Конструирование свайных фундаментов жилых зданий. Конструирование свайных фундаментов
Конструирование свайных фундаментов
Для опор мостов наиболее перспективным является использование свай-оболочек и буровых столбов с уширенной пятой. Вертикальные оболочки и сваи погружают в любые грунты, включая гравийно-галечные, а также со скальными прослойками и опирают на плотные малосжимаемые грунты. Наклонные оболочки и сваи заглубляют, как правило, в грунты, не имеющие валунов размером более 0,3 м или скальных прослоек. Буровые сваи с уширенной пятой в основании (вертикальные или наклонные) устраивают в глинистых и песчаных грунтах без включений валунов и скальных прослоек. В водонасыщенных грунтах для предотвращения затопления скважин буровые сваи изготавливают с использованием инвентарных обсадных труб, извлекаемых по мере бетонирования свай. В случае значительного напора подземных вод, буровые сваи сооружают с неизвлекаемой обсадной трубой, которая служит защитой от размыва бетона сваи во время набора последним своей проектной прочности.
Рис. 7.6. Бурообсадная свая с уширением: 1 - зумпф; 2 - уширение; 3 - ствол; 4 - арматурный каркас; 5 - стальная оболочка
Рис. 7.7. Последовательность изготовления сваи Франки: а - установка трубы с бетонной пробкой; б - опускание трамбовки; в - погружение трубы; г - выбивание пробки из трубы; д - формирование уширения; е - бетонирование сваи; ж - готовая свая; 1 - инвентарная труба; 2 - бетонная пробка; 3 - трамбовка; 4 - уширение; 5 - арматурный каркас.
Рис. 7.8. Последовательность устройства камуфлетной сваи: I - забивка пустотелой сваи; II - опускание заряда; III - заполнение сваи литой бетонной смесью; IV - устройство камуфлетного уширения; V - готовая свая; 1 - пустотелая свая; 2 - заряд взрывчатого вещества; 3 - электрические провода; 4 - литая бетонная смесь; 5 - бетонная смесь проектной консистенции.
В фундаментах с низким ростверком применяют, как правило, вертикальные сваи и оболочки; лишь при больших горизонтальных нагрузках используют наклонные сваи. При высоком ростверке сваи и оболочки малого диаметра частично или все делают наклонными; сваи и оболочки большого диаметра, например оболочки диаметром 2,0 м и более, погружают, как правило, вертикально. Наклон свай и оболочек не должен превышать следующих значений:
забивные сваи диаметром менее 1 м ............................................…....2:1
буровые столбы и оболочки диаметром, м:
1-1,2.......................................................................................…..............4:1
1,6............................................................................................................5:1
2,0............................................................................................................6:1
3,0....................................................................................................……7:1
Расположение между осями забивных висячих свай без уширений в их нижнем конце должно быть не менее 3d, где d - диаметр круглого, сторона квадратного или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи, а свай-стоек - не менее 1,5d. Расстояние в свету между стволами буровых свай, скважинами свай-столбов и оболочками должно быть не менее 1,0 м; между уширениями при устройстве их в твердых и глинистых полутвердых грунтах - 0,5 м, а в остальных нескальных грунтах - 1,0 м.
Нижний конец забивных свай следует, как правило, заглублять в прочные слои грунта, прорезая напластования слабых грунтов. При этом заглубление свай в крупнообломочные грунты, гравелистые, крупные и средней крупности пески, в глинистые грунты с показателем текучести JL = 0,1 должно быть не менее 0,5 м, а в прочие нескальные грунты не менее 1,0 м.
Мощность толщи нижнего слоя грунта ниже подошвы оболочек, буровых свай или их уширенных пят должна быть не менее двух диаметров. При меньшей толщине несущего слоя грунта необходимо проверить соответствие несущей способности подстилающего слабого грунта расчетным давлением на слой.
Оптимальным следует считать решение, при котором обеспечивается равенство расчетных несущих способностей по грунту и материалу оболочек и буровых свай.
Глубину заложения подошвы стоек безростверковых опор из оболочек и буровых свай или их уширенных пят в несущий слой основания следует определять расчетом и принимать равной не менее 1,0 м при высокопрочных грунтах (твердых и глинистых полутвердых и плотных крупнообломочных и песчаных) и не менее 2,0 м при грунтах средней прочности (тугопластичных глинистых и средней плотности песчаных). Глубину заделки низа опор мостов из оболочек в скальный грунт следует определять расчетом на сжатие и принимать равной не менее 1,0 м. Если заделка оболочек в скальный грунт осуществляется устройством в скважине бетонного ядра, то для передачи усилия от оболочки на скальное основание следует ставить по расчету арматурный каркас, состоящий из стержней диаметром не менее 22 мм и спиральной арматуры из проволоки диаметром не менее 8 мм.
