Сваи, их назначение и виды

Сваи применяют для устройства фундаментов под здания и инженерные сооружения, при устройстве ограждений у котлованов для удержания вертикальных стенок грунта от обрушения, при устройстве ограждений, предназначенных для защиты сооружений от подмыва их водой, и т. д.

По способу передачи нагрузки на грунт сваи подразделяют на сваи-стойки, передающие нагрузку от зданий и сооружений на лежащие ниже плотные грунты опираясь на них своими концами), и на висячие сваи (при слое слабого грунта, превышающем длину свай), несущая способность которых обусловлена силой трения, возникающей между боковой поверхностью сваи и окружающим ее грунтом. Сваи, воспринимающие боковое давление грунта при ограждении котлованов и устройстве подпорных стенок, называют шпунтовыми.

По способу изготовления и устройства сваи бывают: а) забивные, т. е. заранее изготовленные и затем погружаемые в грунт свайными молотами или вибропогружателями; б) набивные— бетонные и железобетонные, устраиваемые непосредственно в грунте в заранее приготовленных для них скважинах; в) винтовые — погружаемые в слабый грунт способом завинчивания.

Чтобы связать сваи в одну систему и обеспечить равномерное распределение на них нагрузки от сооружений, верх свай срезают под один уровень и соединяют между собой так называемым ростверком—деревянным или железобетонным. Выравнивание верха свай под проектную отметку производят у деревянных свай — спиливанием, у железобетонных — срезкой специальными приспособлениями или срубкой пневмомолотками, у металлических — срезкой автогеном.

Забивные сваи бывают деревянные, железобетонные и стальные.

Деревянные сваи для устройства фундаментов под сооружения применяют в грунтах, насыщенных водой. Верх свай, или деревянный ростверк, должен находиться не менее чем на 50 см ниже самого низкого горизонта грунтовых вод с учетом возможного понижения уровня вод в будущем. Длину свай принимают от 4,5 до 16 м с диаметром в тонком конце не менее 18 см.

Для лучшего погружения сваи в грунт нижняя часть ее заострена на длину, равную 1,5—2 диаметрам, строго по оси сваи па три или четыре канта с образованием трех- или четырехгранной пирамиды с притуплённой вершиной (рис. 17, а). При забивке свай в грунт, в котором имеются включения валунов или твердых прослоек, на конец сваи во избежание повреждения острия надевают стальной башмак (рис. 17,6); на голову сваи насаживают стальное кольцо — бугель, предохраняющий ее от повреждения при забивке (рис. 17, в).

Шпунтовые деревянные сваи имеют прямоугольное сечение с треугольным или квадратным гребнем и пазом рис 18). Заострение шпунтовых свай делают с двух боковых сторон и в виде косого среза по направлению с гребня на паз (рис 18 в) для того чтобы во время погружения свая плотно прижималась к ранее забитой свае. Забивка шпунтового ряда ведется всегда гребнем вперед по ходу забивки.

Железобетонные забивные сваи бывают сплошные и полые, квадратного, прямоугольного и круглого сечения. Нижний конец сплошных свай имеет заострение.

Для устройства ограждений стенок глубоких котлованов и перемычек широко применяют стальные шпунтовые сваи, профили сечения которых приведены на рис. 19.

Шпунтины имеют на боковых гранях совмещенные паз и гребень; их соединяют между собой надвигая одну на другую с торца. Преимущества металлического шпунта — его прочность, возможность забивки по кривой и многократная оборачиваемость; недостаток — подверженность коррозии.

По соображениям экономии металла вместо стального шпунта применяют железобетонный. Сечение железобетонной шпунтовой сваи похоже на сечение деревянной, т. е. она тоже имеет паз, гребень и косой срез по направлению с гребня на паз. Забивку железобетонных шпунтин производят так же, как и деревянных, гребнем вперед.