Файл: Свайные работы [учебное пособие]..pdf

Г Л А В А 5. УСТРОЙСТВО ШПУНТОВЫХ ОГРАЖДЕНИЙ

1.Виды и конструкции шпунтовых свай

Вусловиях строительства на площадках с высоким стоянием грунтовых вод или на акваториях требуются водонепроницаемые ограждения котлованов.

Более распространено устройство водонепроницаемых огражде­

ний забивкой сплошных рядов специальных шпунтовых свай. Для создания водонепроницаемости такие шпунтовые сваи с одной сто­ роны конструируют с гребнем, а с противоположной — с соответст­ вующим пазом. При забивке сплошных рядов гребень одной шпун­ товой сваи входит в паз другой и таким образом создается наибо­ лее плотное примыкание.

Первоначально применялись деревянные шпунтовые огражде­ ния, в последние же годы во многих случаях устраивают огражде­

140

главным образом при строительстве набережных, в сооружениях по укреплению берегов и в строительстве мостов. В плане.железобе­ тонные шпунтовые сваи имеют прямоугольную форму, с трапецие­ видными пазом и гребнем. Длина железобетонных шпунтовых свай, как правило, не превышает 15 м. При большей длине во время тран­ спортировки могут образоваться трещины.

Рис. 5.2. Поперечные сечения деревянных шпунтовых свай:

Стержни продольной арматуры (рис. 5.3) располагают во всех углах сечения и по сторонам сваи. Так как продольную арматуру приходится вводить в гребни и пазы, применение спиральной об­ мотки становится затруднительным. Поэтому в железобетонных шпунтовых сваях в качестве поперечной арматуры устанавливают хомуты из тонкой арматурной стали или проволоки.

Рис. 5.3. Поперечные сечения железобетонных шпунто­ вых свай:

а — для меньшей высоты ограждения; б — то же, для большей высоты

141

Более распространены стальные шпунтовые ограждения. В Со­ ветском Союзе стальной шпунт прокатывают трех различных про­ филей: плоский, «корытный» и типа «Ларсен». Выбор типа шпун­ та определяется, в основном, глубиной ограждаемого котлована. Чем глубже котлован, тем больше должен быть момент инерции сечения шпунта. В табл. 5.1 указан сортамент стального шпунта плоского и коробчатого по ГОСТ 4781—55 и коробчатого типа «Ларсен» по техническим условиям ЧМТУ 5154—55.

Рис. 5.4. Основные схемы для расчета шпунтовых стенок:

а — для заанкеренной шпунтовой стенки; б — для свободностоящей шпунтовой стенки

Шпунтовые ограждения по конструкции представляют собой тонкие подпорные стенки, устойчивость которых обеспечивается глубокой заделкой в грунт.

Различают три разновидности шпунтовых стенок: свободностоя­ щие, подкосные и анкерные. Устойчивость свободностоящей стенки обеспечивается только глубиной заделки (рис. 5.4, б) подкосной или анкерной стенки, кроме заделки в грунт, действием анкеров или подкосов. Поэтому глубина заделки таких стенок может быть меньшая (рис. 5. 4, а).

Анкерное крепление шпунтовых стенок удобнее подкосного ввиду того, что оно не загромождает котлован и не мешает рабо­ тать в нем.

Глубину заделки шпунтовых стенок определяют расчетом на устойчивость, а размеры сечения — расчетом на изгиб. Ввиду того, что шпунтовые стенки являются временными сооружениями, рас­ чет их по второму предельному состоянию — по деформациям — не производится.

Величины активного давления (распора) и пассивного сопро­ тивления (отпора) грунта можно определять различными метода­ ми. Обычно, учитывая временность шпунтового сооружения, зна-

142

чения распора и отпора грунта принимают по формуле Кулона, а расчеты на устойчивость и на изгиб ведут по упрощенным схемам.

Для сокращения написания формул введем следующие обозна­ чения:

коэффициент распора грунта

Для расчета устойчивости заанкеренной шпунтовой стенки рас­ смотрим условия ее равновесия. Справа на стенку (см. рис. 5.4, а) действует активное давление грунта Е&по всей высоте стенки АС. Слева действует пассивное сопротивление грунта Еа по заделан­

144