В полости оболочек, погружаемых с выемкой грунтов, а затем заполняемых бетонной смесью частично или на полную высоту, на последнем этапе погружения для предотвращения разуплотнения основания из песчаных и глинистых тугопластичных грунтов должно быть сохранено грунтовое ядро высотой 0,5-1,0 м. Если несущий пласт основания состоит из полутвердых или твердых глинистых грунтов, допускается извлекать грунт вровень с ножом оболочек.
В нижней части полости, не заполняемых бетонной смесью оболочек на поверхности грунтового ядра следует предусматривать устройство бетонной пробки на высоту, назначенную по расчету, но не менее двух диаметров оболочки.
Низ железобетонных оболочек, используемых для устройства бурообсадных свай, рекомендуется заглублять не менее чем на 1,0 м ниже уровня общего размыва дна водотока при расчетном паводке, а при отсутствии в свае арматурного каркаса, способного воспринимать растягивающие напряжения от действующего изгибающего момента, - не менее чем на 1,0 м ниже уровня, на котором эти напряжения равны расчетному сопротивлению бетона на растяжение.
Оболочки и буровые сваи должны быть заглублены в грунт на глубину не менее 4,0 м для мостов и не менее чем на 3,0 м для зданий и прочих сооружений, считая от его поверхности после размыва или срезки; фактическое их заглубление определяется расчетом.
На уровне подошвы ростверка сваи и оболочки должны быть расположены одна от другой на расстоянии, достаточном для размещения необходимой арматуры ростверка, возможности качественного его бетонирования и удобной забивки свай и погружения оболочек. Расстояние в свету от края ростверка до ближайшей сваи или оболочки диаметром до 2 м должно быть не менее 25 см, а для оболочек диаметром более 2 м - не менее 10 см. Для фундаментов опор мостов головы свай надлежит заделывать в ростверк (выше бетона, уложенного подводным способом) или в железобетонную насадку (ригель) на длину, определяемую расчетом и принимаемую равной не менее половины периметра призматических свай или 1,2 м для свай, диаметром 0,6 м и более (рис. 7.9).
Рис. 7.9. Конструкция плиты свайного фундамента
Допускается заделка свай в ростверке или в ригеле с помощью выпусков продольных арматурных стержней длиной, определяемой расчетом, но не менее 30 диаметров стержней при арматуре периодического профиля и 40 диаметров стержней при гладкой арматуре. При этом сваи должны быть заведены в ростверк или ригель не менее чем на 10 см. При определении глубины заделки свай и оболочек в ростверк тампонажную подушку, забетонированную подводным способом, не учитывают в качестве несущей части ростверка. Над головами свай устанавливают сетки из арматуры диаметром 10-14 мм.
Для свай и ростверков опор мостов применяют бетон класса не ниже В20. Ростверк представляет собой железобетонную плиту, армированную стержневой арматурой диаметром не менее 14 мм. Подошву низкого ростверка располагают ниже уровня промерзания грунта не менее чем на 0,25 м, а в русле реки ниже уровня расчетного размыва грунта на 1,5 м. Ростверк в плане конструируют прямоугольным или придают ему форму, соответствующую форме сечения (на уровне обреза ростверка) расположенного на нем сооружения. Наименьшие размеры ростверка в плане определяют исходя из размеров непосредственно расположенной на нем части сооружения и ширины уступов на уроне обреза. Размеры ростверка в плане подбирают исходя из условия размещения расчетного количества, свай, буровых столбов и оболочек.
При расположении ростверка в пределах колебаний уровней воды и льда следует на его обрезе предусмотреть устройство фасок размером не менее 30×30 см, а самому ростверку придать обтекаемую форму.
Железобетонный ростверк армируют на основе расчета. При этом арматуру у подошвы ростверка (а при наличии слоя бетона, уложенного подводным способом, над этим слоем) укладывают в каждом промежутке между рядами свай в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Закрепление в ростверке голов свай и оболочек, ближайших к боковым граням плиты, рекомендуется усиливать анкерными хомутами. Бетонный ростверк в нижней его части армируется конструктивно. При этом площадь поперечного сечения стержней арматуры вдоль и поперек оси моста необходимо принимать равной не менее 10 см2 на 1 м ширины ростверка (рис. 7.10). В плане сваи размещают в рядовом или шахматном порядке. В зависимости от действия внешних сил, размещение свай может быть симметричным или несимметричным относительно осей подошвы ростверка (рис. 7.11).
