Несущая способность свай. Сваи с шайбой

Значительное повышение несущей способности сваи как на горизонтальные, так и на вертикальные сжимающие нагрузки может быть достигнуто при ее усилении с помощью шайбы.

Шайба представляет собой железобе­тонную конструкцию в виде переверну­того усеченного конуса (или пирамиды), имеющую центральное сквозное отверстие для надевания на сваю и несколько до­полнительных отверстий для облегчения погружения сваи в грунт (рис. 24).

Особенности конструкции свай с шайбой

Наружные боковые грани шайбы на­клонены к подошве под углом 70-80°, благодаря чему при погружении проис­ходит уплотнение окружающего грунта.

Шайбу надевают на заранее забитую сваю и вдавливанием, забивкой или с помощью

Рис. 24. Свая с шайбой:
1 - свая; 2 - коническая шайба; 3 - отверстие для сваи; 4 - сквозные полости для облегчения погружения шайбы в грунт.

вибропогружателя погружают в грунт на глубину, не­сколько превышающую ее высоту, а затем соединяют со сваей тем или иным способом.
Шайбой можно усилить сваи любого   поперечного    сечения, предназначенные для восприятия    горизонтальных   или   вертикальных нагрузок и их сочетаний.

При работе на горизонталь­ные нагрузки благодаря предварительному уплотнению грунта наклонной боковой поверхностью шайбы при весьма малых го­ризонтальных перемещениях возникает значительное реактивное давление грунта на шайбу. Поэтому в работе фундамента «свая с шайбой» можно использовать отпор грунта и передать на него нагрузку, которая в несколько раз превышает расчетную гори­зонтальную нагрузку на обычную сваю такого же сечения.

Полевые испытания показали, что фундамент, состоящий из цилиндрической сваи диаметром 30 см, забитой в песчаный грунт на 5 м, и железобетонной конической шайбы диаметром 2 и вы­сотой 0,6 м, погруженной на 1 м, обладает несущей способно­стью (при предельном угле поворота) в четыре раза больше, чем обычная свая.

Такие фундаменты экономически выгодно использовать при строительстве подвесных дорог, путепроводов, опор линий элек­тропередач или контактных сетей электрифицированных желез­ных дорог; их применяют и в качестве анкерного крепления береговых опор мостов (рис. 25).

Рис. 25. Анкерение устоя моста с помощью свай с шайбой:
а - продольный разрез; б - поперечный разрез; в - план; 1 - сваи с шайбой; 2 - анкерные тяги; 3 - сборный железобетонный ригель; 4 - сборные железобетонные стойки; 5 - монолитный железо­бетонный ростверк; 6 - забивные железобетонные сваи.

Значительный технико-экономический эффект может быть до­стигнут при использовании свай с шайбой в качестве фундамен­та, работающего на вертикальную нагрузку под зданиями боль­шой этажности. Благодаря большой несущей способности такого фундамента сваи можно расположить под стенами здания в 1 ряд, что позволит использовать узкий ростверк и значительно уменьшить количество свай.

Следует отметить, что передача части нагрузки на грунт по­средством шайбы способствует (благодаря пригрузке основания) повышению несущей способности и самой сваи.

Замена обычных забивных свай сваями с шайбой позволяет снизить стоимость фундамента в полтора раза и более.