Архитектурное бюро Глушкова

От: milica


Опубликовано: Февраль 11, 2008

Классификация свай по различным конструктивным признакам

Классификация свай по различным конструктивным признакам

[конструкции, вертикальное, наклонное, козловое, корневидное расположение, полнотелый, цилиндрический, призматический, прямоугольный, квадратный, конический, ступенчатый, с наклоном, винтовые, с уширением, комбинированные]

 

Классификация свай

Большое количество типов свай (более 100), применяемых в отечественном и зарубежном фундаментостроении, можно класси­фицировать по трем основным признакам:

1) по особенностям передачи нагрузки на грунт;
2) по способу заглубления или устройства свай в грунте;
3) по материалу.



Наиболее важным признаком является способ заглубления свай, который оказывает большое влияние на их несущую способ­ность по грунту.

Специфической особенностью свай любого типа является пере­дача нагрузки на грунт их нижним концом и боковой поверх­ностью. В зависимости от характера напластования и физико-ме­ханических свойств грунтов сваи могут передавать всю восприни­маемую нагрузку на грунт преимущественно нижним концом или боковой поверхностью. В соответствии с этим сваи подразделяют на два основных типа: сваи-стойки, передающие нагрузку нижним концом или уширением (уширенной пятой) на любые малосжимаемые грунты; сваи висячие, передающие нагрузку на любые грунты боковой поверхности и нижним концом. Кроме перечисленных основных типов, можно еще назвать сваи уплотнения с наклонной боковой поверхностью (конические, пирамидальные, клиновид­ные); сваи трения, передающие нагрузку только трением по боковой поверхности (анкерные, воспринимающие растягивающие усилия).

По способу устройства различают: сваи, изготавливаемые за­ранее и погружаемые в грунт в готовом виде; сваи, сооружаемые (бетонируемые) в грунте, на месте возведения фундамента; ком­бинированные, состоящие из свай первых двух типов.

В зависимости от применяемого материала сваи бывают дере­вянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные.

Кроме перечисленных основных признаков, сваи различают: по форме поперечного сечения - круглые, квадратные, прямо­угольные, треугольные, многогранные, трубчатые, крестового се­чения и др.; в зависимости от профиля в продольном сечении - цилиндрические или призматические, конические или пирамидаль­ные, с рифленой поверхностью и др.; по характеру действующего усилия - сжатые и растянутые, а также работающие на изгиб; по направлению погружения - вертикальные и наклонные; по способу погружения - забивные, завинчиваемые, погружаемые вибрацией, заглубляемые в предварительно пробуренные (лидерные) скважины и др. Сваи, погружаемые с подмывом, не могут быть выделены в отдельную группу ввиду того, что подмыв применяют в качестве вспомогательного средства для облегчения заглубления свай, а не как самостоятельный способ их погружения. Погружае­мые с подмывом сваи на последнем этапе погружения (после пре­кращения подачи воды) должны быть всегда добиты до получения проектного отказа для обеспечения их расчетной несущей способ­ности.

В главе СНиП П-Б.5-67* «Свайные фундаменты. Нормы про­ектирования» рассматриваются четыре типа свай: а) забивные железобетонные и деревянные; б) набивные бетонные и железо­бетонные; в) сваи-оболочки железобетонные; г) винтовые со стальным или железобетонным стволом.

К забивным отнесены сваи, погружаемые в грунт с помощью молотов и вибропогружателей, а также задавливаемые сваи; к на­бивным - сваи, сооружаемые путем предварительного устройства в грунте скважин (любым способом) и последующего заполнения их бетонной смесью, укладываемой как с уплотнением, так и без уплотнения (только под действием собственного веса).

Принятая в СНиПе классификация по отдельным характерным признакам не может точно отразить большого разнообразия кон­струкций и методов заглубления свай в грунт, применяемых в фундаментостроении. Известно, что под термином «забивные сваи» подразумеваются сваи, погружаемые забивкой с помощью мо­лотов. Распространение этого термина на сваи, заглубляемые в грунт вибропогружателями, вибромолотами и задавливанием, приводит к условности, а следовательно, к некоторой неточности такого термина. Аналогичная картина наблюдается и с термином «набивные сваи», под которым подразумеваются сваи всех типов, сооружаемые непосредственно в грунте путем заполнения скважин бетонной смесью как с принудительным уплотнением ее, так и без уплотнения, хотя принятый термин «набивные» может относиться только к первой группе свай.

В действующей терминологии одни термины (сваи забивные и сваи набивные) приняты по способу их устройства (заглубления) в грунте, а другие (сваи-оболочки и винтовые сваи) - по харак­терным особенностям конструкции. Из-за разного подхода к наз­начению терминов, некоторые из них оказываются излишними, так как охватываются другими. Например, сваи-оболочки можно отнести к сваям забивным, поскольку под ними подразумеваются сваи всех типов, принудительно погружаемые в грунт разными способами.

Несмотря на некоторые отмеченные погрешности принятой в СНиПе терминологии, она широко используется из-за отсутствия других, более совершенных терминов.