Рис. 7.10. Армирование ростверка: 1 - арматурные сетки над головой сваи или оболочки;
2 - арматура у подошвы ростверка; 3 - бетон, уложенный подводным способом; 4 - анкерные хомуты
Рис. 7.11. Размещение свай в плане: а - рядовое; б - шахматное; в - несимметричное
studfiles.net
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
7.1. Свайные фундаменты в зависимости от размещения свай в плане следует проектировать в виде:
а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;
б) свайных лент - под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
в) свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;
г) сплошного свайного поля - под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.
7.2. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты приближения заглубленных помещений к строительным осям здания или сооружения и их фундаментам; конструкции полов и технологические нагрузки на них; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования, нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование.
7.3. Число свай в фундаменте следует назначать из условия максимального использования прочностных свойств их материала при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте в соответствии с требованиями п. 3.10.
Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе технологических нагрузок), а также технологии строительства здания и сооружения.
7.4. Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким. .
Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5—10 см.
Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:
а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т. п.) ;
б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;
в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании (определенные расчетом в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 1) оказываются более предельных для проектируемого здания или сооружения;
г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;
д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.
7.5. Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-85. В последнем случае в голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.
Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.
П р и м е ч а н и я: 1. Анкеровка в ростверк свай, работающих на выдергивающие нагрузки (см. п. 7.4 д), должна предусматриваться с заделкой арматуры свай в ростверк на глубину, определяемую расчетом на выдергивание.
2. При усилении оснований существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай длина заделки свай в фундамент должна приниматься по расчету в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 или назначаться конструктивно равной пяти диаметрам сваи; при невозможности выполнения этого условия следует предусматривать создание уширения ствола сваи в месте ее примыкания к ростверку.
7.6. Жесткое соединение свай со сборным ростверком должно обеспечиваться колоколообразными оголовками. При сборном ростверке допускается также замоноличивание свай в специально предусмотренные в ростверке отверстия.
П р и м е ч а н и е: При небольших вдавливающих нагрузках [ до 400 кН (40 тс) ] допускается свободное опирание ростверка на выровненную цементным раствором поверхность головы сваи.
7.7. Сваи в кусте внецентренно нагруженного фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая постоянных нагрузок, действующих на фундамент, проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай.
7.8. Для восприятия вертикальных нагрузок и моментов, а также горизонтальных нагрузок (в зависимости от их значения и направления) допускается предусматривать вертикальные, наклонные и козловые сваи.
Наклон свай не должен превышать значений, указанных в табл. 16.
Таблица 16
| Наклон забивных свай диаметром менее 1,0 м | Наклон буровых свай и свай-оболочек диаметром, м | |||
| 1,0 - 1,2 | 1,6 | 2,0 | 3,0 | |
| 1 : 1 | 4 : 1 | 5 : 1 | 6 : 1 | 7 :1 |
7.9. Расстояние между осями забивных висячих свай без уширений в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d (где d — или диаметр круглого, или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи) , а свай-стоек — не менее 1,5d.
Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свай-оболочек, а также скважинами свай-столбов должно быть не менее 1,0 м; расстояние в свету между уширениями при устройстве их в твердых и полутвердых пылевато-глинистых грунтах —0,5 м; в других нескальных грунтах — 1,0 м.
Расстояние между наклонными или между наклонными и вертикальными сваями в уровне подошвы ростверка следует принимать исходя из конструктивных особенностей фундаментов и обеспечения их надежности заглубления в грунт, армирования и бетонирования ростверка.
7.10. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка с учетом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Нижний конец свай, как правило, следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования грунтов, при этом заглубление забивных свай в грунты, принятые за основание под их нижние концы, должно быть: в крупнообломочные, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести 1L£ 0,1—не менее 0,5 м, а в прочие нескальные грунты — не менее 1,0 м.
П р и м е ч а н и е: Для фундаментов зданий и сооружений III класса1 нижние концы свай допускается опирать в песчаных и пылевато-глинистых грунтах с относительным содержанием органического вещества /om £ 0,25. В этом случае несущая способность свай должна определяться по результатам их испытаний статической нагрузкой. При наличии слоя погребенного торфа нижний конец свай должен быть заглублен не менее чем на 2 м ниже подошвы этого слоя.
