Размещение свай в фундаменте

Ростверк, связывающий головы свай, повторяет в упрощенной форме план опорных частей сооружения или здания, для которого проектируют свайный фундамент. В зависимости от размеров и формы ростверка в плане сваи в фундаменте могут составлять свайный куст, свайное поле или свайную полосу.

Под свайным кустом понимают срав­нительно небольшое количество свай в фундаменте. При этом соотношение раз­меров сторон ростверка в плане прини­мают не более 1:5, причем его абсолют­ные размеры сравнительно невелики. Практически к свайным кустам в про­мышленном и гражданском строительстве относят свайные фундаменты под колонны, стойки и отдельные высокие сооруже­ния (например, дымовые трубы).
Свайное поле отличается от свайного куста только размерами ростверка и ко­личеством свай. Свайное поле образуют, например, свайные фундаменты мостовых опор, гидротехнических сооружений и т. п. Соотношение размеров ростверка при этом не превышает 1:5.
Свайные полосы (гребенки) устраива­ют при ростверках большой протяженно­сти в одном направлении. Например, свайные полосы составляют фундаменты стен гражданских и промышленных зда­ний, набережных и т. п.
Расположение свай в фундаментах мо­жет быть рядовым — по вершинам пря­моугольника и шахматным — по верши­нам треугольника (рис. 1.12).

Рис. 1.12. Схемы расположе­ния свай в фундаментах:
а — рядовое в кусте; б — шах­матное в кусте; в — рядовое (частаком) в свайном поле; г — шах­матное в свайном поле; д — ря­довое в свайной полосе; е — шах­матное в свайной полосе

В тех случаях, когда свайный фундамент воспринимает только вертикальные нагрузки, сваи располагают равномерно по всей пло­щади ростверка. Расстояния между осями свай должны быть не менее 3d. При небольшом числе свай обычно принимают рядовое расположение, а в тех случаях, когда по площади подошвы роствер­ка должно быть размещено большое число свай, — шахматное. Расстояние от осей крайних сваи до кромки ростверка принимают рав­ным 1d.
При наличии горизонтальных или внецентренных нагрузок стре­мятся к тому, чтобы давление на каждую сваю было одинаковым. С этой целью рекомендуется пользоваться условной эпюрой давле­ния на сваи, которую строят, определив давление в уровне подошвы ростверка по выражению

На каждую сваю должна приходиться одинаковая часть площа­ди эпюры давлений, следовательно, ее надо разделить на равнове­ликие части. Такое разделение эпюры давлений на равновеликие части достигается графическим построением, как показано на рис. 1.13.

Рис. 1.13. Графический способ разбив­ки эпюры давления на равновеликие части

На построенной эпюре АСDВ проводят линию аD, параллель­ную АВ. Отрезок Аа делят на равные части по числу рядов свай и проводят полуокружность диаметром АС. Из точек в, с, d опускают перпендикуляры к прямой АС. Из точки С радиусами Са’, Св’, Сс’, Сd’ засекают на прямой АС точки n₁, n₂, n₃, п₄ и проводят прямые n₁, В, п₂m₂, п₃m₃, п₄m₄, параллельные между собой.

Перпендикуляры к прямой АВ, восстановленные из точек m₂, m₃, m₄, делят эпюру давлений на равновеликие части. Линии, проходя­щие через центры полученных частей эпюры, принимают за линии расположения осей свай. При этом следует проверять, чтобы рас­стояния между осями свай были не меньше 3d ( рис. 1.14).

Рис.1.14. Наложение основной и зеркальной эпюр при учете временной нагрузки с перемен­ным направлением действия