конструкций или оборудования при забивке или вибропогружении свай.

2.7. Буроопускные сваи по способу устройства подразделяются на:

а) сваи-столбы, устраиваемые в предварительно пробуренных скважинах путем установки в них готовых железобетонных цилиндрических или призматических элементов сплошного сечения со сторонами или диаметром 800 мм и более и последующего заполнения зазора между стенкой скважины и этими элементами (шириной 5 — 10 см) песчано-цементным раствором;.

б) буроопускные сваи с камуфлетной пятой, отличающиеся от буронабивных свай с камуфлетной пятой (подпункт «д» п. 2.6) тем, что после заполнения бетонной смесью камуфлетного уширения в скважину опускают готовую железобетонную сваю заводского изготовления.

К п. 2.7. Сваи-столбы рекомендуется применять преимущественно для устройства фундаментов опор мостов, строящихся в районах, распространения пучинистых грунтов, при невозможности забивки свай в них ввиду наличия плотных песчаных, гравелистых и галечниковых грунтов, в которых столбы должны быть заделаны исходя из условий воспринятия сил морозного пучения.

Применение свай-столбов обеспечивает повышение уровня индустриализации строительных работ в отдаленных районах.

2.8. Железобетонные и бетонные сваи, железобетонные сваи-оболочки и сваи-столбы следует проектировать из тяжелого бетона.

Марка бетона по прочности на сжатие для забивных свай и свай-оболочек должна приниматься не ниже проектной, установленной государственными стандартами на сваи и сваи-оболочки (ГОСТ 17382-72 и ГОСТ 19804-74).

Для набивных свай, свай-столбов и различных видов забивных свай без предварительного напряжения, на которые отсутствуют государственные стандарты, должен предусматриваться бетон проектной марки не ниже М200, а для предварительно-напряженных — не ниже М300.

Примечание. Для коротких набивных свай (длиной менее 3 м) допускается предусматривать применение тяжелого бетона проектной марки не ниже М100.

К п. 2.8. В настоящее время проектная марка бетона по прочности на сжатие, морозостойкости и водопроницаемости для свай и свай-оболочек устанавливается ГОСТ 19804.0-78.

В случаях, когда по проекту сваями предусматривается вынужденная пробивка больших толщ песков, пропластков плотных песков, прослоек гравия или пластов твердых и полутвердых глинистых грунтов (например, просадочных) из-за необходимости применения молотов с большой энергией удара, марка бетона свай по прочности на сжатие может приниматься выше проектной, устанавливаемой рабочими чертежами типовых конструкций свай.

Необходимая кубиковая прочность бетона свай на сжатие s_к, кгс/см², в этом случае для успешной забивки свай может быть определена по формуле

где Э — максимально необходимая для забивки сваи энергия удара молота, кгс× см;

r — толщина прокладки в наголовнике, см, принимаемая равной обычно 10 — 2 см;

E_n — модуль упругости прокладки, принимаемый в случае прокладок из досок E_n = 3000 кгс/см²;

l — длина сваи, см;

Е_б — модуль упругости бетона, принимаемый равным Е_б = 3× 10⁵ кгс/см²;

Q — вес ударной части молота, кгс;

q — вес сваи, кгс;

F — площадь поперечного сечения сваи, см².

2.9. Железобетонные ростверки свайных фундаментов следует проектировать из тяжелого бетона проектной марки по прочности на сжатие не ниже:

а) для мостов, гидротехнических сооружений и опор больших переходов воздушных линий электропередачи:

сборные — М300;

монолитные — М200;

б) для зданий и сооружений, кроме указанных. в подпункте «а»:

сборные — М200;

монолитные — М150.

Бетон для замоноличивания железобетонных колонн в стаканах свайных ростверков, а также оголовков, свай при сборных ленточных ростверках следует предусматривать в соответствии с требованиями главы СНиП по проектированию бетонных и железобетонных конструкций, предъявляемыми к бетону для заделки стыков сборных конструкций, но не ниже марки М150.

Примечание. При. проектировании гидротехнических сооружений и мостов проектная марка бетона для замоноличивания сборных элементов свайных фундаментов должна быть выше на одну ступень по сравнению с проектной маркой бетона соединяемых сборных элементов.

2.10. Проектную марку бетона по морозостойкости и водонепроницаемости для железобетонных забивных свай квадратного сечения (в том числе с круглой полостью), а также для железобетонных полых круглых свай и свай-оболочек следует назначать в соответствии с требованиями государственных стандартов на указанные виды свай (ГОСТ 19804-74 и ГОСТ 17382-72).

Для набивных свай, свай-столбов и различных видов забивных свай, на которые отсутствуют государственные стандарты, а также для свайных ростверков проектную марку бетона по морозостойкости и водонепроницаемости следует назначать в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию зданий и сооружений, в которых будут применены свайные фундаменты. При отсутствии в нормативных документах этих требований проектную марку бетона по морозостойкости и водонепроницаемости следует назначать исходя из температурно-климатических условий района строительства и грунтовых условий эксплуатации свайных фундаментов применительно к соответствующим требованиям, предъявляемым указанными выше государственными стандартами на сваи квадратного сечения (ГОСТ 19804-74), полые круглые и сваи-оболочки (ГОСТ 17382-72).

К п. 2.10 см. пояснения к п. 2.8.

