Устройство безростверковых свайных фундаментов

Устройство безростверковых свайных фундаментов

Сооружение свайного фундамента завершается устройством ростверка — конструкции, связывающей между собой головы свай.
По существующим правилам, головы свай должны быть прочно связаны с ростверком. С этой целью у железобетонных свай обна­жают выпуски арматуры не менее чем на 25 см при работе свай на вертикальную нагрузку и на 40 см при работе свай на горизон­тальную нагрузку. Головы свай заделывают в бетон ростверка соот­ветственно не менее чем на 5 и 10 см.

Если железобетонный ростверк устраивают по деревянным сва­ям, то головы свай заделывают не менее чем на 30 см. В опорах мостов головы свай заделывают в ростверк не менее чем на удвоен­ную толщину ствола сваи.

Свес железобетонного ростверка, т. е. расстояние от края его до грани сваи должен быть не менее 5 см. Следует учитывать, что при погружении свай допускаются отклонения от проекта. Так, для однорядных свайных фундаментов отклонения свай в плане от за­данной оси могут оставлять 0,2 диаметра сваи, для кустов и лент с двух- и трехрядным расположением свай — 0,3 диаметра сваи и для свайных полей — 0,4 диаметра сваи.

Поскольку возможны такие отклонения свай от проектной оси, дополнительное требование состоит в том, чтобы свес ростверка составлял не менее 0,15 диаметра сваи и не менее 5 см. В фунда­ментах мостовых опор свес ростверка должен составлять не менее 25 см. Свес ростверка не следует делать более 0,5 диаметра сваи, так как в противном случае ухудшаются условия передачи нагруз­ки от сооружения на сваи.

Выпуски арматуры свай следует приваривать к арматуре рост­верка или же заделывать в бетон сжатой зоны ростверка.

Изложенные правила относятся к устройству монолитного же­лезобетонного ростверка. Однако в ряде случаев устройство моно­литных ростверков нежелательно. С учетом этого разработаны кон­струкции сборных ростверков. В случае применения их требуется с большей -тщательностью вести забивку свай с меньшими допуска­ми отклонения свай от проектной оси. Головы свай монолитно скрепляют со сборными ростверками сваркой закладных деталей и заливкой цементным раствором.

Вследствие ряда недостатков в устройстве сборных ростверков были разработаны конструкции сборно-монолитных ростверков, в которых основная часть сборная, а непосредственный контакт рост­верка со сваей осуществляется монолитной частью.

Наконец, экспериментально было проверено, что в жилых зда­ниях горизонтальные нагрузки на головы свай настолько малы, что можно обойтись без замоноличивания ростверка. В таких случаях головы свай тщательно срезывают под один уровень, на них поме­щают слой цементного раствора, по которому укладывают балки или плиты ростверка.

В каркасных конструкциях нередки случаи, когда вся нагрузка от колонны может быть воспринята одной сваей, особенно если учесть, что несущая способность свай-оболочек может превосходить 1000 т. В таких случаях необходимость в ростверке отпадает, и переходят к конструкции свай-колонн. Сопрягают колонны с полнотелыми сваями при помощи специальных сборных муфт, с пустоте­лой сваей — при помощи специального стакана в полости сваи.

Таким образом, в зависимости от условий применяют конструк­ции монолитных ростверков, сборных, сборно-монолитных, устройст­во фундаментов с обвязочными балками, заменяющими ростверки, и устройство свай-колонн.

Для того чтобы не было проблем с прокладкой инженерных коммуникаций необходимо заранее в фундаменте и стенах предусмотреть отверстия для прокладки водопровода и канализации. Все эти моменты должны быть предусмотрены в проекте. Однако часто возникают вопросы которые не совсем ясны для конкретного строительства. Их можно легко решить путем консультаций со специалистами, зайдя на сайт https://www.santekhnik.su/ где можно получить подробную консультацию или вызвать специалиста на объект.

Решение вопроса о выборе типа сопряжения свай с несущими конструкциями здания или сооружения зависит от конструктивной схемы самого сооружения, наличия и величины горизонтальных на­грузок, передаваемых на головы свай, соотношения между вертикальными и горизонтальными нагрузками.

Конструкции монолитных ростверков под отдельные колонны зданий и сооружений показаны на рис. 1.15. Особенностью таких ростверков является устройство стакана для

Рис. 1.15. Конструкции свайных фундаментов под отдельные колонны зданий
и сооружений

одно- и двухветвевых сборных колонн.
На рис.1.16 показан разрез жилого здания на свайных фунда­ментах. Под наружные

Рис. 1.16. Устройство свайных фундаментов со сборно-монолитными
ростверками для жилого здания с несущими продольными стенами и
внутренними колоннами:
1 — сваи; 2 — монолитная часть ростверка; 3 — панель перекрытия; 4 — продоль­ная балка; 5 — колонна; 6 — поперечная балка

несущие стены сваи забиты в один ряд и связаны монолитным ростверком. Внутренние колонны опираются на кусты из девяти свай, связанных ростверком. По монолитным ростверкам уложены поперечные и продольные балки. Такая конструкция ростверка позволяет легко монтировать на них стены, ко­лонны и перекрытия здания.
Устройство ростверков в бескаркасных зданиях показано на рис. 1.17. Монолитный

