Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник, страница 19

      Винтовая свая (рис. 4.8) состоит из стального или железобетонного ствола и стального или чугунного башмака, снабженного винтовыми лопастями.

      Винтовой башмак сваи делают литым или сварным. Винтовая лопасть имеет длину 1,25–1,5 оборота и диаметр, равный 3–4,5 диаметра ствола сваи. Шаг лопасти при диаметре ствола d £ 60 см назначают равным (0,6–0,8)d, а при большем диаметре — (0,35–0,4)d.

      Погружают винтовые сваи путем их завинчивания специальными механизмами-кабестанами. Погружение возможно в вертикальном и наклонном положениях в несвязные и связные грунты, в том числе с включением валунов размером менее шага винтовой лопасти. В практике строительства применялись винтовые сваи с диаметром лопасти 3,0 м длиной до 50 м.          Винтовая лопасть увеличивает опорную площадь нижнего конца сваи, что существенно увеличивает ее несущую способность. Кроме того, винтовые сваи за счет той же лопасти способны воспринимать значительные выдергивающие нагрузки, а потому их можно использовать как анкерные.

Набивные и буровые сваи

Этот тип свай изготавливается непосредственно на месте строительства [1, 2, 3]. Для сооружения сваи в грунте предварительно устраивается скважина методом бурения или пробивки.

Пробивка скважина выполняется без выемки грунта из ее полости и, следовательно имеет место уплотнение грунта в прискважинной зоне. Скважина заполняется бетонной смесью порциями с уплотнением и вдавливанием ее в грунт. В результате образуется рифленая поверхность, обеспечивающая повышенное сцепление сваи с грунтом (рис. 4.9, а). Такие сваи называются набивными. К этому типу относятся сваи Франки, частотрамбованные сваи, сваи Симплекса, Стерна и др. (рис. 4.9, б).

          Бурение скважин в устойчивых грунтах может осуществляться без крепления стенок скважин. При наличии воды или возможности обрушения стенок скважин выполняется их крепление с помощью глинистого раствора или обсадных труб. После устройства скважины устанавливается арматурный каркас и бетонируется тело сваи. Обсадные трубы как правило извлекаются из грунта. Бетонная смесь может укладываться с уплотнением. Такие сваи называются буронабивными (рис. 4.10). Диаметр буронабивных свай может составлять 0,8 … 2,5 м. Длина буронабивных свай достигает десятков метров. В уровне нижнего конца буронабивных свай при необходимости делается уширение. Диаметр уширения 2,5 … 3,5 м. Буронабивные сваи с уширенной пятой обладают повышенной несущей способностью. Уширение целесообразно применять, когда буровая свая опирается на прочные породы. 

          Буроопускные системы представляют из себя установленные сваи в готовым виде в пробуренные заранее скважины. Зазор между сваей и стенками скважины заполняется цементным расвором (рис. 4.11).         

Камуфлетные сваи

      Для увеличения несущей способности полых забивных свай и буровых свай-столбов устраивают уширение их нижнего конца камуфлетированием с помощью заряда взрывчатого вещества [2]. Технологическая схема устройства камуфлетных свай показана на рис. 4.12.

      После погружения в грунт железобетонной или стальной оболочки с закрытым или открытым (с выемкой грунта) нижним концом у нижнего конца оболочки помещают заряд с электродетонатором, соединенным проводами с подрывной машинкой на поверхности.

      Полость оболочки заполняют на некоторую высоту литым бетоном и подрывают заряд. Нижний конец оболочки силой взрыва разрушается, а грунт в этом месте уплотняется с образованием близкой к шарообразной полости (камуфлета), которая заполняется литым бетоном из полости оболочки. Затем оболочку заполняют бетонной смесью на полную высоту.

      Массу заряда назначают в зависимости от требуемого диаметра камуфлетного уширения и уточняют на месте опытными взрывами. Диаметр уширения  контролируют замерами уровней бетона в скважине до взрыва () и после него (). Необходимо, чтобы после взрыва в полости оболочки остался столб бетона высотой не менее 2 м. Для предохранения ствола железобетонной оболочки от разрушения при взрыве к ее нижнему концу присоединяют стальной патрон, на дне которого и размещают заряд. Взрывом разрушается нижняя часть патрона, а стенки оболочки остаются целыми.

      Камуфлетное уширение можно выполнить и для буронабивных свай, путем взрыва заряда на забое скважины с заливкой в ее полость литой бетонной смеси на расчетную высоту. После образования камуфлетного уширения иногда в скважину опускают железобетонную сваю (буроопускные сваи с камуфлетной пятой).

                                     4.3 Типы свайных фундаментов.

Типы свайных фундаментов определяют в зависимости от ряда факторов. К таким факторам относятся: форма и размеры свайного поля, расположение плиты ростверка относительно поверхности грунта, характер взаимодействия составных элементов свайного фундамента с основанием [1].

          Линейные надземные сооружения, такие, например, как стены, имеют один или несколько свайных рядов, объединенных поверху плитой достаточной протяженности, представляющие собой ленточный свайный фундамент.  Отдельно стоящие свайные фундаменты имеют в своей основе куст свай и выполняются как правило под опоры мостов или колонны зданий и сооружений. Наконец, фундаментная плита больших размеров может опираться на единое свайное поле.