2.11. Стыки звеньев составных железобетонных свай и свай-оболочек должны обеспечивать:

а) равнопрочность стыкового соединения и ствола сваи (сваи-оболочки) на осевые вдавливающие и горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты, а для фундаментов со сваями, работающими на выдергивающие нагрузки, — также на растягивающие силы;

б) соосность стыкуемых элементов.

К п. 2.11. В настоящее время применяются составные сваи со стыками различной конструкции, в частности со сварными и болтовыми стыками.

Однако наиболее полно отвечает требованиям, указанным в настоящем пункте, конструкция стыка, разработанная НИИ оснований совместно с ЭКБ ЦНИИСК и НИИЖБом. Этот стык составных свай состоит из металлического стакана, жестко закрепленного на нижней части сваи, и из запрессованного в него цилиндрического элемента с легкосжимаемым в продольном направлении наружным слоем, устраиваемом в верхней части сваи. Для повышения плотности соединения стыковых деталях сминаемый слой выполнен с рифлением. Наружный диаметр цилиндрической части по рифлению превышает внутренний диаметр металлического стакана. Стык прост в исполнении, надежен при погружении сваи и в эксплуатации. Стык имеет прочность, равную прочности ствола составных элементов свай. Погружение сваи с разработанным стыком выполняется почти без остановки копра, а сама стыковка осуществляется за несколько ударов молота, не требуя при этом ни сварки, ни стыковых болтов, ни прочих деталей. Расход металла на сваю длиной 15 — 18 м при такой конструкции стыка уменьшается в 1, 6 — 2, 5 раза по сравнению с другими, наиболее совершенными стыками.

На составные сваи со стаканным стыком не допускается передавать выдергивающие нагрузки.

2.12. Сборные железобетонные ростверки ленточные и для кустов свай допускается применять как цельные, так и составные с учётом грузоподъемности транспортных средств и монтажных механизмов.

К п. 2.12. В настоящее время в промышленном строительстве при кустовом расположении свай и для большинства случаев рядового их расположения применяются монолитные ростверки.

Сборные ростверки находят применение преимущественно при строительстве некоторых жилых зданий в случае рядового расположения свай, а также при строительстве промышленных комплексов с большим количеством одноэтажных зданий. При этом могут применяться как сборно-монолитные, так и полносборные их конструкции.

Сборно-монолитные ростверки выполняются из коротких монолитных участков, объединяющих головы двух-трех свай и уложенных на эти монолитные участки сборных ростверковых балок или цокольных панелей.

Объем сборного бетона в таком ростверке обычно составляет около 75 % общего объема ростверка.

При полносборных ростверках в качестве промежуточного элемента между головой сваи и балкой ростверка используются железобетонные оголовки типа «колокол». Применение оголовков, однако, не полностью решает вопрос о ликвидации мокрых процессов при устройстве ростверка, так как требует замоноличивания самих оголовков. В связи с этим в ряде случаев применяются при небольших нагрузках на сваи (до 40 т) сборные ростверки, укладываемые непосредственно на головы свай преимущественно пирамидальных или призматических прямоугольного сечения.

Сборные балки ростверков могут быть предварительно-напряженными и с обычной ненапрягаемой арматурой.

Сборные ростверки требуют точного погружения свай как в плане, так и по высоте. При этом допустимые отклонения свай от проектного положения при сборных ростверках должны быть более жесткими, чем при применении монолитных ростверков. Строительные же организации в настоящее время обычно имеют на вооружении оборудование, которое не обеспечивает точной забивки свай. Поэтому монолитные ростверки все еще имеют большее распространение, чем сборные.

В жилищном строительстве для 5 — 12-этажных. крупнопанельных жилых домов при расчетных нагрузках на сваю до 50 тс и однорядном расположении свай применяются безростверковые свайные фундаменты, особенности проектирования которых изложены в приложении 12.

2.13. Деревянные сваи должны изготавливаться из бревен хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты) диаметром 22 — 34 см и длиной 6, 5 и 8, 5 м, отвечающих требованиям ГОСТ 9463-72.

Бревна для изготовления свай должны быть очищены от коры, наростов и сучьев. Естественная коничность (сбег) бревен сохраняется. Размеры поперечного сечения и длины пакетных свай принимаются по результатам расчета и в соответствии с особенностями проектируемого объекта.

Примечание. Возможность применения для деревянных свай бревен длиной более 8, 5 м допускается только по соглашению с предприятием-изготовителем свай.

К п. 2.13. Для деревянных свай должны применяться лесоматериалы хвойных пород, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9463-72 и ГОСТ 8486-66.

Влажность древесины для изготовления свай не ограничивается.

Преимущественно для свай используется сосна и лиственница.

К числу недостатков ели следует отнести сучковатость и колкость древесины, что повышает процент брака свай при забивке.

Сваи из лиственных пород дерева, как правило, не изготавливаются вследствие их меньшей долговечности и большой отбраковки при отборе бревен требуемой длины и прямизны.

2.14. Стыки бревен или брусьев в срощенных по длине деревянных сваях и в ракетных сваях осуществляются впритык с перекрытием металлическими накладками или патрубками. Стыки в пакетных сваях должны располагаться вразбежку на расстоянии друг от друга не менее 1, 5 м.

К п. 2.14. Срощенные по длине сваи из двух и более бревен стыкуются между собой стяжными хомутами, а также стальными или деревянными накладками на болтах. Для этой цеди используются также обрезки стальных труб. На рис. 1 представлены образцы стыков.

Рис. 1. Стыки деревянных свай