Безростверковый свайный фундамент рационален при строительстве

Обновлено: 18.04.2024

Ув. коллеги мне на экспертизу пришел проект в котором применен безростверковый фундамент типа "одиночная свая-колонна". Здание 27 этажей. Одиночные сваи d1000 мм под колонны. В сваях отсутствует арматура, даже конструктивная, только выпуски в колонну. По заверениям автора проекта, все должно стоять! Какое Ваше мнение про такой тип фундамента?

Хм. 27 этажей. выпуски под колонну - жесткое защемление колонны в свае. а какие усилия на сваю? Знать надо. Может у них и нет момента в свае.
Да и схемку здания глянуть бы. Может там диафрагм просто завались, вот и нет моментов колоннах

acid, По словам автора бетонное сечение сваи выдерживает эти моменты. Но у меня все равно есть осторожные сомнения в данном типе фундамента.

Эээ. для экспертной оценки надо бы расчеты автора посмотреть . Пусть покажет расчетную схему здания с нагрузками, усилия, расчет бетонного элемента и т.п., имхо. Что значит "по словам автора"?!

Может там диафрагм просто завались, вот и нет моментов колоннах

а под диафрагмами что . и что то ни слова про ядро жесткости .
без схемы или планчика каркаса действительно тяжело соображать .
таких авторов "мутного" расчета надо запинать по самые мама не горюй . скорее всего делалось как всегда - стадия П выпускается на коленке в надежде того что на рабочке будет норальный пересчет . иногда приходилось идти на поводу у своего шева и делать также , а когда экспертиза требует расчет - в мыле что то стряпать .
depak , там расчетом скорее всего и не пахнет . Пишите в замечания что бы предоставили результаты расчета

Хотя почему бы и нет. Вон буровые платформы да и мосты стоят и ничего (правда там диаметры раз в 5-10 больше). У меня обычно в таких случаях сомнение. Буровики обычно не выдерживают ось. С ростверком это не страшно, а вот с колонной??

Точно! Конструктивную схему надо прояснить.

Да и расчет бетонного эл-та:

8.3.5 В бетонных конструкциях следует предусматривать конструктивное армирование:

- в местах резкого изменения размеров сечения элементов;

- в бетонных стенах под и над проемами;

- во внецентренно сжатых элементах, рассчитываемых по прочности без учета работы растянутого бетона, у граней, где возникают растягивающие напряжения; при этом коэффициент армирования принимают не менее 0,025%.

Точно! Конструктивную схему надо прояснить.

Да и расчет бетонного эл-та:

8.3.5 В бетонных конструкциях следует предусматривать конструктивное армирование:

- в местах резкого изменения размеров сечения элементов;

- в бетонных стенах под и над проемами;

не путайте надземные конструкции и буровые сваи - для них разные нормы. и потом они могут быть просто бетонными, а не ж/б.
что касается моментов - схема то может быть и шарнирно опертая. а за счет связевого каркаса и диафрагм жетскости обеспечивается пространственная жетскость здания и устойчовость его под различными сочетаниями нагрузок.
Но это все предположения - без схемы каркаса - вся эта ветка пустая болтовня.
Если уважаемый depak настоящий Эксперт(с большой буквы), то нужно уметь обосновывать свои замечания и уметь задавать вопросы не только авторам проектов, но и на форуме ;-)

Если свая-колонна предусмотрена для строительства подземных этажей полузакрытым способом, то армирование необходимо в любом случае. Подробнее о сваях-колоннах можно узнать на сайте Инженерного бюро Юркевича.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ БУРОИНЪЕКЦИОННЫХ СВАЙ
МОСКВА-1984 ИНСТИТУТ ОСНОВАНИЙ И ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ имени Н.М. ГЕРСЕВАНОВА ГОССТРОЯ СССР
"4.1. Армирование буроинъекционных свай выполняется по расчету или назначается конструктивно. " Армирование любого ж/б элемента должно быть не менее минимального % по СНиПу, иначе такой элемент считается бетонным и не применим для 27этажного здания.
Что касается расчетов, то проектировщик обязан по требованию заказчика предоставить дополнительные материалы по проектированию, в т. ч и расчетную часть проекта. См. "Состав, порядок разработки,
согласования и утверждения проектной документации для строительства".

