Строительство и ремонт

Проектирование и устройство свайных фундаментов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

В принятых XXVI съездом Коммунистической партии Советского Союза «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года» намечено увеличить за пятилетие капитальные вложения в народное хозяйство на 12—15%. В качестве важнейших задач ставится повышение эффективности капитальных вложений на основе использования достижения научно-технического прогресса и передового опыта экономии материалов и труда. Намечено осуществить мероприятия по значительному сокращению затрат ручного труда, расширить применение новых эффективных конструкций. За пятилетие производительность труда в строительстве должна быть повышена на 15—17%.

Устройство свайных фундаментов отвечает этим требованиям;, так как является не только технически целесообразным, обеспечивающим высокое качество и долговечность сооружений, но и экономически выгодным.

На свайных фундаментах жилища начали сооружать еще в эпоху родового строя. В странах древних культур можно увидеть остатки сохранившихся до наших дней свайных фундаментов. Однако до середины прошлого века сваи изготовлялись  только из дерева.

В нашей стране в Урочном положении уже в прошлом веке были приведены подробные чертежи для изготовления ручных копров из бревен и копров с подъемом ударной части шпилем и лебедкой. Там же описаны устройства ручных и машинных молотов, правила изготовления свай из бревен, предложены формы журнала свайной сбойки, планы забивки свай частоколом и рядами, таблицы допускаемых нагрузок на сваю в зависимости от ее диаметра, а также предельные силы удара молота на дерево в зависимости от его породы; приведены конструкции наращивания свай, таблицы стоимости забивки свай ручным и машинным копром.

Свайные фундаменты в XIX в. использовались в основном в гидротехническом и железнодорожном строительстве и при возведении специальных сооружений (например, заводских труб).

В конце прошлого века свайные фундаменты завоевывают всеобщее признание. Этому способствовало появление и развитие железобетона, что давало возможность сооружать из этого материала свайные фундаменты независимо от уровня поверхностных или грунтовых вод. Для погружения железобетонных свай промышленность начала выпускать высокопроизводительные и мощные копры с паровыми молотами.

В XX в. свайные фундаменты начали широко использовать в больших объемах в промышленном строительстве.

В жилищном и гражданском строительстве свайные фундаменты сооружались только на просадочных грунтах, причем применялись лишь длинные сваи (от 6 до 12 м). Изобретение железобетона дало возможность устраивать новый вид свай — набивных непосредственно в грунте, в подготовленных различным способом скважинах. Первым в 1899 г. такую технологию устройства фундаментов при сооружении здания управления Юго-Запада железных дорог в Киеве предложил инж. А. Э. Страусе. С той поры термины . забивные и набивные сваи стали общепринятыми.

В 1935 г. инж. Л. М. Пешковский предложил применять в гражданском строительстве короткие сваи длиной от 3 до 6 м. В настоящее время такие сваи широко применяют в жилищном строительстве

В процессе дальнейшего развития техники свайных работ были разработаны методы вибропогружения и вибровдавливания свай, затем после создания завинчивающего механизма железобетонные и металлические сваи стали ввинчивать в грунт.

В книге коротко описаны также способы устройства набивных песчаных и грунтовых свай. Несмотря на то что такие сваи работают иначе, чем набивные бетонные, их по сходству технологии изготовления откосят к набивным.

Сравнительно новым способом повышения несущей способности как готовых, так и набивных свай является уширение пяты или ствола свай, что дает возможность передавать давление от сооружения на большую площадь опоры.

Советский ученый В. К- Дмоховский и зарубежный X. Дерр, исходя из теории линейно-деформируемой среды и физических свойств грунтов, предложили свои формулы для определения несущей способности свай. Ученые Н. М. Герсеванов и Б. П. Татарников разработали формулы: первый — отражающую все стороны работы по забивке свай, второй — определяющую несущую способность свай, установленных вибропогружением.

Д. Д. Баркан предложил теорию воздействия на грунт динамических нагрузок, а на ее основе А. Я. Лускин, О. А. Савинов, С. А. Цаплин и другие разработали различные типы вибропогружателей.

Из числа советских ученых и производственников, много сделавших для совершенствования и создания новых видов набивных свай, следует назвать А. А. Лугу, Г. Л. Медведева, Е. В. Платонова, Д. А. Романова, Н. М. Соколова, Г. Г. Шенайха, Е. Л. Хлебникова.

В настоящее время в нашей стране более 20% гражданских зданий и промышленных объектов сооружают на свайных фундаментах. В Москве возводят на таких фундаментах до 40% жилых домов, ежегодно забивается более 200 тыс. свай. При устройстве свайных фундаментов в сравнении с другими их видами объем земляных работ сокращается на 85%, расход бетона на сооружение подземной части здания — на 32, затраты — на 27, а стоимость — более чем на 15%.

Все это свидетельствует о больших преимуществах свайных фундаментов и широкой перспективе их применения в промышленном и гражданском строительстве.