До разработки более удачной терминологии необходимо рас­смотреть целесообразность применения терминов, назначаемых по одному или нескольким классификационным признакам, например по материалу, конструкции, несущей способности по грун­ту или способу устройства. Очевидно, лучшими следует считать термины, отражающие наибольшее количество характерных приз­наков. С этой точки зрения классификация по материалу не является определяющей, поскольку из одного и того же материала, например железобетона, можно изготовить сваи, бетонируемые в грунте, забивные и винтовые, а также сваи-оболочки. Остальные три взаимосвязанных признака являются определяющими при вы­боре оптимальных терминов. Поскольку эти признаки взаимосвя­заны, то можно ориентироваться на один из них (например, на характерные особенности технологии устройства свай или особен­ности конструкции). Если в качестве основного принять технологи­ческий признак, то сваи всех типов можно разделить на три класса: сваи, погружаемые в грунт; сваи, сооружаемые в грунте, и сваи комбинированные.

К погружаемым следует отнести изготавливаемые в стороне стальные, деревянные, железобетонные сваи, которые погружают в грунт любым из числа известных способов. К сооружаемым в грунте сваям (которые за рубежом на­зывают «Оrtbetonpfahle» или «In-situ pile») относятся сваи, изго­тавливаемые путем укладки бетонной смеси в скважины, предва­рительно разработанные в грунте любым способом. К комбини­рованным следует отнести сваи, состоящие из готовых стальных, деревянных или железобетонных элементов, которые после заглуб­ления в грунт взаимно соединяют, омоноличивая их тем или иным способом бетонной смесью или цементным раствором, укладываемыми в грунт. Рассмотренная терминологическая классификация в большей степени удовлетворяет характерным особенностям конструкции свай и технологии их сооружения, но не отражает влияния этих признаков на изменение удельной несущей способности по грунту. Например, погружаемые сваи и сваи-оболочки отнесены к одному классу, хотя между ними имеется существенное различие в вели­чинах удельной несущей способности грунтов по торцу и боковой поверхности элементов.

Взамен терминов, применяемых по технологическому признаку, более приемлемыми следует считать термины по характерным признакам конструкции, которые могли бы одновременно отра­жать особенности заглубления свай в грунт. В качестве таких терминов до разработки лучших можно принять следующие: «свая», «свая-оболочка» и «свая-столб». Два первых термина при­няты в СНиПе и являются общеизвестными, третий термин новый.

Под термином «свая» подразумевают полый или сплошного се­чения деревянный, железобетонный или стальной элемент, погру­жаемый принудительно любым способом в грунт с закрытым ниж­ним концом (или с открытым концом, но заглубляемый без удаления грунта из его внутренней полости), а также элемент, устанавливае­мый в полость заранее пробуренной скважины и принудительно допогружаемый до наступления сопротивления грунта, обеспечива­ющего восприятие расчетной нагрузки.

Термином «свая-оболочка» обозначают полый или заполняемый бетонной смесью после заглубления в грунт железобетонный или стальной элемент, который принудительно погружают с открытым нижним концом и выемкой грунта из его полости, или такой же элемент, устанавливаемый в предварительно пробуренную сква­жину.

В «Технических условиях проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» (СН 200-62) под терми­ном «свая» подразумевают элемент диаметром не более 0,8 м; под термином «свая-оболочка» - элемент диаметром от 0,8 до 2 м. В ГОСТ 17382-72 к полым сваям отнесены элементы диаметром 0,4-0,8 м, к сваям-оболочкам - элементы диаметром 1-3 м.

В настоящей работе подразделение на сваи и сваи-оболочки принято в соответствии с СН 200-62.

Под термином «свая-столб» подразумевается несущий элемент, сооружаемый на месте строительства фундамента путем устройства в грунте любым способом скважины и последующего заполнения ее бетонной смесью, или же заранее изготовленный элемент, устанавливаемый в предварительно пробуренную скважину без после­дующего принудительного заглубления его нижнего конца в грунт.

Общим для всех терминов является понятие «свая», указываю­щее на то, что обозначаемые этими терминами элементы являются основной несущей частью фундаментов независимо от их конструк­ции, методов расчета и возведения.

Несмотря на общность между этими элементами имеются и раз­личия. Существенное различие в методах заглубления элементов в грунт оказывает, как правило, решающее влияние на плотность, а, следовательно, и на несущую способность грунтов, находящихся под нижним концом и вдоль боковой поверхности элементов. Из-за вытеснения грунта принудительно погружаемыми «сваями» его плотность вблизи свай превышает природную. Вследствие принуди­тельного заглубления низа «свай-оболочек» в грунт он сохраняет природную плотность. В результате устройства «свай-столбов» происходит некоторое разуплотнение грунтов основания.

В дальнейшем под понятием «свайный фундамент» будет подра­зумеваться фундамент из свай, свай-оболочек или свай-столбов. Общим понятием «несущий элемент» (когда не требуется обращать внимание на специфические признаки) будут обозначены свая, свая-оболочка или свая-столб. Свая-оболочка или свая-столб будут называться оболочка или столб.



« Классификация свайных фундаментов Классификация забивных свай »


Забивка и погружение свай свайные работы.