Свайный фундамент Советский патент 1982 года по МПК E02D27/12 

(54) СВАЙНЫЙ ФУНДАМЕНТ

1

Изобретение относится к строительству, в частности к свайным фундаментам.

По основному авт. св. № 676689 известен свайный фундамент, включающий сваю, пропущенную через шайбу, имеющую сквозные полости и гибкие тяги, нижние концы которых соединены с нижним концом сваи, ,а верхние прикреплены к шайбе по ее яериметру, а шайба выполнена в виде обращенной выпуклостью вверх эластичной оболочки с кольцевым ребром жесткости по периметРУ 1.

Недостатками этого свайного фундамента являются выполнение оболочки из сплошных участков, чередующихся со сквозными полостями; при наличии сплошных участков оболочки нельзя уменьшить расход материалов на ее изготовление; кроме того, при погружении свайного фундамента не достигается уплотнение грунта под оболочкой nd глубине основания, что не позволяет увеличить несущую способность фундамента при действии вертикальных нагрузок; раздельное выполнение оболочки и тяг не позволяет снизить расход материалов на фундаменте; отсутствие закрепления оболочки на свае и выполнение ее выпуклой кверху, вследствие чего при погружении сваи давления концентрируются в направлении к оси сваи, что не позволяет регулировать степень уплотнения грунта в плане и тем увеличить несущую способность фундамента при дей5 ствии вертикальной нагрузки; отсутствие связей между верхней частью сваи и кольцевым ребром жесткости оболочки, вследствие чего фундамент имеет небольшую несущую способность на горизонтальную нагрузку, так

,0 как этой нагрузке сопротивляется только свая, а оболочка в работу не включается. Таким образом, в известном фундаменте трудно снизить расход материалов на изготовление и увеличить несущую способность при действии вертикальных и горизонтальных нагрузок.

Цель изобретения - снижение материалоемкости и увеличение несущей способности при действии вертикальных, горизонтальных нагрузок и их сочетаний.

Указанная цель достигается тем, что в свайном фундаменте оболочка выполнена составной из линейных элементов, расположенных, в пересекающихся направлениях на расстоянии друг от друга.

При этом, линейные элементы могут быть выполнены гибкими; линейные элементы могут быть прикреплены в свае и к ребру жесткости оболочки; места крепления линейных элементов к свае могут быть размещены в разных уровнях; линейные элементы одного направления могут быть прикреплены к свае и ребру жесткости, а элементы другого направления оперты на элементы первого направления и прикреплены к ним; линейные элементы, прикрепленные к свае и ребру жесткости могут быть выполнены в виде тяг; каждый линейный элемент может быть выполнен с жесткими вставками, размещенными между местами пересечения линейных элементов разных направлений, а жесткие вставки линейных элементов могут иметь желобообразное поперечное сечение.

На фиг. 1 изображен свайный фундамент, вид спереди; на фиг. 2 - то же, элементы одного направления выполнены в виде тяг; на фиг. 3 - деталь оболочки; линейные элементы выполнены гибкими; на фиг. 4 - то же, линейные элементы выполнены с жесткими участками; на фиг. 5 - поперечное сечение жесткого участка.

Свайный фундамент включает сваю 1, оболочку 2, выполненную из линейных элементов 3 одного направления и 4 - другого направления, ребро жесткости 5 оболочки 2, тяги 6. Прикрепление к свае элементов одного направления (например радиального может быть осуществлено в разных уровнях 7; элементы могут быть снабжены жесткими вставками 8, размещенными между местами пересечения линейных элементов 3 и 4. Фундамент работает следукзщим образом. Вертикальная нагрузка от здания, сооружения передается свае 1, от нее через тяги 6 ребру жесткости 5 и оболочке 2, которая, в свою очередь, передает нагрузку основанию (фиг. 1). Когда линейные элементы одного направления оболочки , выполнены в виде тяг, нагрузка через сваю 1 передается оболочке 2 и от нее основанию (фиг. 2). Горизонтальная нагрузка, действующая на сваю 1, передается линейным элементам, прикрепленным в свае в верхнем уровне, от них - ребру жесткости и оболочке, а от последней - основанию (фиг. 1 и 2).

Передача нагрузки от оболочки основанию проис ходит следующим образом. В зависимости от конкретных грунтовых условий линейные элементы выполняют гибкими (фиг. 3) или с жесткими вставками (фиг. 4). При глинистых маловлажных грунтах, песчаных грунтах плотных и средней плотности гибкие линейные элементы одного из направлений располагают на расстояниях, при которых возникает арочный эффект в грунте. При слабых грунтах - рыхлых песках, водонасыщенных песках и глинах, просадочиых грунтах I типа - линейные элементы выполняют с жесткими вставкой, расстояния между которыми также назначают с учетом возникновения арочного эффекта в грунте; жесткие вставки выполняют в поперечном сечении желобчатой формы (фиг. 5), обеспечивающей улучщение свойств слабых грунтов. Таким образом, нагрузка, воспринимаемая оболочкой, передается основанию через линейные элементы по полной площади оболочки.

Изготовление частей фундамента ведут

раздельно. Сваю выбирают из стандартных изделий (призматических или свай-оболочек) ; ребро жесткости изготавливают из стальных деталей с последующей антикоррозионной защитой либо из железобетона; линейные , элементы оболочки изготовляют

из тросов, защищенных от воздействиягрунтовых вод, а жесткие участки - из стальных деталей с защитой или из железобетона. Погружение фундамента ведут, используя серийное сваебойное оборудование; при

этом предпочтительно применение забивных инвентарных сердечников, повторяющих своей нижней поверхностью очертания оболочки. Это позволяет избежать появления динамических усилий в линейных элементах оболочки при погружении и назначить размеры их сечений из условий статической работы.

Применение предлагаемого свайного фундамента позволяет в сравнении с известным снизить расход материалов на оболочку, что достигается выполнением ее не сплощной, а из линейных элементов; снизить расход материалов на фундамент, что достигается выполнением линейных элементов оболочки в виде тяг; повысить несущую способность фундамента при действии вертикальных нагрузок, что достигается прикреплением оболочки к свае, что позволяет изменять конфигурацию оболочки и площадь ее контакта с грунтом при неизменных размерах ребра жесткости с регулированием степени уплотнения грунта в плане; кроме

0 того, повыщение несущей способности достигается уплотнением грунта под линейными элементами, что при возникновении арочного эффекта в грунте приводит как к улучшению свойств грунтов, так и к передаче

5 нагрузки на основание от сетчатой оболочки, как от равновеликой сплошной; повысить несущую способность фундамента при действии горизонтальных нагрузок, что достигается прикреплением части линейных элементов оболочки к верху сваи и включением

0 оболочки в совместную со сваей работу; применить фундамент в условиях слабых грунтов, в том числе в просадочных I типа; уменьшить время консолидации врдонасыщенного основания, что достигается сокращением пути фильтрации поровой воды из грунта благодаря новой конфигурации оболочки и наличию в ней ячеек.

Применение предлагаемого свайного фундамента позволит снизить материальные.

трудовые затраты и сократить продолжительность строительства нулевых циклов зданий и сооружений.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

б1г,1

./-

L-JLI

rjL

dB

irn

/

Фиг.