_____________________
1 Здесь и далее класс ответственности зданий и сооружений принят согласно „Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций", утвержденным Госстроем СССР.
7.11. Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения (наличия подвала, технического подполья) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой) , а также высоты ростверка, определяемой расчетом. Для фундаментов мостов подошву ростверка следует располагать выше или ниже поверхности акватории, ее дна или поверхности грунта при условии обеспечения расчетной несущей способности и долговечности фундаментов исходя из местных климатических условий, особенностей конструкции фундаментов, обеспечения требований судоходства и лесосплава, надежности подлежащих осуществлению мер по эффективной защите свай от неблагоприятного воздействия знакопеременных температур среды, ледохода, истирающего воздействия перемещающихся донных отложений и других факторов.
При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на свайный ростверк.
7.12. В районах со средней температурой воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С для фундаментов мостов в зоне воздействия знакопеременных температур следует применять сваи и сваи-столбы сплошного сечения с защитным слоем бетона (до поверхности рабочей арматуры) не менее 5 см. В районах с температурой воздуха выше минус 40 °С допускается вне акватории использовать сваи сплошного сечения, полые сваи и сваи-оболочки с защитным слоем бетона не менее 3 см при условии осуществления мер по предотвращению образования в них трещин. В зоне переменного уровня постоянных водотоков не следует, как правило, применять буронабивные сваи и заполненные бетоном сваи-оболочки.
Для буронабивных свай фундаментов мостов защитный слой бетона должен быть не менее 10 см.
В зоне воздействия положительных температур (не менее чем на 0,5 м ниже уровня сезонного промерзания грунта или подошвы ледяного покрова) можно применять сваи любых видов без ограничений по условию морозостойкости бетона.
7.13. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать возможность подъема (выпора) поверхности грунта при забивке свай, который, как правило, может происходить в случаях, когда:
а) площадка строительства сложена пылевато-глинистыми грунтами мягкопластичной и текуче-пластичной консистенций или водонасыщенными пылеватыми и мелкими песками;
б) погружение свай производится со дна котлована;
в) конструкция свайного фундамента принята в виде свайного поля или свайных кустов при расстоянии между их крайними сваями менее 9 м.
Среднее значение подъема поверхности грунта h, м, следует определять по формуле
(30)
где k — коэффициент, принимаемый равным 0,5— 0,7 в зависимости от степени влажности грунта, соответственно равной 0,9—1,0;
Vp — объем всех свай, погружаемых в грунт, м3;
Аe - площадь забивки свай или площадь дна котлована, м2 .
infopedia.su
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ — КиберПедия
7.1. Свайные фундаменты в зависимости от размещения свай в плане следует проектировать в виде:
а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;
б) свайных лент - под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
в) свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;
г) сплошного свайного поля - под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.
7.2. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты приближения заглубленных помещений к строительным осям здания или сооружения и их фундаментам; конструкции полов и технологические нагрузки на них; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования, нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование.
7.3. Число свай в фундаменте следует назначать из условия максимального использования прочностных свойств их материала при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте в соответствии с требованиями п. 3.10.
Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе технологических нагрузок), а также технологии строительства здания и сооружения.
7.4. Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким. .
Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5—10 см.
Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:
а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т. п.) ;
б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;
в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании (определенные расчетом в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 1) оказываются более предельных для проектируемого здания или сооружения;
г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;
д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.
7.5. Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-85. В последнем случае в голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.
Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.
П р и м е ч а н и я: 1. Анкеровка в ростверк свай, работающих на выдергивающие нагрузки (см. п. 7.4 д), должна предусматриваться с заделкой арматуры свай в ростверк на глубину, определяемую расчетом на выдергивание.
2. При усилении оснований существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай длина заделки свай в фундамент должна приниматься по расчету в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 или назначаться конструктивно равной пяти диаметрам сваи; при невозможности выполнения этого условия следует предусматривать создание уширения ствола сваи в месте ее примыкания к ростверку.
7.6. Жесткое соединение свай со сборным ростверком должно обеспечиваться колоколообразными оголовками. При сборном ростверке допускается также замоноличивание свай в специально предусмотренные в ростверке отверстия.
П р и м е ч а н и е: При небольших вдавливающих нагрузках [ до 400 кН (40 тс) ] допускается свободное опирание ростверка на выровненную цементным раствором поверхность головы сваи.
