Способы устройства свайных фундаментов

Способы устройства свайных фундаментов
Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набивные сваи.
Два первых типа свай изготовляют на заводах, а третий устраивают на месте из
монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского
изготовления. В настоящее время на стройках массовое применение (более 90 %
от общего объема применяемыхсвай) получили главным образом забивные
железобетонные сваи квадратного сечения 0,2х0,2...0,4х0,4м длиной до 20 м
Используются также винтовые металлические сваи, воспринимающие в равной мере
как вдавливающие, так и выдергивающие нагрузки. Их применяют, в частности, для
заанкеривания трубопроводов, укладываемых в грунтах с подвижным поверхностным
слоем, в качестве инвентарных анкерных устройствдля стендовых испытаний
конструкций на статические нагрузки и т.п. Набивные сваи в нашей стране
широкого распространения не получили. Во многих зарубежных странах свайные
фундаменты изготовляют преимущественно буронабивным способом.
Сваи заводского изготовления погружают в грунт приложением внешней
вертикальной или наклонной нагрузки (забивные сваи) или в сочетании ее с
парой сил, действующих вперпендикулярной плоскости (винтовые сваи). Этими
силами преодолеваются силы сопротивления грунта погружению в него сваи. В
зависимости от структуры, гранулометрического состава, влажности, параметров
внутреннего и внешнего трения и других свойств грунты оказывают различные
сопротивления погружению свай. В наиболее податливые глинистые и супесчаные
грунты текучей и текучепластичнойконсистенции забивные сваи возможно
погружать вдавливанием. Чтобы противостоять большим реактивным силам
сопротивления грунта, применяемое оборудование должно обладать большой
массой. В противном случае оно будет отрываться от земли (подниматься над
ней), не производя полезной работы. Обычно вдавливающее оборудование
пригружают тяжелыми тракторами, которые наезжают на специальные откидные
рамы, связанные снаправляющей мачтой. Из-за большой материалоемкости
вдавливающего оборудования и ограниченности грунтовыми условиями —
возможностью работать только в слабых грунтах, его низкой производительности
этот метод редко применяют в строительстве.
Для интенсификации процесса погружения забивных свай реализуются два основных
направления: создание технических средств, с помощью которых можно обеспечитьтребуемые для погружения свай нагрузки при уменьшенной массе оборудования, и
средств, изменяющих силовое взаимодействие сваи с грунтом по разделяющим их
поверхностям и уменьшающим тем самым сопротивляемость грунта погружению сваи,
что в конечном счете приводит к снижению требуемых внешних нагрузок, а
следовательно, и к меньшей массе оборудования. В первом случае применяют
сваебойное оборудование —свайные молоты, которые передают свае ударную
нагрузку. Дополнительно к вдавливающей нагрузке, которая передается в виде
сил гравитации — собственных и взаимодействующих с ней рабочих органов, свае
передается часть кинетической энергии падающего на нее ударного рабочего
органа. Ударный метод погружения свай широко применяют в строительстве,
практически в любых грунтовых условиях, кроме скальных.
Второенаправление реализовано в конструкциях вибропогружателей, которые
нагружают сваю периодически изменяемой по значению и направлению возмущающей
нагрузкой высокой частоты. Вследствие высоких мгновенных относительных
знакопеременных скоростей в пограничной со сваей зоне резко снижается
коэффициент внутреннего и внешнего трения грунта, который приобретает
свойства жидкости, чем снижается егосопротивляемость погружению сваи. В
результате вибрационного силового взаимодействия сваи с грунтом для ее
эффективного, соизмеримого по скорости с другими способами, погружения
достаточно небольшой гравитационной при-грузки. Этот метод весьма эффективен
при погружении свай в водонасыщенные песчаные грунты, а также другие грунты
пластичной консистенции. По...