Рис. 1.17. Свайные фундаменты бескаркасных зданий:
а — план фундаментов; б — поперечный разрез свайного фундамента с армокирпичным ростверком: 1 — свая; 2 — оголовник; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка; в — поперечный разрез свайного фундамента с монолитным бетонным ростверком: 1 — свая; 2 — монолитный ростверк; 3 — шлаковая подсыпка; 4 — гидроизоляция; 5 — кирпичная кладка

ростверк возможен в двух вариантах: бетон­ном и армокирпичном. На рисунке видны места заделки свай в ростверк.
На рис. 1.18 изображено устрой­ство монолитного ростверка на сва­ях, работающих на

Рис. 1.18. Свайный фундамент под вертикальный аппарат:
1 — сваи; 2 — шлаковая подсыпка; 3 — арматурный каркас; 4 — анкер­ные болты; 5-монолитный ростверк

сжатие и выдер­гивание. Анкерные болты заделаны в полости пустотелой сваи, после че­го замоноличен ростверк.

Типичное устройство сборных ростверков для жилых домов серий 1-464-А и 1-464-Я представлено на рис. 1.19. На сваи после их забивки и срезки под уровень надеты специ­альные сборные оголовники, по ко­торым на растворе уложены балки ростверка.

Рис. 1.19. Свайные фундаменты из призматических свай со сборными неразрезными ростверками для домов серий 1-464-А и 1-464-Я: а — поперечный разрез; б — общий вид

В тех случаях, когда отсутству­ют горизонтальные нагрузки, сбор­ный ростверк может быть еще менее жестко связан со сваями. При этом сваи срезают под уровень и на их головы укладывают по раствору бал­ки ростверка (рис. 1.20).

Рис. 1.20. Свайный фундамент со сборным ростверком, уложенным по головам свай на растворе. Общий вид ростверка

Под здания с небольшими на­грузками или в случае применения свай-оболочек с большой несущей способностью целесообразно устрой­ство свай-колонн. Свая и установ­ленная соосно с ней колонна состав­ляют единую безростверковую кон­струкцию (рис. 1.21). Колонны сопрягают со сваями различными конструктивными приемами.

Рис. 1.21. Общий вид здания со сваями-колоннами

Более целесообразно использовать трубчатые сваи, в го­лове которых устраивают специальный стакан для колонны (рис. 1.22 и 1.23),

Рис. 1.22. Разрез свайного фундамента из трубчатых свай большого диаметра
под здание серии 1-467-А

Рис. 1.23. Заделка колонны в трубчатую сваю со стаканом: а — трубчатая свая со стаканом; б -деталь заделки колонны в трубчатую сваю; 1- стено­вая панель; 2 — колонна; 3 — гидроизоляция; 4 — железобетонный стакан; 5 — железобетон­ная свая; 6 — песчаная засыпка; 7 — грунтовая пробка

Для изготовления трубчатых свай со стаканом применяют бетон марки 300 и продольную арматуру Ст. 5 по ГОСТ 5781-58 и спи­ральную из Ст. 3 по ГОСТ 2590-57.
Расход арматуры на 1 м 3 бетона составляет 54,8 кг, в том числе продольной 44,6 кг, поперечной 10,2 кг. В случае установки сваи не­посредственно под колонной поперечную арматуру оголовка ставят по дополнительному расчету.
Пустотелые сваи, иногда применяемые в жилищном строительст­ве (рис. 1.24), более

Рис. 1.24. Разрез свайного фундамента жилого дома из свай-оболочек
d=800 мм

удобны для устройства различных сборных ого­ловков. На рис. 1.25 показано устройство оголовка, позволяющее в отдельных случаях обходиться без земляных работ

Рис. 1.25. Устройство бетонного ого­ловка на погруженной трубчатой свае
по рытью котло­вана.

На рис. 1.26 показаны варианты сопряжений колонн со сваями как пустотелыми, так и

Рис. 1.26. Различные виды сопряжений колонн со сваями в безростверковых конструкциях:
а, б и г — сваи квадратные; в и д — сваи трубчатые; 1 — свая; 2 — насадка; 3 — колонна; 4 — заделка бетоном; 5 — засыпка песком; 6 — грунтовая пробка; 7 — пробка из бетона

сплошными. В последнем случае сопряжение осуществляют с помощью железобетонных сборных муфт. Как это видно, такие сопряжения возможны при различных соотношениях между размерами сечения и колонны.
На практике применяется много других вариантов устройства ростверков, отличающихся от приведенных выше конструкций толь­ко деталями.

Источник

8.4.5. Безростверковые свайные фундаменты каркасных зданий

Фундаменты, состоящие из одной сваи, т.е. безростверковые свайные фундаменты, могут применяться при расчетных вертикальных нагрузках до 1000 кН на сваю квадратного сечения, до 3000 кН на полую круглую сваю, до 8000 кН на сваю-оболочку диаметром до 160 см и до 6500 кН на набивную (буронабивную) сваю диаметром до 120 см.

