Выбор типа свай и их предварительных размеров

Выбор типа свай зависит от инженерно-геологических условий стройплощадки, величины и характера нагрузок, действующих на фундамент, наличия в строительных организациях необходимого сваебойного оборудования, стесненности условий строительства [5].

Сваи по характеру работы разделяют на сваи-стойки и висячие (сваи трения). Свая-стойка работает как сжатая стойка. Она передает нагрузку только нижним концом на крупнообломочные, скальные или малосжимаемые пылевато-глинистые грунты. Когда под нижним концом сваи залегают сжимаемые грунты, нагрузка передается на грунты основания и боковой поверхностью, а свая является висячей или сваей трения. Такие сваи более экономичны при малом поперечном сечении и большой длине. Выбор типа свай производят на основании данных инженерно-геологических изысканий.

В проекте рекомендуется применять забивные железобетонные призматические сваи квадратного сечения с преднапряженной и обычной арматурой (прил. 7). При необходимости применения других типов свай можно воспользоваться [4, 7].

В практике проектирования зданий наиболее распространенными являются забивные сваи с размерами поперечного сечения 2525 см, 3030 см и длиной от 3 до 10 м. Предварительно длина свай принимается в зависимости от грунтовых условий площадки. Наиболее характерными могут быть следующие случаи: толща основания сложена однородным грунтом или разнородными грунтами, но имеющими примерно одинаковые прочностные характеристики R. В указанном случае явный опорный слой отсутствует и следует проектировать висячие сваи, первоначальная длина которых принимается 3−10 м, в зависимости от нагрузки на ростверк; во втором случае относительно слабые грунты (R 100 кПа) подстилают.

(на глубинах 5−10 м) грунты высокой несущей способности (R = 400 600 кПа).

В этом случае можно проектировать сваи-стойки, длина которых, приблизительно принимается равной толще слабых грунтов. При подборе длины свай необходимо учитывать их заглубление в грунты, принятые за основание, — крупнообломочные, песчаные (кроме мелких и пылеватых) и глинистые грунты с показателем.

I₁ 0,1 не менее 0,5 м; прочие нескальные грунты — не менее 1 м.

Минимальная длина свай (расстояния от головы до начала острия) при центральной вертикальной нагрузке принимается равной 3 м; при дополнительном действии горизонтальной нагрузки (момента) — 4 м.

Длина свай назначается с учетом заделки их в ростверк и должна быть согласована с типовой длиной по ГОСТ 19 804–78 (прил. 7).

Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким.

Свободное опирание осуществляется путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5−10 см без выпусков арматуры.

Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитными железобетонными ростверками следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину анкеровки в соответствии с требованиями [17].

Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в следующих случаях:

• а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т. п.);
• б) на сваю действуют горизонтальные нагрузки;
• в) сваи работают на выдергивающие нагрузки.

В проекте можно принять величину заделки свай в ростверк, равную ее размеру в сечении.

Забивные сваи с ненапрягаемой рабочей арматурой с поперечным армированием (длиной 3−16 м) рекомендуется применять во всех сжимаемых грунтах, не имеющих прослоек или линз толщиной более 0,5 м: крупнообломочных, плотных песков, твердых глинистых грунтов. Указанные сваи могут работать на вертикальные, выдергивающие нагрузки и моменты.

Сваи с преднапряженной рабочей арматурой и поперечным армированием (длиной 9−20 м) целесообразны на площадках с агрессивными водами, а так же когда требуется проходка твердых слоев глинистых грунтов или песков средней плотности. Сваи с преднапряженной арматурой (прядевой) длиной 3−12 м без поперечного армирования рекомендуется применять в песках рыхлых и средней плотности, в глинистых грунтах. Все железобетонные сваи без поперечного армирования не рекомендуется опирать на скальные, крупнообломочные грунты, торфы или текучепластичные глинистые грунты. Их также не рекомендуется применять в пучинистых грунтах, если силы пучения превышают вертикальную нагрузку; при наличии выдергивающих и сейсмических нагрузок; если погружение сваи будет производиться вибропогружателями.