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий Свод правил распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений различного назначения, выполненных из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В10 до В60 без предварительного Напряжения арматуры и эксплуатируемых в климатических условиях России, в среде с неагрессивной степенью воздействия, при статическом действии нагрузки.

Свод правил не распространяется на проектирование бетонных и железобетонных конструкций гидротехнических сооружений, мостов, покрытий автомобильных дорог и аэродромов и других специальных сооружений.

А где сказано, что тут буроинъекционные сваи?

допуски на сваи - полдиаметра в плане.
буровики набурят свои дырки, покажут снип "все в допуске, все ok" и уйдут, а как вы будете ставить на такую сваю колонну?

ИМХО , так под 27 этажный дом сваи лучше вынести на контур так как у них там польше несущая способность , а в центре дома их расставить с мин расстоянием 6Д (но можно и меньше , но тогда учесть понижающий коэффициент к несущей способности) . А в подвале наставить побольше стен (если нельзя стен то мощных балок).
Если делать без ростверка то приходящая нагрузка на сваю должна быть меньше несущей способности свай , а как известно несущая способность сваи внутри здания будет существенно меньше чем на периферии . Теперь можно только представить что будет с каркасом вцелом , и с плитами в придиафрагменных местах .

Вопрос: можно ли применять безростверковый фундамент типа "одиночная свая-колонна" в многоэтажном монолитном каркасе?

Свайные фундаменты рекомендуется возводить в случае, когда верхний грунтовый слой почвы не имеет достаточной прочности и подвижен, то есть тогда, когда закладка МЗФЛ по различным причинам невозможна.

Свайная основа способна передавать основные нагрузки на более глубокие грунтовые слои, которые могут надёжнее удерживать здание, поэтому такой тип фундаментной конструкции рекомендуется к возведению при условии её большей надёжности, долговечности и экономической выгоды.

Возможно, вам поможет техническое руководство по проектированию и строительству панельных жилых домов. Скачайте его в формате PDF по этой ссылке.

Различия безростверкового фундамента и ростверкового основания

Безростверковые конструкции представляют собой свайные поля или так называемые ленты из свай, имеющие сборные оголовки, на которые устанавливается здание. Для таких типов обычно применяются забивные сваи из железобетона, имеющие квадратное сечение. Эти разновидности рекомендуется применять только в нормальных сейсмических условиях.

Ростверковые свайные конструкции объединяются при помощи ленточной базы или плиты, благодаря чему нагрузка на основание и грунт распределяется равномерно. Ростверки различаются по виду конструктива на монолитные, сборные, а также сборно-монолитные.

Устройство безростверкового фундамента

В последнее время экономичные основы без ростверка применяются всё чаще. По сравнению с традиционной ленточной базой у них есть преимущественные особенности, и одним из таких важных преимуществ является отсутствие дорогостоящих работ по созданию котлована под ростверк.

Внешний вид безростверковой свайно-винтовой основы.

К тому же, основы без ростверка из свай имеют простое конструктивное решение в отличие от своих аналогов, состоящих из лент или плит. В таких разновидностях ростверк отсутствует, а всю нагрузку несут непосредственно сами сваи.

Однако такие фундаменты подойдут далеко не для каждого строения: они будут эффективными лишь для такого типа сооружений, где нагрузка на одну сваю с квадратным сечением не будет превышать 1000 кН, а на колонну, имеющую круглое сечение – не более 3000 кН.

Безростверковые базы могут подойти для постройки одноэтажных и многоэтажных каркасных сооружений, различных силосных корпусов, которые опираются на колонны, линий электропередачи, всевозможных галерей, эстакад, базы под технологические трубопроводы и т.д.

