способ возведения свайно-плитного фундамента

Формула изобретения

Способ возведения свайно-плитного фундамента, включающий устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями, отличающийся тем, что при возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной 1/2 от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении тяжелых сооружений на сжимаемых грунтах в районах с повышенной сейсмичностью.

В соответствии с рекомендациями СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов» с.31 п.7.4.10 при расчетах осадок свайно-плитных фундаментов, рассматривая совместно жесткость свай и плиты, приблизительно принимают, что на сваи передается 85% общей нагрузки на фундамент, на плиту 15%.

Для увеличения доли нагрузки, приходящейся на плиту, необходимо обеспечить различную величину осадок плиты и плитно-свайного фундамента. Это возможно, если взаимодействие плиты и свай начнется после того, как плита претерпит осадку, равную ¹/₂ от допустимого значения для данного типа здания в процессе строительства здания.

Несущая способность плиты зависит от характеристик грунта, расположенного под нею, и величины независимых перемещений плиты-ростверка до момента объединения ростверка со сваями. Суммарная осадка сооружения должна быть меньше рекомендуемой (Табл. Е1, Приложение Е, СП 50-101-2004 «Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений», с.120).

Известен способ строительства фундамента резервуара (Патент РФ № 2209884 С1, E02D 27/38, Бюл. 22, 2003), в котором проходят скважины для буронабивных свай и заполняют их бетоном, оставляя их верхнюю часть незаполненной, затем устанавливают арматурные каркасы и трубы-гильзы, которые фиксируют с помощью арматуры ростверка над скважинами, и затем, после проведения гидроиспытаний и выравнивания крена (если он появится), через трубы-гильзы подают бетон для заполнения верхних частей скважин и включения в работу буронабивных свай.

Недостатком известного способа является возможность заполнения бетоном только тех скважин, которые расположены хотя бы частью своего диаметра за пределами пятна надземной постройки. При регулярной сетке размещения буронабивных свай под зданием заполнение бетоном всех свай произвести не удается.

Известно изобретение (SU № 1102857, бюл. № 26, 1984 - прототип), где способ возведения свайно-плитного фундамента включает устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями. Целью изобретения является улучшение совместной работы ростверка и свай с грунтом основания. В нижней части ростверка образованы открытые снизу стаканы, в которые заведены оголовки свай, причем стаканы выполнены ступенчато расходящимися книзу. В пространстве между боковой поверхностью оголовка каждой сваи и боковыми стенками уширенной части стакана, под его уступом, расположены рядами по высоте фиксаторы, прикрепленные к оголовку сваи и тарированные на заданную нагрузку.

Недостатком этого изобретения, затрудняющим его применение в сейсмических районах, является отсутствие жесткой связи между сваями и ростверком, что снижает устойчивость фундамента при динамических воздействиях. В сейсмических районах предлагается разбивать бетон голов свай и объединять арматуру свай с арматурой ростверка. В СНиП 2.02.03-85 п.11.12 отмечено: «Верхние концы свай должны быть заделаны в ростверк на глубину, определяемую расчетом, учитывающим сейсмические нагрузки».

Задачей изобретения является повышение восприятия плитой доли нагрузки, передаваемой от сооружения на фундамент, и снижение его осадки.

Поставленная задача достигается за счет того, что в способе возведения свайно-плитного фундамента, включающего устройство свайного поля и фундаментной плиты с устроенными в ней коническими полыми отверстиями, при возведении здания обеспечивают доступ к коническим отверстиям плиты-ростверка, и через время, в течение которого плита-ростверк достигает расчетной осадки, равной от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия заполняют бетоном.

При этом отверстия имеют коническую форму, позволяющую сваям включиться в совместную работу свайно-плитного фундамента после формирования осадки плиты, определяемой только несущей способностью грунта, расположенного непосредственно под плитой. За счет осадки плиты на первом этапе произойдет обжатие грунта основания и на плиту будет передаваться существенно большая, чем 15% часть нагрузки.

После восприятия плитой максимальной несущей способности в работу включаются сваи, перемещения которых ограничиваются конической формой отверстия, заполняемого тяжелым бетоном с арматурными каркасами для восприятия усилий продавливания сваями тела фундаментной плиты. Арматурные выпуски сваи жестко заделываются в тело фундаментной плиты внутрь конических отверстий, и свайно-плитный фундамент работает совместно.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показано сечение строительной площадки, где возводят плиту-ростверк; на фиг.2 показан укрупненный фрагмент плиты-ростверка с узлом установки конического отверстия.

Способ возведения свайно-плитного фундамента осуществляют следующим образом: предварительно устраивают свайное поле, состоящее из свай 2, затем изготавливают фундаментную плиту-ростверк 1 с заранее выполненными в ней коническими полыми отверстиями 3 так, чтобы в процессе возведения здания 8 был обеспечен доступ к коническим отверстиям 3. Через время, в течение которого плита-ростверк 1 достигает расчетной осадки, равной ¹/₂ от допустимой величины для данного типа зданий, все конические отверстия 3 заполняют бетоном 4.

В сваях 2 оставляют арматурные выпуски 5 для последующей стыковки свай с плитой-ростверком 1. При этом в объем конических отверстий устанавливаются специальные арматурные каркасы 6, воспринимающие усилия продавливания плиты 1 сваями 2, после чего отверстия 3 заполняются тяжелым бетоном 4.

Арматурные выпуски 5 и арматурные сетки 6 необходимы для жесткого стыка свай и фундаментной плиты.

На начальном этапе плита-ростверк 1 получает независимые от свай осадки, уплотняя грунт основания и увеличивая при этом процент воспринимаемых плитной частью свайно-плитного фундамента 1 напряжений от здания 8. Сваи 2 включаются в совместную работу после достижения плитой расчетного перемещения.