Фундамент, подвал, погреб

ЗАБИВНЫЕ СВАИ

Свайные фундаменты устраивают в виде :

— одиночных свай (под отдельно стоящие опоры);

— лент (под стены зданий и сооружений);

— кустов (под колонны) с расположением свай в плане в зависимости от геометрических размеров фундамента;

— сплошного свайного поля, предназначенного для вос­приятия нагрузок от здания (под плиту).

Сваи могут быть вертикальными и наклонными. Верх свай срезают под один уровень и соединяют между собой рос­тверком, принимающим на себя все нагрузки от зданий и со­оружений, равномерно распределяя их на сваи. Фрагмент свайного фундамента приведен на рис. 58.

-____ эео

Различают сваи-стойки и висячие сваи.

Сваи-стойки прорезают слабые верхние слои грунта и пере­дают нагрузку на более плотные и прочные нижние горизонты.

Висячие сваи передают нагрузку за счет сил трения, воз­никающих между боковыми поверхностями сваи и уплотнен­ным грунтом. Со временем грунт, как бы "засасывает" сваю, увеличивая силы бокового сцепления.

Забивные сваи изготавливают из железобетона, металла и дерева.

Деревянные сваи изготавливают из хвойных пород: со­сны, кедра, лиственницы, реже из дуба. Диаметр деревянной сваи в тонком конце должен быть не менее 18 см. Нижний ко­нец сваи заостряют на длину, равную 1,5-3 диаметра брев­на, и на него надевают стальной наконечник — башмак, пре­дохраняющий заостренный конец сваи от разрушения во время его погружения в грунт. На верхний конец сваи надева­ют стальное кольцо - бугель, предохраняющий древесину от раскалывания и размочаливания во время ударов молота. У читателя может возникнуть сомнения по поводу долговечно­сти деревянных свайных фундаментов. Они могут быть раз­веяны тем, что при строительстве многих мировых памятни­ков архитектуры использовались деревянные сваи. Приме­ром такого памятника может служить церковь Санта Мария делла Салюта, построенная в XVII веке, фундамент которой надежно покоится на 110 тысячах деревянных свай.

Железобетонные сваи чаще всего бывают квадратного сечения с заостренным концом и со стальным башмаком или обоймой на обратной стороне сваи. Железобетонные сваи могут быть с ненапрягаемой и предварительно напряженной арматурой. Размеры забивных железобетонных свай приве­дены в таблице 28.

Металлические сваи изготавливают из проката различно­го профиля (труб, швеллера, двутавра и т. д.). Трубчатые сваи могут заполняться бетоном - трубобетонные сваи. Преиму­щество трубчатых свай заключается в их легкости и возмож­ности забивки на большую глубину с наращиванием длины сваи по мере ее погружения. Разновидностью трубчатых свай являются винтовые сваи, которые завинчивают в грунт, повы­шая тем самым их несущую способность в несколько раз.

Перед забивкой выполняют разметку свайного поля с ис­пользованием геодезических приборов, рулеток. Для этого устраивают обноски с продольными и поперечными рядами свай, в качестве которой служит натянутый шнур или тонкая проволока, натянутая в виде сетки осей свайного основания. Опуская отвес в местах пересечения осей, находят центр свай, которые помечают вбитыми в землю колышками с ука­занием порядкового номера сваи.

Погружают сваи в грунт при помощи сваепогружающих агрегатов, смонтированных на базе тракторов, кранов или тя­желых автомобилей. Кроме того, могут использоваться рель­совые копры и установки мостового типа. Рабочими органа­ми сваепогружающих агрегатов служат паровые или дизель­ные молоты, вибромолоты, вибропогружатели или вдавлива­ющие устройства. Выбор механизма для погружения свай за­висит от типа свай, их веса, количества, сроков забивки и на­личия средств механизации. Свайные молоты устанавливают на копры, представляющие собой систему ригелей и подко­
сов, опирающуюся на специальные платформы. Вместо плат­форм часто используют стреловые краны, на которые наве­шивают сваебойный механизм. Вибропогружатели воздейст­вуют на сваю вибрацией. Их подвешивают на стреловые кра­ны, закрепляя сваю к наголовнику. Наиболее эффективна комбинация молота и вибропогружателя, которая нашла свое отражение в вибромолотах. Процесс погружения сваи при этом намного ускоряется.

Винтовые сваи завинчивают электрокабестаном, к враща­ющемуся шпинделю которого прикрепляют сваю.

Процесс забивки и погружения сваи состоит из трех опе­раций:

— перемещение копра или крана к месту забивки сваи;

— подьем и установка сваи;

— погружение сваи в грунт.

Последовательность забивки свай определяется проек­том производства работ. В зависимости от свойства грунтов применяют следующие схемы забивки свай: рядовую, спи­ральную — от середины к периметру и секционную (рис. 59).

Рядовая схема применяется в несвязанных грунтах, сваи забивают последовательно в каждом ряду. Применение такой схемы в связанных грунтах может вызвать неравномерное напряжение в грунте и осадку сооружения.

После забивки свайного поля оголовники свай разбивают, обнажая арматуру. К арматуре сваи приваривают арматур­ный каркас ригеля-ростверка, который затем бетонируют в специально выставленной опалубке. Железобетонный рос­тверк служит опорой для стен здания.

Микросваи — железобетонные сваи длиной от 2,5 до 3 м используют для малоэтажного строительства. Их примене­ние позволяет сократить расход железобетона на сооруже­ние нулевого цикла, повысив при этом несущую способность основной опоры здания. Особенно ощутим эффект примене­ния микррсвайной технологии на пучинистых глинистых грун­тах, где глубокое заложение фундаментов требует большого расхода бетона. Технология микросвай для малоэтажного до­мостроения в странах Западной Европы появилась более 40 лет тому назад. В нашей стране только недавно в лаборато­рии средств механизации фундаментостроения АО ’’ЦНИИС" разработана технология устройства фундаментов на микро­сваях. Эта технология положительно оценена Госстроем РФ. Для погружения микросвай была создана и специальная сва­ебойная техника облегченного типа. Базовым автомобилем для этого послужила модель "ГАЗ-66", отличающаяся манев­ренностью и мобильностью. Благодаря этому появилась воз­можность погружать микросваи в труднодоступных местах и в сложных геологических условиях. При этом сооружение фундаментов на микросваях можно вести в любое время года даже на болотистых участках и насыпных грунтах.

Специфическая форма микросвай (вытянуто-прямоуголь­ная или трапецеидальная с площадью поперечного сечения до 300 см2) в отличие от квадратной или круглой формы обыч­ных свай позволяет создавать фундаменты с самым мини­мальным расходом железобетона. Причем микросваи приме­няют как для домов бесподвальной конструкции, так и для зданий с подвалами и цокольными этажами. Для сооружения стен подвала разработаны специальные железобетонные па­нели толщиной 100 — 120 мм, которые опираются на забитые

микросваи. Основанием для ограждающих конструкций слу­жит железобетонный ростверк, технология сооружения кото­рого практически не отличается от традиционной. В бревенча­тых домах и зданиях из бруса нижний (окладной) венец можно устанавливать непосредственно на оголовники микросвай. В этом случае требуется точность глубины погружения, которая контролируется нивелиром. Для этого на свае делается от­метка (углем или темным фломастером) и производитель ра­бот при помощи нивелира контролирует процесс погружения. При совпадении отметки на свае с осью визирной сетки ниве­лира процесс погружения микросваи прекращают.