Главная arrow Фундамент arrow Набивные сваи и способы их изготовления  
Thursday, 02 April 2020

Набивные сваи и способы их изготовления

Изготовление набивных свай состоит в проходке   в грунте скважины и в последующем ее заполнении бетоном. После  затвердевания    бетона  в грунте   образуется    жесткий стержень — свая.

По технике изготовления существует много способов производства набивных свай, которые можно сгруппировать в три основные группы:
1) изготовляемые в незакрепленной скважине;
2) изготовляемые в скважине, закрепленной постоянным креплением — оболочкой;
3) изготовляемые в  скважине, закрепленной временной оболочкой, извлекаемой в процессе приготовления сваи.

По  методу и  материалу заполнения сваи каждой из этих групп могут быть изготовлены:

а) путем заполнения   сыпучим   материалом — песком,  щебнем, любым грунтом;  
б) заполнением  трамбованным,  прессованным, литым и другим бетоном;
в) заполнением железобетоном.

Выбор того или иного типа набивной сваи производится с учетом свойств  грунтов, в которых закладывается свая, а также условий работы сваи в фундаменте.
Сваи в незакрепленной скважине можно изготовлять в маловлажных связных грунтах, которые некоторое время могут держать устойчивыми стенки скважины. Проходка скважины может осуществляться либо обычным бурением ударным способом или вибробурением, либо задавливанием сердечника. В сильно сжимаемых грунтах, например в лессах, такие скважины изготовляют и взрывным способом, закладывая в пробуренную скважину малого диаметра серию небольших зарядов, расширяющих при взрыве полость скважины.
После изготовления полости ее заполняют с трамбованием в зависимости от назначения сваи песком, щебнем, бетоном и т. п.

Сваи с постоянной оболочкой изготовляют в сыпучих или очень влажных связных грунтах, которые не могут держать устойчивой стенки, или в условиях, когда бетонную сваю надо изолировать от действия агрессивных вод. Одновременно эта оболочка служит формой для изготовления сваи. Этот тип свай имеет ограниченное применение.

Гораздо большее распространение получили набивные сваи с извлекаемой оболочкой.
Прообразом их являются сваи русского инженера А. Э. Страуса (Киев, 1899 г.), широко известные в мировой практике фундаментостроения как сваи Страуса, изготовляемые путем обычного бурения скважины с обсадкой. По достижении проектной отметки скважина отдельными порциями загружается бетоном, который сильно трамбуется, с одновременным извлечением обсадной трубы. Освобожденный при подъеме труб от оболочки бетон под влиянием трамбования раздается в стороны, уплотняя окружающий грунт. Постепенно, добавляя в трубы бетон, производят наращивание сваи. В, местах залегания сильно сжимаемого грунта свая получает расширение и в целом приобретает неправильную форму.
В настоящее время процесс изготовления набивных свай существенно усовершенствован и механизирован. В частности, разработан метод изготовления часто трамбованных свай, при котором на весь процесс приготовления сваи длиной 12 м, включая и: время погружения трубы — оболочки, трамбование и т. п., расходуется несколько больше 1 час, что лишь немного превышает время, необходимое для погружения обычной забивной сваи.


Существенный прогресс был достигнут при применении для уплотнения бетона свай вместо трамбования прессования сжатым воздухом или нагнетанием воды. Сваи, изготовленные этим способом, получили название пневмосвай.

В ряде случаев оказывается целесообразным делать сваи неровной цилиндрической формы, с расширениями в определенных: участках. Наиболее распространенным случаем такой конструкции являются сваи с увеличенной пятой, изготовляемые обычно взрывным способом. Метод изготовления такой сваи сводится к следующему: в скважину на забой опускают патрон с взрывчатым веществом, провода от которого выведены через устье скважины на поверхность. Поверх патрона загружают пластичный бетон и, приподняв на 1—1,5 м обсадные трубы, производят взрыв. Взрывные газы раздвигают грунт в стороны и образуют расширенную полость, в которую устремляется бетон, находящийся в скважине. После этого в скважину добавляют еще бетон и трамбуют его так, как это обычно делают при сооружении набивной сваи. Если в. такую сваю с расширенной пятой заложить арматуру, то можно получить конструкцию, хорошо работающую на выдергивание. Такие сваи находят применение, в частности, при сооружении опор линий электропередач.

При любом методе изготовления свайного фундамента грунты основания в результате погружения в них свай претерпевают изменения: песчаные грунты уплотняются; глинистые уплотняются, а возможно, и разжижаются; вокруг сваи происходит передвижка грунта и частичное перемешивание.
Одиночная свая создает вокруг себя зону влияния, а свайный фундамент, включающий в себя группу свай, — суммарную зону влияния всей группы свай. При очень редкой сетке забивки свай зоны влияния от одиночных свай могут не смыкаться, а при обычной сетке они смыкаются, создавая повышенное напряжение на глубине острия сваи. В результате этого осадка группы свай оказывается больше, чем осадка одиночной сваи.

Несущая способность и осадки свайного фундамента могут быть определены путем соответствующих расчетов с использованием прочностных и деформационных характеристик грунтов, слагающих основание. Однако изменения, происходящие с грунтами при производстве работ по созданию этого типа фундаментов, вносят некоторую неопределенность, которая может быть снята путем постановки специальных полевых опытов по определению несущей способности сваи и осадок, которые она будет давать под нагрузкой от сооружения. Подобные опыты обязательны во всех случаях устройства крупных свайных фундаментов в сложных инженерно-геологических условиях.
 
< Пред.   След. >