Безростверковые свайные фундаменты допускается применять для одноэтажных и многоэтажных каркасных зданий, силосных корпусов, опирающихся на колонны, опор технологических трубопроводов и оборудования, эстакад, надземных галерей, линий электропередач. Примеры сооружений на безростверковых свайных фундаментах показаны на рис. 8.18, а примеры сопряжения свай с колоннами и опорными балками — на рис. 8.19—8.22.

Конструкция безростверковых свайных фундаментов и материалы для их проектирования разработаны институтом Фундаментпроект применительно к сваям квадратного сечения и буронабивным сваям (инв. № 12857), полым круглым сваям и сваям-оболочкам (инв. № 12431 и 13185).

8.4.6. Фундаменты из свайных полей

Для высотных каркасных зданий, силосных, корпусов, доменных печей, промышленных труб, опор цементных печей, резервуаров и др. в случаях, когда не обеспечиваются предельные абсолютные и относительные деформации для фундаментных плит на естественном основании, сложенном текучими и мягкопластичными глинистыми грунтами, рыхлыми песками, илами, торфами, насыпями, просадочными грунтами, которые, как правило, прорезаются сваями, целесообразно применять фундаменты из свайных полей (рис. 8.23).

Применение свайных полей в таких грунтах обеспечивает снижение деформаций сооружений в 3—5 и более раз по сравнению с фундаментами на естественном основании.

Сваи в полях целесообразно располагать по прямоугольной сетке под прямоугольными сооружениями и по радиальным прямым под круглыми сооружениями. Для сооружений с несущими стенами, (отдельные силосные башни, промышленные трубы) рекомендуются кольцевые свайные поля.

Плитные ростверки следует принимать с наименьшей глубиной заложения, диктуемой технологическими требованиями.

Сопряжение свай с плитным ростверком производится путем заделки в ростверк голов свай на 5—10 см без выпусков, арматуры. Жесткая заделка свай с выпусками арматуры применяется при действии на сваю выдергивающих нагрузок.

Возможно комбинированное сопряжение свай с плитным ростверком: по периметру — с выпусками арматуры, в центральной части — без выпусков.

8.4.7. Свайные фундаменты вблизи заглубленных сооружений и фундаментов под оборудование

В практике встречаются два основных случая: когда после сооружения свайного фундамента необходимо выполнить вблизи него заглубленное помещение (рис. 8.24) или когда свайный фундамент должен возводиться вблизи существующего заглубленного здания или сооружения (рис. 8.25).

Из рис. 8.24 видно, что наиболее неблагоприятным для работы свайного фундамента является вариант, когда отметка низа заглубленного помещения находится ниже отметки подошвы ростверка. Поэтому при проектировании свайных фундаментов необходимо учитывать дополнительное горизонтальное давление от грунта в строительный период при односторонней отрывке фундамента, если заглубленное сооружение возводится открытым способом.

В обоих показанных случаях ограничением является заданный размер приближения заглубленного сооружения к фундаменту, а выбор конструкции свай определяется не только инженерно-геологическими условиями площадки, но и величиной дополнительной горизонтальной нагрузки передаваемой на сваи.

Например, при сооружении главных корпусов Камского комплекса по производству большегрузных автомобилей КамАЗ фундаменты под колонны зданий, располагаемые вблизи тоннелей стружкоуборки с отметкой заложения их низа в среднем — 9,00 м, выполнялись из двух — четырех буронабивных свай диаметром 1000—1200 мм, которые откапывались на 7—9 м со стороны котлована для устройства тоннеля сборномонолитной конструкции.

При проектировании свайных фундаментов здания или сооружения, пристраиваемого к уже существующему (см. рис. 8.25), необходимо учитывать тип и конструкции фундаментов последнего.

Кроме того, необходимо учитывать состояние и тип конструкций существующего здания, а также характеристики действующего технологического оборудования для выявления динамического воздействия при производстве свайных работ.

Проектирование свайных фундаментов вблизи существующих зданий и сооружений следует выполнять с учетом рекомендаций, изложенных в «Инструкции по забивке свай вблизи зданий и сооружений», ВСН 358-76 (М., ЦБНТИ Минмонтажспецстроя СССР, 1976).

8.4.8. Бескотлованные свайные фундаменты

В отдельных случаях свайные фундаменты могут выполняться с планировочных отметок, а ростверки (сборные или монолитные) располагаться выше этих отметок. Такие конструкции называются бескотлованными. Они целесообразны для объектов, имеющих большую протяженность или занимающих большую площадь, а также при строительстве в стесненных условиях.

Бескотлованные свайные фундаменты получили применение при строительстве опор эстакад, технологических трубопроводов, фундаментов под отдельно стоящие емкости и под прочее оборудование.

Для отдельных промышленных зданий, в которых технологическое оборудование приподнято над отметкой 0,000, а габариты ростверков не влияют на размер используемых производственных площадей, также оказывается возможным применять конструкцию этого типа. На рис. 8.26 приведена конструкция бескотлованных свайных фундаментов для опор трубопроводов.

Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения

Источник