3. Явление отрицательного трения

При возведении зданий на фундаментах мелкого заложения могут возникнуть значительные неравномерные осадки вблизи стоящих зданий, построенных на свайных фундаментах. Это происходит вследствие развития отрицательного трения между сваей и окружающим грунтом (рис. 2.4).

Висячие сваи, работающие за счет сил трения, часть нагрузки от сооружения передают на грунт через боковую поверхность. При этом силы трения f, развивающиеся по боковой поверхности сваи, направлены вверх. По мере возведения соседнего здания на фундаментах мелкого заложения грунты, уплотняясь, получают вертикальные перемещения вниз не только непосредственно под новыми фундаментами, но и на соседних участках, в том числе и вблизи существующих свай, На этих участках грунт будет стремиться переместиться вниз относительно сваи (см. рис. 2.4, область а), трение сваи о грунт будет снято, и все давление от сооружения в этой области будет передаваться через нижнюю часть сваи. При дальнейшем перемещении окружающего грунта вниз свая получает дополнительную загрузку силой, направленной вниз, — отрицательно направленным трением грунта о сваю f_n (см. рис. 2.4, область а). Это может привести к развитию значительных неравномерных осадок свай s_s в области а, особенно когда ниже острия свай залегают недостаточно плотные грунты, способные уплотняться под действием напряжений, возникающих от увеличения нагрузки, передаваемой сваями вследствие давления от нового здания [6].

Следовательно, необходимо оценивать дополнительную неравномерную осадку свайного фундамента, возникающую от действия дополнительных напряжений при возведении нового здания, от изменения условий передачи давления за счет уменьшения сопротивления грунта по боковой поверхности свай и увеличения давления, передаваемого их остриями, а также от отрицательного трения [6]. Величину каждого из этих слагаемых трудно оценить, поэтому нужно стремиться исключить возможность дополнительной загрузки свай.

Если сваи заглублены в плотный грунт не менее чем на 3—4 диаметра поперечного сечения и имеют некоторый запас несущей способности, то значительных дополнительных осадок от действия отрицательного трения, как правило, не может быть [6].

4. Деформации зданий на свайных фундаментах при разработке вблизи них котлованов

При разработке котлована в непосредственной близости от свайных фундаментов существующих зданий и сооружений на глубину ниже отметки заложения ростверка возможно оголение свай и сползание (вывалы, обрушение) грунта из межсвайного пространства, что может вызвать:

• уменьшение несущей способности свай и как следствие дополнительную неравномерную осадку сооружения;
• наклон свай под действием горизонтальных сил, разрушение или повреждение балок ростверка;
• разрушение полов по грунту на участках примыкания;
• повреждение вводов и выпусков коммуникаций и другие отрицательные явления.

Поэтому при разработке проекта производства работ в указанных условиях необходимо детально продумать вопрос о последовательности строительства.