книги / Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Основания и фундаменты

заложения подошвы ростверка должна быть не менее глубины сезонного промерзания, устанавливаемой по СНиП 11-Б. 1-62. Определение сил смерзания свай с грунтом производится в необходимых случаях но нор­ мам и техническим условиям проектирования естествен­ ных оснований фундаментов зданий и сооружений в райо­ нах вечной мерзлоты.

При использовании деревянных свай отметка по­ дошвы свайных ростверков должна назначаться с учетом требований, связанных с необходимостью предохранения древесины от гниения (см. § 2).

По СНиП П-Б. 5-62 концы железобетонных свай после срубки должны заделываться в ростверк на длину:

в свайном фундаменте, работающем на вертикальные нагрузки, ствол сваи — не менее 5 см, а выпуски арма­ туры для связи ее с ростверком — не менее 25 см;

в свайном фундаменте, работающем на горизонталь­ ные нагрузки, ствол сваи — не менее наибольшего раз­ мера поперечного сечения сваи, а выпуски арматуры — не менее 40 см.

В тех случаях, когда сваи, несущие осевые нагрузки, могут быть забиты до проектной отметки с незначитель­ ными отклонениями, рекомендуется не производить раз­ рушения голов железобетонных свай и заделывать их в бетонный ростверк (без выпусков арматуры) на 0,5 d при многорядном расположении и не выше, чем на 1 d — при однорядном (здесь d — наружный диаметр круглого или размер стороны квадратного сечения сваи).

Глубина заделки деревянных свай в бетонный рост­ верк должна быть не менее 0,3 м при одних вертикаль­ ных и не менее 1,5—2,0 d при наличии также горизон­ тальных нагрузок (в данном случае d — диаметр в верх­ нем отрубе).

П о п е р е ч н ы е р а з м е р ы с в а й назна­ чаются с учетом характера их работы в основании (сваистойки или висячие сваи) по условию наибольшего использования материала сваи.

Ориентировочные данные для назначения размеров поперечного сечения висячих свай различных типов даны в § 2. При определении поперечных размеров свай-стоек, а также любых свай, подвергающихся действию попереч­ ного изгиба или растяжения, кроме намеченных по этим ориентировочным данным, размеры должны проверяться расчетом по формулам (11.1) — (11.9) и деформацией по формулам (11.10), (11.11) и др.

б) Определение количества свай, размещение их в плане и установление размеров подошвы свайного ростверка

Выбрав тип и размеры сваи и вычислив ее расчетное сопротивление Р по методике, рассмотренной в § 3, проек­ тировщик может найти количество свай.

При нагрузке N, приложенной центрально (по отно­ шению к данному свайному фундаменту), число п свай определяется по формуле

Этой же формулой можно пользоваться, когда на­ грузка N приложена к ростверку с постоянным эксцен­ трицитетом е — при условии, чтобы на уровне подошвы ростверка линия действия силы N совпадала с центром тяжести площади свай. Когда это последнее условие вы­ полнить не удается, а также во всех случаях при пере­ менной величине эксцентрицитета е, количество свай вычисляется способом подбора, совмещая операцию подбора с размещением свай в плане (см. ниже).

Сваи размещаются по площади ростверка рядами, которые располагаются либо параллельно сторонам его

подошвы (так называемый рядовой порядок), либо под углом к ним (шахматный порядок). Размещая сваи по площади ростверка, необходимо стремиться к сокраще­ нию его размеров до конструктивного минимума, что достигается правильным выбором порядка размещения и установлением минимальных расстояний между осями

квадратной сваи) и не менее 0,7 м для деревянных свай и 0,9 м — для железобетонных. В свайных фундаментах с высоким свайным ростверком при забивке свай с на­ клоном эта последняя рекомендация относится к пло­ скости, находящейся на уровне нижних концов свай; на уровне подошвы ростверка минимальное расстояние между осями свай может быть сокращено до 1,5 d. При погружении свай вибраторами в песчаные грунты рас­ стояние между сваями на уровне их нижних концов должно быть не менее 4 d (иначе погрузить сваи не удастся ввиду сильного уплотнения песчаного грунта). В кустах из трубчатых свай в зависимости от применяе­ мого сваебойного оборудования и грунтовых условий расстояние между ними может быть уменьшено до 1,5 d.

При осевых (по отношению к оси свайного фунда­ мента) нагрузках сваи размещаются по плоскости равно­ мерно (с равными расстояниями между осями в каждом ряду и между ними). При внецеитренных нагрузках сваистойки располагаются по эпюрам давления таким обра­ зом, чтобы давления на каждую из свай были примерно одинаковыми и близкими к расчетному сопротивлению Р, определяемому по формулам (11.1)—(11.8). Висячие сваи в фундаментах, подвергающихся внецентренным нагрузкам, при расстоянии между их осями меньше 6 d размещаются равномерно по всей площади ростверка (с равными расстояниями между осями в каждом ряду и между ними) или при больших эксцентрицитетах равно­ мерно в каждом ряду, но с разным шагом рядов в напра­ влении эксцентрицитета.