При устройстве базового конструктива без ростверка, когда поперечные балки не входят в строительный проект, перекрытия здания опираются сразу на оголовки. На них монтируют также и цокольные панели – в данном случае это делается для свай, которые располагаются по наружным осям сооружения.

Монтаж перекрытий строения на оголовки.

Такой монтаж эффективно выполняется по специальной технологии, которая заключается в использовании монтажной оснастки, позволяющей трём монтажникам в звене успешно выполнить операции по укладке цокольных перекрытий прямо с рабочего места – при этом другие приспособления, вроде стремянок или подставок, не потребуются. Временное закрепление панелей выполняется при помощи монтажных связей с поворотным захватом, осуществляющимся за петли, которые располагаются на торце панелей.

Монтажная связь в данном примере включает в себя корпус, а также нижний и верхний захват. Она закрепляется за проушину, которая приваривается к хомуту, который предназначается для установки оголовка сваи. Эти связи закрепляются с помощью введения крюка захвата в проушину, после чего осуществляется поворот связи в ту сторону, где будет закрепляться панель цоколя. Крюк верхнего захвата при этом заводится в петлю монтируемой панели и двигает предохранительную втулку, зажимающуюся гайкой.

Особенности технологии, преимущества и недостатки

Конструктивно безростверковые опоры включают в себя один – два ряда из свай, столбов, а также оболочек, имеющих вертикальное или наклонное положение, у которых верхние концы объединяются при помощи подферменной плиты из железобетона. Такие вариации с успехом применяются для постройки на суходолах и в подтапливаемых поймах рек, а в некоторых вариантах и в акваториях. Очень эффективно проявляет себя данная технология в строительстве эстакадных мостов через водные пространства – озёра, водохранилища и т.д.

Промышленное использование безростверковых опор при строительстве моста.

Благодаря однотипности конструктива, а также тому, что его возведение не требует особых сложностей в проведении работ и в данных строениях есть возможность применить сборный железобетон, некоторые виды строительства с помощью безростверковых опор налаживают по поточной технологии, применяя комплексную механизацию всех производимых операций.

Этот метод давно и успешно применяется для строительства эстакадных опор, и он показывает довольно высокую экономическую эффективность. Это относится к стоимости, трудовым, а также временным затратам.

К основным достоинствам безростверковых фундаментов можно отнести:

Сокращение времени проведения работ по возведению основы по сравнению с монолитными фундаментами (ленточный, плитный и т.д.);
Возможность строительства сооружений на сложных видах грунта;
Существенное уменьшение затрат на строительство;
Меньший вред окружающей среде в сравнении с обычными ленточными видами.

К недостаткам таких фундаментов можно отнести ограниченность в применении по нагрузке на одну сваю.

Свайные основания, не имеющие ростверка, в некоторых условиях являются незаменимой конструкцией. К тому же, такой вариант фундаментного решения намного снижает стоимость его возведения и временные затраты по сравнению с ленточным или плитным аналогом.

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).

I — под технологические трубопроводы; II — под транспортные галереи; III — под горизонтальные емкости; IV — под опоры ЛЭП; V — под многоэтажные здания; VI — под электролизные ванны

а — при b = d ; б — при b < d ; в — при стыке двух балок; г — с концевой балкой; д — с помощью оголовка;

а — бесстаканное; б — с помощью кольцевой насадки; в — с устройством монолитного стакана; г — раструбное;

1 — колонна; 2 — монолитный бетон; 3 — песок; 4 — свая; 5 — насадка; 6 — монолитный стакан; 7 — раструб

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.

Рис. 8.24. Устройство заглубленного помещения вблизи свайного фундамента при отметке заложения низа помещения

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.

Для жилых домов с несущими стенами свайные фундаменты проектируют ленточными, преимущественно однорядными, которые могут быть:

– с монолитным железобетонным ростверком, если он устраивается на уровне планировочных отметок или под стенами технического подполья (рис. 8.16, а);
– со сборным железобетонным ростверком, если он устраивается под стенами 1-го этажа над планировочными отметками (рис. 8.16, б);
– безростверковыми, когда вместо ростверка могут быть использованы панели 1-го этажа, цокольные или технического подполья (рис. 8.16, в).