7.7. Сваи в кусте внецентренно нагруженного фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая постоянных нагрузок, действующих на фундамент, проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай.
7.8. Для восприятия вертикальных нагрузок и моментов, а также горизонтальных нагрузок (в зависимости от их значения и направления) допускается предусматривать вертикальные, наклонные и козловые сваи.
Наклон свай не должен превышать значений, указанных в табл. 16.
Таблица 16
| Наклон забивных свай диаметром менее 1,0 м | Наклон буровых свай и свай-оболочек диаметром, м | |||
| 1,0 - 1,2 | 1,6 | 2,0 | 3,0 | |
| 1 : 1 | 4 : 1 | 5 : 1 | 6 : 1 | 7 :1 |
7.9. Расстояние между осями забивных висячих свай без уширений в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d (где d — или диаметр круглого, или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи) , а свай-стоек — не менее 1,5d.
Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свай-оболочек, а также скважинами свай-столбов должно быть не менее 1,0 м; расстояние в свету между уширениями при устройстве их в твердых и полутвердых пылевато-глинистых грунтах —0,5 м; в других нескальных грунтах — 1,0 м.
Расстояние между наклонными или между наклонными и вертикальными сваями в уровне подошвы ростверка следует принимать исходя из конструктивных особенностей фундаментов и обеспечения их надежности заглубления в грунт, армирования и бетонирования ростверка.
7.10. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка с учетом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Нижний конец свай, как правило, следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования грунтов, при этом заглубление забивных свай в грунты, принятые за основание под их нижние концы, должно быть: в крупнообломочные, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести 1L£ 0,1—не менее 0,5 м, а в прочие нескальные грунты — не менее 1,0 м.
П р и м е ч а н и е: Для фундаментов зданий и сооружений III класса1 нижние концы свай допускается опирать в песчаных и пылевато-глинистых грунтах с относительным содержанием органического вещества /om £ 0,25. В этом случае несущая способность свай должна определяться по результатам их испытаний статической нагрузкой. При наличии слоя погребенного торфа нижний конец свай должен быть заглублен не менее чем на 2 м ниже подошвы этого слоя.
_____________________
1 Здесь и далее класс ответственности зданий и сооружений принят согласно „Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций", утвержденным Госстроем СССР.
7.11. Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения (наличия подвала, технического подполья) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой) , а также высоты ростверка, определяемой расчетом. Для фундаментов мостов подошву ростверка следует располагать выше или ниже поверхности акватории, ее дна или поверхности грунта при условии обеспечения расчетной несущей способности и долговечности фундаментов исходя из местных климатических условий, особенностей конструкции фундаментов, обеспечения требований судоходства и лесосплава, надежности подлежащих осуществлению мер по эффективной защите свай от неблагоприятного воздействия знакопеременных температур среды, ледохода, истирающего воздействия перемещающихся донных отложений и других факторов.
При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на свайный ростверк.
7.12. В районах со средней температурой воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С для фундаментов мостов в зоне воздействия знакопеременных температур следует применять сваи и сваи-столбы сплошного сечения с защитным слоем бетона (до поверхности рабочей арматуры) не менее 5 см. В районах с температурой воздуха выше минус 40 °С допускается вне акватории использовать сваи сплошного сечения, полые сваи и сваи-оболочки с защитным слоем бетона не менее 3 см при условии осуществления мер по предотвращению образования в них трещин. В зоне переменного уровня постоянных водотоков не следует, как правило, применять буронабивные сваи и заполненные бетоном сваи-оболочки.
Для буронабивных свай фундаментов мостов защитный слой бетона должен быть не менее 10 см.
В зоне воздействия положительных температур (не менее чем на 0,5 м ниже уровня сезонного промерзания грунта или подошвы ледяного покрова) можно применять сваи любых видов без ограничений по условию морозостойкости бетона.
7.13. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать возможность подъема (выпора) поверхности грунта при забивке свай, который, как правило, может происходить в случаях, когда:
а) площадка строительства сложена пылевато-глинистыми грунтами мягкопластичной и текуче-пластичной консистенций или водонасыщенными пылеватыми и мелкими песками;
б) погружение свай производится со дна котлована;
в) конструкция свайного фундамента принята в виде свайного поля или свайных кустов при расстоянии между их крайними сваями менее 9 м.