Для определения количества и размещения висячих свай при действии внецектренной нагрузки можно поль­ зоваться следующим вспомогательным приемом:

1) задаться расстояниями а л Ь между осями свай (в направлении, перпендикулярном плоскости действия пары сил, во всех случаях эти расстояния должны при­

расчетное сопротивление одиночной сваи, найденное по формуле (11.8);

3) подобрать минимальные размеры подошвы рост­

Для того чтобы получить наиболее выгодное как по количеству свай, так и по размерам ростверка решение, полезно произвести несколько подсчетов при разных ве­ личинах а (в пределах от атп 3 d до а — 6 -—8 d).

Буровые агрегаты применяются для устройства бу­ ровых свай в различных грунтах, включая и скальные породы.

При выборе типа и параметра молота для забивки свай в первом приближении можно исходить из того, что вес ударной части молота одиночного действия или дизельмолота должен быть не менее веса сваи, а номинальная энергия молота двойного действия должна составлять от 0,3 до 0,6 кгм на 1 кг веса сваи. Если погружение свай осуществляется в сочетании с подмывом или другими способами,облегчающими погружение, атакже при погружении в легких грунтовых условиях, вес либо номинальная энергия соответствующих молотов могут быть на 25—30% менее указанных выше.

Более точно параметры молота можно выбирать, исходя из необходимой номинальной энергии удара и

где k — коэффициент применимости молота; Q — общий вес молота в кг;

q — вес сваи в кг (включая вес наголовника и под­ бабка).

При этом величина коэффициента k не должна пре­ восходить значений, указанных в табл. 11.11.

Т а б л и ц а 11.11

Ориентировочные значения коэффициента применимости молотов

Необходимые параметры вибропогружателей вычис­ ляются по формулам, приведенным в работе [23 и 26].

2)универсальные сухопутные копры, обеспечиваю­ щие производство свайных работ в различных условиях;

3)плавучие универсальные копры, приспособлен­ ные для погружения свай на местности, покрытой водой;

4)краны и краны-копры, представляющие собой обычные грузоподъемные стреловые краны, приспособ­

ленные и используемые для работы с машинами для погружения свай.

Характеристики копров и кранов, выпускаемых отечественной промышленностью, можно найти в имею­ щихся справочниках по строительным материалам.

б) Способы контроля несущей способности свай

Существуют два основных способа испытаний — динамической и статической нагрузкой. Согласно требо­ ваниям технических условий количество свай, подвер­ гаемых контрольным испытаниям, в сооружениях с за­ бивными сваями должно составлять: при их испытании динамической нагрузкой — 2% от общего числа свай в сооружении, но не менее 5 шт., а при испытании ста­ тической нагрузкой — 1% от общего числа свай в соору­ жении, но не менее 2 шт. Испытания пробных свай (в дальнейшем включаемых в состав свайных фундамен­ тов), как правило, должны предшествовать рабочему проектированию сооружения.

Наиболее часто применяемым является способ испы­ таний динамической нагрузкой. Контрольные испытания статической нагрузкой производятся преимущественно в случаях значительной неоднородности в напластовании грунтов, при несоответствии фактических геологических условий проектным, при использовании новых типов свай, а также при наличии обоснованных сомнений в ка­ честве выполнения свайных работ.

Набивные, винтовые, а также трубчатые сваи боль­ шого диаметра испытываются только статической на­ грузкой в количестве 2% от общего числа свай в осно­ вании, но не менее 2 шт.

Контрольные испытания проводятся по ГОСТ 5686—-51 «Сваи пробные. Методы испытаний». Более детальные указания по проведению испытаний свай можно найти в Инструкции по испытанию свай и грун­ тов [13] и ВСН—34/Х—60 [26].

Указанные нормативные документы распростра­ няются на испытания свай действием продольных осевых нагрузок.

При возведении высоких свайных ростверков, под­ вергающихся действию значительных горизонтальных сил, может потребоваться проведение испытаний свай действием горизонтальных нагрузок [10]; кроме того, в наиболее ответственных случаях, при наличии специаль­ ного обоснования, проектировщик вправе потребовать проведения испытания целых свайных кустов. Во всех таких случаях основные положения методики испытаний должны быть заданы в проекте сооружения.

Д и н а м и ч е с к и е и с п ы т а н и я с в а й . По этому способу испытание свай состоит в пробной добивке, в процессе которой производится измерение отказа (осадки сваи от одного удара). Пользуясь отказом, пре­ дельное сопротивление сваи определяют по формуле проф. Н. М. Герсеванова [7, 20]. Эта формула обяза­

Р — площадь поперечного сечения сваи в .и2; 1 <7 — вес сваи, включая вес наголовника в т (без

коэффициента перегрузки);

Q — вес ударной части молота в т (без коэффициен­ та перегрузки);

Н — расчетная высота падения ударной части мо­ лота в см, принимаемая по табл. 11.12;

е— отказ сваи от одного удара (остаточная часть суммарного отказа) в см\

п— коэффициент, принимаемый: для деревянных

свай (без наголовника) п — 100 т/м2-, для

1 Для трубчатых свай площадь сечения железобетонного кольца.