Вопрос 13. Негативное трение на сваю. Условия его проявления и методы определения.

Если рассмотреть работу загружаемой сваи, в пределах длины которой имеется слой слабого сильносжимае­мого грунта, то при таком напластовании загружаться будет не только свая, но и поверхность грунта около нее, то при не­которой интенсивности давления q, действующего по этой по­верхности, грунт, залегающий над слоем слабого грунта, будет давать осадку больше осадки сваи, т. е. этот грунт будет пере­мещаться относительно сваи вниз. В результате трение, возни­кающее между грунтом и боковой поверхностью сваи, будет на­правлено не вверх, как обычно, а вниз дополни­тельно пригружая сваю. Это трение, имеющее противоположное (отрицательное) направление, обычно называют отрицательным (или негативным) трением. Отрицательное трение может появиться в следую­щих случаях: при планировке терри­тории подсыпкой; при загружении поверхно­сти грунта или пола по грун­ту длительно действующи­ми полезными нагрузками; при снятии взвешивающего действия воды в рез-те по­нижения уровня подземных вод; при динамических воздействиях на грунты, способные уплот­няться от этих воздействий (рыхлые пески, тиксотропные грунты); при уменьшении объема грунта, содержащего органические вещества, вследствие биологических процессов; при замачивании просадочных грунтов; при незавершенном уплотнении молодых отложений грунта. Несущую способность сваи при развитии отрицательного трения можно приближенно найти по выражению

где z₀ — глубина расположения нулевой точки (п. т); h — длина сваи; y_neg — коэффициент условий работы при развитии отрицательного трения, завися­щий от величины.

Если перемещение грунта относительно боковой поверхности сваи больше сдвиговой осадки, следует принимать y_nes = 0,8, как для свай, работающих на выдергивание. Необходимо учи­тывать, что чем меньше осадка сваи, тем большие силы отрицательного трения на нее воздействуют. Для уменьшения сил отрицательного трения верхнюю часть боковой поверхности свай покрывают антифрикционными составами.

Вопрос 23 Способы усиления фундаментов на естественном основании.

Применяют следующие основные приемы усиления осно­ваний и фундаментов и изменения условий работы грунтов: уши­рение подошвы; увеличение глубины ее заложения; пересадка фундамента на сваи; возвращение фундамента, смещенного в сторону, в проектное положение; закрепление кладки фундамен­та; взятие кладки в обойму; закрепление грунтов основания. Все эти приемы можно подразделить на три группы; 1) изменение условий передачи давления на грунт; 2) увеличение прочности кладки фундамента; 3) увеличение прочности и уменьшение деформативности грунтов в основании. Изменение условий передачи давления на грунт. Условия передачи давления на грунт изменяются при двустороннем и одностороннем уширении подошвы фундамен­тов, увеличении глубины ее заложения и пересадке фундамен­тов на сваи. Подошву фундаментов уширяют в целях передачи давления на большую площадь. Уширенные части фун­дамента воспринимают только часть увеличивающейся на­грузки. Значительная часть этой нагрузки будет пе­редаваться через подошву ста­рого фундамента. Глубину заложения подошвы фундамента увеличивают ред­ко. Сначала делают подкоп под частью фундамента, устраивают новый фундамент и включают его в ра­боту, обжимая домкратами грунт под ним. Затем переходят к возведению следующей части нового фундамента. И так до тех пор, пока под всем фундаментом грунт не будет заменен на кладку по проекту. В настоящее время фундаменты чаще всего усиливают пу­тем пересадки их на сваи. Для этого либо делают буроикъекционные сваи — бурят через фундамент наклонные скважины диаметром 15...25 см, в которые под значительным давлением нагнетают бетонную смесь, либо вдавливают звенья железобетонных свай под фундамент домкратами. В случае смещения фундаментов в сторону их либо возвра­щают в. первоначальное положение домкратами, либо устраи­вают одностороннее уширение. При возникновении крена со­оружения его уменьшают поднятием или опусканием всего сооружения. Увеличение прочности кладки фундамента Если прочность кладки бетонного, железобетонного или бутового фундамента недостаточна, его заключают в железобе­тонную (иногда в металлическую) обойму или инъецируют в кладку цементационный раствор. Иногда применяют оба способа усиления одновременно: сна­чала устраивают обойму с постановкой в ней трубок для инъек­ции, а после твердения бетона обоймы производят цементацию. Снижения водопроницаемости толстостенных бетонных и железобетонных конструкций добиваются инъецированием в них цементационного или химического раствора. Увеличение прочности грунтов в основании закреплением Грунт в основании под сооруже­нием, иногда целесообразно закрепить. В последующем около закрепленного грунта можно отры­вать более глубокие котлованы.

Кроме того, закрепленный грунт может выдержать большую нагрузку и передать ее на большую площадь основания.

А- в целях отрывки более глубокого котлована

Б- для увеличения площади передачи давления

на грунт,2-закрепленный грунт. 3-инъектор

4- фундамент