Среднее значение подъема поверхности грунта h, м, следует определять по формуле
(30)
где k — коэффициент, принимаемый равным 0,5— 0,7 в зависимости от степени влажности грунта, соответственно равной 0,9—1,0;
Vp — объем всех свай, погружаемых в грунт, м3;
Аe - площадь забивки свай или площадь дна котлована, м2 .
cyberpedia.su
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
⇐ ПредыдущаяСтр 8 из 15Следующая ⇒
7.1. Свайные фундаменты в зависимости от размещения свай в плане следует проектировать в виде:
а) одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;
б) свайных лент - под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
в) свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапецеидальной и другой формы;
г) сплошного свайного поля - под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем сооружением и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.
7.2. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать следующие данные: конструктивную схему проектируемого здания или сооружения; размеры несущих конструкций и материал, из которого они проектируются; наличие и габариты приближения заглубленных помещений к строительным осям здания или сооружения и их фундаментам; конструкции полов и технологические нагрузки на них; нагрузки на фундамент от строительных конструкций; размещение технологического оборудования, нагрузки, передаваемые от него на строительные конструкции, а также требования к предельным осадкам и кренам строительных конструкций и фундаментов под оборудование.
7.3. Число свай в фундаменте следует назначать из условия максимального использования прочностных свойств их материала при расчетной нагрузке, допускаемой на сваю, с учетом допустимых перегрузок крайних свай в фундаменте в соответствии с требованиями п. 3.10.
Выбор конструкции и размеров свай должен осуществляться с учетом значений и направления действия нагрузок на фундаменты (в том числе технологических нагрузок), а также технологии строительства здания и сооружения.
7.4. Сопряжение свайного ростверка со сваями допускается предусматривать как свободно опирающимся, так и жестким. .
Свободное опирание ростверка на сваи должно учитываться в расчетах условно как шарнирное сопряжение и при монолитных ростверках должно выполняться путем заделки головы сваи в ростверк на глубину 5—10 см.
Жесткое сопряжение свайного ростверка со сваями следует предусматривать в случае, когда:
а) стволы свай располагаются в слабых грунтах (рыхлых песках, пылевато-глинистых грунтах текучей консистенции, илах, торфах и т. п.) ;
б) в месте сопряжения сжимающая нагрузка, передаваемая на сваю, приложена к ней с эксцентриситетом, выходящим за пределы ее ядра сечения;
в) на сваю действуют горизонтальные нагрузки, значения перемещений от которых при свободном опирании (определенные расчетом в соответствии с требованиями рекомендуемого приложения 1) оказываются более предельных для проектируемого здания или сооружения;
г) в фундаменте имеются наклонные или составные вертикальные сваи;
д) сваи работают на выдергивающие нагрузки.
7.5. Жесткое сопряжение железобетонных свай с монолитным железобетонным ростверком следует предусматривать с заделкой головы сваи в ростверк на глубину, соответствующую длине анкеровки арматуры, или с заделкой в ростверк выпусков арматуры на длину их анкеровки в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-85. В последнем случае в голове предварительно напряженных свай должен быть предусмотрен ненапрягаемый арматурный каркас, используемый в дальнейшем в качестве анкерной арматуры.
Допускается также жесткое сопряжение с помощью сварки закладных стальных элементов при условии обеспечения требуемой прочности.
П р и м е ч а н и я: 1. Анкеровка в ростверк свай, работающих на выдергивающие нагрузки (см. п. 7.4 д), должна предусматриваться с заделкой арматуры свай в ростверк на глубину, определяемую расчетом на выдергивание.
2. При усилении оснований существующих фундаментов с помощью буроинъекционных свай длина заделки свай в фундамент должна приниматься по расчету в соответствии с требованиями СНиП 2.02.01-83 или назначаться конструктивно равной пяти диаметрам сваи; при невозможности выполнения этого условия следует предусматривать создание уширения ствола сваи в месте ее примыкания к ростверку.
7.6. Жесткое соединение свай со сборным ростверком должно обеспечиваться колоколообразными оголовками. При сборном ростверке допускается также замоноличивание свай в специально предусмотренные в ростверке отверстия.
П р и м е ч а н и е: При небольших вдавливающих нагрузках [ до 400 кН (40 тс) ] допускается свободное опирание ростверка на выровненную цементным раствором поверхность головы сваи.
7.7. Сваи в кусте внецентренно нагруженного фундамента следует размещать таким образом, чтобы равнодействующая постоянных нагрузок, действующих на фундамент, проходила возможно ближе к центру тяжести плана свай.
7.8. Для восприятия вертикальных нагрузок и моментов, а также горизонтальных нагрузок (в зависимости от их значения и направления) допускается предусматривать вертикальные, наклонные и козловые сваи.
