Свая применение свай и назначение

Сваи широко применяются и а современном строительстве, однако если раньше для оснований использовались только деревянные сваи, то теперь они изготовляются также из железобетона и металла. Сваи применяются не только для устройства искусственных оснований, но и для других целей, например — для ограждения котлованов или при устройстве подпорных стенок.

В этом случае стенки не несут значительной вертикальной нагрузки и в основном сопротивляются воздействию горизонтальных сил. Сваи применяются и для искусственного уплотнения грунта.

Что такое свая

Свая представляет собой стержень, заготовляемый из дерева, металла, железобетона или другого материала, погружаемого в грунт различными способами (забивка, вибропогружение, завинчивание и т. д.).

Группа близко расположенных свай называется свайным кустом. Группа свай поверху связывается в единое целое плитой (обычно железобетонной), которая называется ростверком (рис. 1 ,б).

сваи и свайные основания

Рис. 1. Схема фундамента
а - на естественном основании; б — на свайном основании; 1 — обрез фундамента; 2 — фундамент; 3 — сваи; 4 — ростверк

Свайные основания чаще всего применяются в тех случаях, когда прочный грунт расположен на значительный глубине и прикрыт слабым грунтом, когда поверхность грунта находится под водой, и вообще в тех случаях, когда они более экономичны по сравнению с другими фундаментами.
Часто сваи забиваются до плотного грунта и погружаются в него на некоторую величину (рис. 1,6). Такой сваей большая часть нагрузки передается на плотный грунт. Эти сваи называются сваями-стойками.

Однако не всегда сваю удается забить до плотного грунта, в особенности, если он расположен на большой глубине. Тогда сваю забивают в грунт до тех пор. пока она перестанет погружаться под ударами молота или очень небольшую осадку. Сопротивление сваи в этом случае объясняется в основном боковым трением о грунт. Такие сваи называются висячими. Область применения свай и их несущая способность большей частью зависят от рода грунта основания.

  1. по материалу — деревянные, бетонные, железобетонные, стальные, грунтовые, смешанные;
  2. по форме поперечного сечения — круглые, квадратные, многогранные; сваи могут иметь сплошное или полое сечение;
  3. по способу погружения — погружаемые в грунт в готовом виде и набивные, изготовляемые непосредственно в грунте, в местах их проектного расположения в сооружении.

Погружение и грунт готовых свай может осуществляться забивкой, подмывом, завинчиванием, вибропогружением или комбинированным способом.

Деревянные сваи. Деревянные сваи изготовляют из круглого леса и клееные. Для свай применяются сосна, кедр, лиственница и ель.
Длина свайного леса принимается обычно 6,5—8,5 м; в отдельных случаях — в гидротехнических сооружениях — длина свай доходит до 18 м. Толщина бревен для свай 20—34 см.
Качество леса, применяемого для изготовления свай, должно соответствовать требованиям ГОСТ. Не допускаются бревна со следующими пороками: сучки рыхлые и табачные, гниль всякая, заболонная и внутренняя краснина, кривизна односторонняя более 1% (1 см на 1 м длины бревна); кривизна разносторонняя; сбежистость, т. е. уменьшение толщины дерева от комля к вершине более 1 см на 1 м.

Лес применяется преимущественно свежесрубленный, сырой с содержанием влаги 23% и более. Вес 1 м3 свай из сосны и ели принимается 700—800 кг/м3.
Обмер и приемка лесоматериалов производятся в соответствии с ГОСТ. Нижний конец сваи заостряют в виде четырехгранной или трехгранной пирамиды. Трехгранное заострение применяется при забивке спай с башмаком. Длина заостренной части—1,25—1,5 диаметра сваи. Острие сваи должно быть притуплено. Необходимо обеспечивать точное расположение острия по оси сваи; даже небольшое отклонение от оси приводит к неправильной забивке — уходу сваи в сторону.
В слабые грунты сваи могут забиваться тупым, плоскосрезанным концом.
Чтобы обеспечить равномерное распределение удара молота по всей площади поперечного сечения сваи, верх ее должен быть срезан строго перпендикулярно оси.

сваи

Рис. 2. Стыки деревянных свай
а — в пол-дерева на хомутах; б — впритык с стальными стыковыми накладками; в —впритык с деревянными стыковыми накладками

На оголовок сваи, который стесывают слегка на конус, плотно насаживается в холодном состоянии бугель, предохраняющий сваю от размочаливания и раскалывания при забивке. Бугель изготовляют из полосового железа шириной 50—80 мм и толщиной 12—14 мм.

При отсутствии бревен нужной длины изготовляют составные сваи путем сращивания двух бревен в пол-дерева со стяжными хомутами (рис. 2 ,а) или впритык со стальными накладками на болтах (рис. 2,б). В слабых грунтах стальные накладки могут быть заменены деревянными (рис. 2,б). Длина стыкуемого участка принимается 2,5—3 диаметра сваи. При сращивании свай впритык должно быть обеспечено строго перпендикулярное положение стыкуемых плоскостей по отношению к продольной оси сваи.