У1. 5. Конструкция свайных фундаментов

Сваи объединяют общей плитой, обеспечивающей их совместную работу. На верхней плоскости плиты (обреза свайного фундамен­та) возводят надфундаментную часть сооружения.

Плита может быть заглублена в грунт или расположена выше поверхности грунта после ее планировки, а на реках выше дна русла.

В первом случае подошву плиты при пучинистых грунтах за­глубляют ниже глубины промерзания грунта не менее чем на 0, 25 м. В крупнообломочных грунтах, а также крупных и средней круп­ности песках, не подверженных пучению, плиту можно располагать независимо от глубины промерзания.

Заглубление плиты в грунт требует устройства котлована, что особенно осложняется при значительной глубине воды в аквато­рии. Поэтому фундаменты с заглубленной плитой (их часто назы­вают низким свайным ростверком), как правило, воз­водят на сухих местах, например на поймах рек, при постройке пу­тепроводов, эстакад и пр. В руслах рек плиту обычно заглубляют ниже дна, если глубина- воды не превышает 3 м. Плита, погружен­ная в грунт на достаточную глубину, способна воспринимать внеш­ние горизонтальные силы и изгибающие моменты, передавая их окружающему грунту своими боковыми гранями. Этим она значи­тельно разгружает сваи на действие указанных силовых воздей­ствий и позволяет использовать более тонкие сваи или уменьшить их число в фундаменте.

В фундаментах с незаглубленной плитой все внешние силовые воздействия воспринимаются только сваями, что вынуждает делать их более мощными.

Подошву незаглубленной плиты (такие фундаменты часто на­зывают высоким свайным ростверком) на местно­сти, не покрытой водой, располагают выше поверхности грунта после ее планировки не менее 0, 5 м. В руслах рек подошву плиты располагают так, чтобы сваи не подвергались бы непосредствен­ному действию льда, карчехода и т. д., в частности ниже уровня низкого ледостава не менее чем на толщину льда плюс 0, 25 м.

При деревянных сваях подошва плиты в фундаментах постоян­ных сооружений должна быть заложена на глубину, при которой верхние торцы свай всегда будут расположены ниже уровня са­мых низких грунтовых вод по крайней мере на 0, 5 м, чем обеспе-

чивается защита древесины от гниения. При жирных глинистых грунтах от этого правила можно отступать, так как в таких грун­товых условиях отсутствует по­ступление кислорода и гнилост­ные грибки не развиваются.

Обрез свайного фундамента! (верх плиты) располагают по тем же правилам, что и в фундамент тах мелкого заложения (см. п. 1У.2). Плиту делают из бетона, бутобетона или железобетона.

В фундаментах опор искусст­венных сооружений применяют бетонную или бутобетонную кладку, которую в необходимых случаях армируют. Материал плиты, а также ее конструкция должны отвечать требованиям, предъявляемым к фундаментам мелкого заложения (см. п. 1У.2 и ГУ.З). Обычно плиту делают мо­нолитной высотой не менее 0, 5— 0, 75 м, считая от верхних концов свай. Выше можно располагать сборную конструкцию верхней части фундамента. Так часто де­лают в фундаментах под колон­ны, в которых на монолитный бе­тон плиты устанавливают сбор­ные железобетонные подколен­ники. Плиты полностью из сбор­ного железобетона, особенно при большом числе свай в фундамен­те, применяют редко, так как погрузить сваи с точностью, необ­ходимой для сборных конструкций, трудно.

Сваи должны быть жестко заделаны в плиту ростверка (выше слоя бетона, уложенного подводным способом). Для этого их заводят в плиту на высоту не менее двух толщин сваи, а при толщине сваи свыше 60 см — не менее чем на 1, 2 м (рис. У1.25).

Глубина заделки ствола сваи в плиту может быть уменьшена до 15 см, если ее осуществить с помощью арматуры. Для этого в железобетонных сваях сплошного сечения, армированных прут­ковой арматурой, арматуру оголяют, разбивая бетон головы сваи, и заводят в плиту на глубину не менее 20 диаметров стержней пе­риодического профиля или 40 диаметров гладких стержней. При железобетонных полых сваях, сталебетонных сваях, а также обо-

лочках и буровых сваях для объединения с плитой ставят арма-' турные каркасы, заводя их в тело свай и плиты.

Если напряжение в бетоне плиты от давления, передаваемого сваей (без учета сцепления по боковой поверхности), превышает., расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие, то бетон плиты. необходимо усилить арматурными сетками. При превышении рас­четных сопротивлений не более чем на 20% непосредственно над торцом сваи устанавливают одну сетку из стержней диаметром 12 мм, длиной, равной толщине сваи, плюс 0, 5 м (см. рис. У1.25). Расстояние между стержнями сетки в обоих направлениях прини­мается равным 10 см для свай и 15 см для оболочек и столбов. Если напряжение превышают расчетные на 20—30%, то устанав-. ливают еще одну такую же сетку на расстоянии 10—15 см от ниж­ней. Превышение расчетных сопротивлений более чем на 30% не допускается; в этих случаях нужно повысить марку бетона плиты.

Очертание и размеры плиты в плане назначают: в уровне обре­за фундамента — в зависимости от очертания и размеров надфун-даментной части сооружения; в уровне подошвы плиты — в зави­симости от числа и расположения свай в фундаменте. На реках с глубокими размывами дна рекомендуется плите придавать обте­каемую форму.

•В плане (рис. У1.26) сваи размещают в рядовом или шахмат­ном порядке. В зависимости от действия внешних сил размещение может быть симметричным или несимметричным относительно осей подошвы плиты.

Расстояние между сваями зависит от вида свай. При забивных сваях, в процессе забивки которых значительно уплотняется грунт, расстояние между осями свай в уровне нижних концов должно быть не менее трех толщин сваи. В уровне подошвы плиты этот размер может быть уменьшен до 1, 5 толщин сваи, для чего, оче­видно, сваи должны быть забиты наклонно. Наименьшее расстоя­ние в свету от грани плиты до крайних свай принимается равным 0, 25 м (см. рис. У1.25). При сваях-оболочках диаметром 2 м и бо­лее допускается этого свеса плиты не делать. Вертикальные обо­лочки, буровые и винтовые сваи, слабо уплотняющие грунт, раз­мещают так, чтобы расстояние в свету между ними или нижними уширениями было бы не менее 1 м. При наклонных оболочках,

а) 5) В)