Рис. 8.16. Свайные фундаменты жилых домов а — с монолитным ростверком; б — со сборным ростверком; в — безростверковый

Для большинства серий жилых домов массового применения действуют типовые проекты свайных фундаментов, особенности проектирования которых детально изложены в работе [2].

Выбор типа свайного фундамента жилого дома должен проводиться с учетом наиболее полного использования несущей способности свай по грунту и материалу и его экономичности, включая трудоемкость работ и сроки возведения фундаментов.

8.4.2. Фундаменты из забивных свай для каркасных зданий

Конструкция свайных фундаментов и материал для их подбора для одно– и многоэтажных зданий с типовыми железобетонными колоннами приведены в сериях 1.411-1 и 1.411-2, а под колонны силосных корпусов зерновых элеваторов — в проекте «Свайные фундаменты из забивных свай для силосных корпусов зерновых элеваторов» (инв. № 14410 института Фундаментпроект).

Унифицированные кусты свай, включенные в перечисленные проекты, приведены в табл. 8.21 и 8.22. Диапазоны нагрузок на сваи приняты 300—1000 кН при сечении 30×30 см, 800—1600 кН при сечении 35×35 и 1000—1200 кН при сечении 40×40 см. Ростверки приняты монолитными из бетона класса В10, В15, В20, В25 и запроектированы в соответствии с положениями, изложенными в п. 8.3.4. настоящего Справочника.

8.4.3. Фундаменты из буронабивных свай для каркасных зданий

Фундаменты из буронабивных свай для одно- и многоэтажных промышленных зданий разработаны институтом Фупдамептпроект в 1980 г. (инв. № 14267, вып. 1—4).

Конструктивные решения, типоразмеры, принципы армирования и область применении буронабивных свай приведены в п. 8.1.4 настоящего Справочника.

Унифицированные конструкции свайных групп (кустов) приведены в табл. 8.23 и 8.24. Типовые конструкции включают сваи диаметром от 500 до 1200 мм, длиной до 60 м с уширением в нижней части или без него. Размеры уширений приняты от 1200 до 1800 мм. Уширения целесообразно выполнять в устойчивых связных грунтах.

Проектом предусмотрены три класса бетона свай: В10, В15 и В20. Унифицированные пространственные армокаркасы состоят из продольных рабочих стержней диаметром 12—25 мм; поперечная арматура — в виде спирали диаметрами 5, 6 и 8 мм. Число продольных рабочих стержней арматуры — 6—16 шт., шаг спирали — 300 мм. Продольная рабочая арматура принимается из стали класса A-I, A-II, А-III, спираль — из стали класса В-I, Вр-I. Пространственная жесткость армокаркасов обеспечивается установкой колец жесткости из полосового железа по ГОСТ 535-79.

Предусматривается возможность установки колонны на одну сваю, а при необходимости на группы из двух-пяти свай.

Габаритные схемы ростверков приведены для типовых железобетонных прямоугольных колонн сечением 300×300—500×600 мм; двухветвевых — 600×1200—1500×1900 мм.

8.4.4. Свайные фундаменты каркасных зданий со сборными ростверками

Общий вид свайного фундамента со сборным ростверком под сборную железобетонную колонну показан на рис. 8.17. При сборном ростверке сваи заделываются на 5—10 см без выпусков арматуры в подготовку из бетона класса В10, назначение которой — выравнивание голов свай.

Ростверк устанавливается на подготовку на растворе. Такой фундамент допускается применять при отсутствии выдергивающих нагрузок на сваи.

Номенклатура сборных ростверков весом до 120 кН под колонны сечениями 40×40 и 60×40 см, разработанная институтом Фундаментпроект (инв. № 12530), приведена в табл. 8.25, а их выбор выполняется по табл. 8.26.