Наклон свай не должен превышать значений, указанных в табл. 16.
Таблица 16
| Наклон забивных свай диаметром менее 1,0 м | Наклон буровых свай и свай-оболочек диаметром, м | |||
| 1,0 - 1,2 | 1,6 | 2,0 | 3,0 | |
| 1 : 1 | 4 : 1 | 5 : 1 | 6 : 1 | 7 :1 |
7.9. Расстояние между осями забивных висячих свай без уширений в плоскости их нижних концов должно быть не менее 3d (где d — или диаметр круглого, или сторона квадратного, или большая сторона прямоугольного поперечного сечения ствола сваи) , а свай-стоек — не менее 1,5d.
Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свай-оболочек, а также скважинами свай-столбов должно быть не менее 1,0 м; расстояние в свету между уширениями при устройстве их в твердых и полутвердых пылевато-глинистых грунтах —0,5 м; в других нескальных грунтах — 1,0 м.
Расстояние между наклонными или между наклонными и вертикальными сваями в уровне подошвы ростверка следует принимать исходя из конструктивных особенностей фундаментов и обеспечения их надежности заглубления в грунт, армирования и бетонирования ростверка.
7.10. Выбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки, уровня расположения подошвы ростверка с учетом возможностей имеющегося оборудования для устройства свайных фундаментов. Нижний конец свай, как правило, следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые напластования грунтов, при этом заглубление забивных свай в грунты, принятые за основание под их нижние концы, должно быть: в крупнообломочные, гравелистые, крупные и средней крупности песчаные, пылевато-глинистые грунты с показателем текучести 1L£ 0,1—не менее 0,5 м, а в прочие нескальные грунты — не менее 1,0 м.
П р и м е ч а н и е: Для фундаментов зданий и сооружений III класса1 нижние концы свай допускается опирать в песчаных и пылевато-глинистых грунтах с относительным содержанием органического вещества /om £ 0,25. В этом случае несущая способность свай должна определяться по результатам их испытаний статической нагрузкой. При наличии слоя погребенного торфа нижний конец свай должен быть заглублен не менее чем на 2 м ниже подошвы этого слоя.
_____________________
1 Здесь и далее класс ответственности зданий и сооружений принят согласно „Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций", утвержденным Госстроем СССР.
7.11. Глубину заложения подошвы свайного ростверка следует назначать в зависимости от конструктивных решений подземной части здания или сооружения (наличия подвала, технического подполья) и проекта планировки территории (срезкой или подсыпкой) , а также высоты ростверка, определяемой расчетом. Для фундаментов мостов подошву ростверка следует располагать выше или ниже поверхности акватории, ее дна или поверхности грунта при условии обеспечения расчетной несущей способности и долговечности фундаментов исходя из местных климатических условий, особенностей конструкции фундаментов, обеспечения требований судоходства и лесосплава, надежности подлежащих осуществлению мер по эффективной защите свай от неблагоприятного воздействия знакопеременных температур среды, ледохода, истирающего воздействия перемещающихся донных отложений и других факторов.
При строительстве на пучинистых грунтах необходимо предусматривать меры, предотвращающие или уменьшающие влияние сил морозного пучения грунта на свайный ростверк.
7.12. В районах со средней температурой воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40 °С для фундаментов мостов в зоне воздействия знакопеременных температур следует применять сваи и сваи-столбы сплошного сечения с защитным слоем бетона (до поверхности рабочей арматуры) не менее 5 см. В районах с температурой воздуха выше минус 40 °С допускается вне акватории использовать сваи сплошного сечения, полые сваи и сваи-оболочки с защитным слоем бетона не менее 3 см при условии осуществления мер по предотвращению образования в них трещин. В зоне переменного уровня постоянных водотоков не следует, как правило, применять буронабивные сваи и заполненные бетоном сваи-оболочки.
Для буронабивных свай фундаментов мостов защитный слой бетона должен быть не менее 10 см.
В зоне воздействия положительных температур (не менее чем на 0,5 м ниже уровня сезонного промерзания грунта или подошвы ледяного покрова) можно применять сваи любых видов без ограничений по условию морозостойкости бетона.
7.13. При разработке проекта свайных фундаментов необходимо учитывать возможность подъема (выпора) поверхности грунта при забивке свай, который, как правило, может происходить в случаях, когда:
а) площадка строительства сложена пылевато-глинистыми грунтами мягкопластичной и текуче-пластичной консистенций или водонасыщенными пылеватыми и мелкими песками;
б) погружение свай производится со дна котлована;
в) конструкция свайного фундамента принята в виде свайного поля или свайных кустов при расстоянии между их крайними сваями менее 9 м.
Среднее значение подъема поверхности грунта h, м, следует определять по формуле
(30)
где k — коэффициент, принимаемый равным 0,5— 0,7 в зависимости от степени влажности грунта, соответственно равной 0,9—1,0;
Vp — объем всех свай, погружаемых в грунт, м3;
Аe - площадь забивки свай или площадь дна котлована, м2 .
mykonspekts.ru
Конструирование свайных фундаментов жилых зданий
Сваи представляют собой погруженные в грунт или изготовленные в пробуренных в грунте скважинах тонкие стойки, которые передают нагрузку от сооружения на более плотные слои грунта. По длине сваи могут иметь постоянное сечение (призматические и цилиндрические) или переменное (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные). По форме поперечного сечения сваи различают квадратные, прямоугольные, круглые, треугольные, трубчатые, трапецеидальные.
Забитые в грунт сваи перекрывают балкой или плитой, называемой ростверком. Ростверк служит для взаимной связи свай между собой и обеспечивает выравнивание их осадки под нагрузкой. В зависимости от материала свай и положения постоянного уровня грунтовых вод ростверки выполняют из дерева, бетона или железобетона.
Различают свайные фундаменты с высоким и низким ростверком (1.1). При высоком ростверке подошва его не соприкасается с поверхностью грунта. Такие ростверки устраивают в тех случаях, когда поверхность грунта покрыта водой (например, при строительстве набережных, мостовых опор и т. д.). На высоких ростверках можно размещать также гражданские здания (например, при устройстве технического подполья).
В промышленном и гражданском строительстве чаще всего применяются низкие ростверки. Отметка заглубления низкого ростверка в грунт зависит от наличия подвалов и проходящих в них подземных коммуникаций, возможности пучения грунтов, глубины заложения соседних фундаментов и ряда других причин.
заложения соседних фундаментов и ряда других причин.
Висячие сваи, называемые также сваями трения, опираются острием на сжимаемые грунты и передают нагрузку на грунт как по площади поперечного сечения, так и по боковой поверхности свай, взаимодействующей с окружающим грунтом.
Применяют при строительстве многоэтажных жилых зданий на слабых и сжимаемых грунтах (например, на торфяниках), т.к для достижения естественного основания необходимо рытье глубоких котлованов под ленточные или столбчатые фундаменты, что очень дорого и трудоемко. (используют и при прочных грунтах, если более экономично.)
Свайные фундаменты состоят из свай и ростверка.
Сваи бывают: забивные и набивные.
Забивная свая – это линейная сборная железобетонная конструкция квадратного, круглого или трубчатого сечения. Длина свай от 3 до 24м. Погружают в грунт забивкой, вдавливанием или вибрированием. Наиболее употребляемы квадратные сваи сечение 350х350мм. Трубчатые (диаметр от 600 до 1200мм) применяют для массивных зданий и сооружений с большими статическими и динамическими нагрузками.
Набивная свая – это скважина в грунте, заполняемая бетоном с послойным уплотнением вибраторами. Ее главное достоинство – возможность устройства в стесненных условиях, вблизи существующих зданий.
По характеру работы подразделяются на сваи-стойки (достигающие прочного грунта и опирающиеся на него) и висячие сваи (прочного грунта не достигают и передают нагрузку на слабый грунт за счет бокового трения).
Ростверк - массивная монолитная или сборная ж/б конструкция, на которую опирается несущая конструкция здания. Под стены выполняется в виде ленточного фундамента(сваи располагают в один или два ряда (арами или шахматным порядком)), под колонны – в виде столбчатых фундаментов (объединяет отдельный куст из нескольких свай (иногда одна свая) ).
Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 151 | Нарушение авторских прав
Читайте в этой же книге: Требования к функциональной целесообразности | Требования к экономической целесообразности | Стены жилых зданий из крупных блоков | Конструирование перегородок | Классификация перекрытий жилых зданий | Перекрытия в жилых зданиях по металлическим балкам | Особенности перекрытий жилых зданий нижнего, промежуточного и верхнего этажей | Классификация кровель. Требования к кровлям | Классификация покрытий жилых зданий | Особенности конструирования совмещенного покрытия |mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.006 сек.)mybiblioteka.su
ReadMeHouse
Энциклопедия строительства и ремонта