Свайные фундаменты со сборными ростверками, выполняемыми на планировочных отметках или ниже их, как правило, оказываются менее экономичными по сметной стоимости, чем свайные фундаменты с монолитными ростверками, поэтому эффективность применения сборных ростверков в каждом конкретном случае должна обосновываться с учетом снижения трудоемкости и сроков строительства.

При проектировании свайных фундаментов производят следующие работы:

– собирают а изучают исходные данные;
– предварительно выбирают типы свайных фундаментов, «несущего слоя» и определяют отметки нижних концов свай;
– предварительно назначают глубины заложения ростверков, определяют размеры свай и расчетные нагрузки на них;
– проводят технико-экономическое обоснование принятого решения;
– рассчитывают число свай под несущей конструкцией;
– рассчитывают и проектируют ростверки;
– уточняют длины свай и проектируют свайное поле;
– оформляют документацию на свайные фундаменты, подсчитывают объемы работ и составляют сметную документацию.

8.3.1. Исходные данные для проектирования

Проектирование свайных фундаментов должно проводиться на основании полноценных исчерпывающих исходных данных, от которых в значительной степени зависит экономичность проектного решения.

Исходные данные для проектирования должны содержать:

– отчет об инженерно-геологических изысканиях на участке проектируемого объекта, включающий необходимые данные о физико-механических характеристиках грунтов, прорезаемых сваями и находящихся под нижними концами свай в пределах сжимаемой толщи, о гидрогеологических условиях площадки (уровень подземных вод, источники их питания, связь с ближайшими водоемами, химический состав воды, прогнозирование изменения уровня подземных вод), результаты статического или динамического зондирования, результаты испытаний опытных натурных или эталонных свай;
– генплан площадки, на котором нанесены контуры и оси объекта, геологические выработки, привязанные к осям, планировочные отметки и даны сведения о ближайших построенных и предполагаемых к строительству подземных сооружениях;
– общее конструктивное решение надземной части объекта;
– чертежи подземной части объекта с указанием несущих конструкций, их размеров и отметок низа, размеров и глубины заложения подземных помещений, каналов и фундаментов оборудования, расположения проемов в стенах, абсолютной отметки пола 1-го этажа или верха фундамента;
– данные о расчетных нагрузках на фундаменты в необходимых сочетаниях с указанием доли временных нагрузок в цикличности их действия, а также о расчетных нагрузках на полы и местах их приложения;
– характеристики фундаментов с расчетными нагрузками на них для сооружений, расположенных вблизи проектируемого объекта, с целью определения их влияния на осадку проектируемого объекта;
– сведения о возможном изменении в период эксплуатации нагрузок на фундаменты и характера их воздействия.

Для получения исчерпывающих материалов изыскания должны проводиться по заданию проектной организации — автора проекта фундаментов. В задании указываются:

– наименование объекта и его местоположение;
– стадия проектирования;
– характеристика объекта (назначение, серия, класс по капитальности, габариты, этажность, шаг несущих конструкций);
– назначение и заглубление подземных помещений, каналов, фундаментов оборудования;
– ориентировочные нагрузки от основных несущих конструкций и технологического оборудования;
– предполагаемые типы фундаментов;
– предполагаемые планировочные отметки;
– абсолютные и относительные предельные деформации объекта;
– особые требования к изысканиям, вызванные специфичностью расположения или уникальностью объекта (например, в оползневых или карстовых районах).

8.3.2. Выбор типа свайных фундаментов и нагрузок на них

Свайные фундаменты подразделяются на два типа: безростверковые и с ростверками.

К безростверковым относятся конструкции со сваями-колоннами и конструкции, состоящие из одиночных свай, насадок и колонн.

К конструкциям с ростверками относятся конструкции из свайных групп (кустов) с уменьшенным числом свай (не более 2—4 шт.) с высокой несущей способностью, объединенных железобетонным ростверком, а также свайных групп (количество свай более 4 шт.), в которых максимально используется прочность материала свай и грунтов основания.

В конструкции фундаментов типа свая-колонна могут быть использованы забивные железобетонные призматические сваи сплошного сечения.

В конструкции фундаментов типа свая-насадка-колонна могут быть использованы практически все конструкции свай, за исключением свай с центральным армированием и свай квадратного сечения с круглой полостью, имеющих ограничения на применение по прочности на вертикальные и горизонтальные нагрузки, а также по видам грунтов.

В конструкции фундаментов типа свайный куст с уменьшенным числом свай с высокой несущей способностью, а также типа свайный куст с высокой степенью использования прочности свай и грунтов несущего слоя (ростверк-колонна) могут быть использованы все конструкции свай, а сваи с центральным армированием и сваи квадратного сечения с круглой полостью применимы для легких производственных зданий.

При выборе типа свайных фундаментов и соответствующих конструкций свай необходимо предварительно проанализировать нагрузки на фундаменты и условия их приложения. Анализ нагрузок состоит в первую очередь в выявлении определяющего вида нагрузок: осевых (сжимающих или выдергивающих) и горизонтальных.

Если, например, определяющим видом нагрузок на свайные фундаменты будут являться горизонтальные нагрузки, то следует ориентироваться на применение свай больших сечений или диаметров.

В случае если определяющим видом нагрузок будут являться осевые сжимающие нагрузки, то следует ориентироваться на применение свай, опирающихся на прочные грунты, в том числе забивных или буронабивных с уширением (если их применение возможно по грунтовым условиям и если имеется соответствующее оборудование).

При значительных выдергивающих нагрузках конструкции и параметры свай следует назначать из условия восприятия сваями этих выдергивающих нагрузок: буронабивные сваи или сваи-оболочки большого диаметра с развитой боковой поверхностью, сваи с уширением в нижней части или сваи с анкером в нижней части и т.п.

Анализ нагрузок на фундаменты должен проводиться с учетом особенностей, которые могут возникнуть в строительный и эксплуатационный периоды. Например, могут возникнуть случаи обнажений свай на большую глубину в зонах сооружения заглубленных технологических помещений (тоннелей, подвалов) до монтажа каркаса здания или после его осуществления.

Рассмотрение типов фундаментов следует начинать с конструкций фундаментов с минимальным числом свай, увеличивая затем их число или изменяя конструкции свай при необходимости.

8.3.3. Выбор несущего слоя грунтов и определение размеров свай

В большинстве случаев сваи применяются для прорезания ненормируемых и слабых грунтов (насыпных, рыхлых песчаных, илов, торфов, текучих глинистых и т.п.) и передачи нагрузок от здания или сооружения на прочные грунты основания.

Так как и общей стоимости свайных фундаментов стоимость свай составляет до 70 %, рациональность конструкции свайных фундаментов определяется максимальным использованием прочности материала свай и грунтов основания при минимальных площади сечения и длине свай, а также минимальных удельных расходах материалов и характеризуется показателями технического уровня. Эти показатели следующие:

– коэффициент использования прочности материала сваи и грунтов основания

где F_h1 , F_h2 — расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, соответственно по грунту и материалу сваи; K_s ≤ 1;

– коэффициент использования несущей способности сваи

где N_p — фактическая нагрузка на сваю от здания; K_p ≤ 1,2;

– коэффициент унификации, учитывающий степень использования несущей способности свай в разнонагруженных фундаментах зданий и сооружений,

где K_pi — коэффициент использования несущей способности свай в i -м фундаменте; n_i — число фундаментов в здании и сооружении; К_u ≤ 1,2;

– удельный расход материалов q (бетон, сталь) в расчете на единицу действующей нагрузки (осевой вдавливающей, горизонтальной).

Предварительная оценка расчетных нагрузок, допускаемых на сваи различных видов в различных грунтовых условиях, может быть принята по табл. 8.11. Целесообразность применения свай и свайных фундаментов для случаев, когда определяющими будут осевые сжимающие нагрузки, можно установить при использовании показателей технического уровня, приведенных в табл. 8.18 и 8.19.

После предварительного выбора типа конструкций и размеров свай по табл. 8.18 и 8.19 необходимо уточнить принятые размеры расчетом по СНиП 2.02.03-85.

Читайте также: