Виды свай – классификация, материалы изготовления, свайные фундаменты

Статьи

Выбор применяемых для фундаментного основания свай делается на начальном этапе строительства, когда проводятся необходимые инженерные исследования. При этом следует учитывать назначение, конструкцию свайной колонны, особенности грунта, уровень нагрузки, которую испытывает фундамент, особенности будущей эксплуатации здания.

Содержание

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент — подземная опорная конструкция, имеющая удлинённую форму. Она может располагаться отдельно и группами в вертикальном или наклонном положении. Главное предназначение – передача нагрузки веса верхней части сооружения на плотные подземные пласты, имеющие несжимаемую структуру.

В комплексе представляет собой ряд колонн и ростверков, которые их связывают и равномерно распределяют нагрузку со стороны верхней части здания. На соединяющих сваи балках строятся верхние части сооружений.

Ростверки могут располагаться ниже поверхности почвы, на ней или выше, образуя техническое подполье. Прочность этих конструкций усиливается применением дополнительных наклонных свай. Расположение опорных стволов зависит от особенностей архитектурных сооружений. Бывает одиночным, ленточным, кустовым, сплошным.

” Важно. Выбор применяемых для фундаментного основания свай делается на начальном этапе строительства, когда проводятся необходимые инженерные исследования. При этом следует учитывать назначение, конструкцию свайной колонны, особенности грунта, уровень нагрузки, которую испытывает фундамент, особенности будущей эксплуатации здания.

Буровые сваи, это бетонные стержни, которые создаются заполнением скважин монолитным бетоном, с предварительной установкой арматуры.

В строительстве, для создания прочного фундамента применяются различные технологии, в том числе железобетонные стержни полые или цельные внутри, с особенной технологией монтажа, у каждого элемента своё назначение и при этом виды свай бывают разными:

1. Забивные (помещаются в землю методом забивания копровым молотом, вибропогружателем или специальной свае — вдавливающей установкой).
2. Сваи-оболочки (помещаются вибропогружателем).
3. Буровые (делаются в результате заливания бетоном пробитой скважины), в строительном деле существуют разные виды буронабивных свай.
4. Винтовые (изготавливаются на металлической основе, вкручиваются в землю).

Свайные столбы различаются способом фиксации в грунте. Сваи-стойки держатся пятой непосредственно на скальных, малосжимаемых слоях. Висячие сваи, находясь в сжимаемых, мягких слоях, держатся одновременно за счёт своих сторон и пяты. А также сваи характеризуются по параметрам:

• конструкция;
• размер;
• форма сечения (кроме прямоугольных, имеются круглые, трапециевидные, пустотелые, монолитные и т. д.);
• материал изготовления (бетон, дерево, железо);
• способ армирования (характер напряжённости, расположения арматуры);
• функциональные особенности (висячие или опорные).

Предлагаем познакомиться с разными типами свайных столбов, их предназначением, устройством, материалом, способами использования.

Как делают и где применяют забивные сваи

Железобетонные стандартизированные забивные сваи (стержни) изготавливаются на специализированных заводах и поступают на строительные объекты готовыми, что делает удобной работу по их монтажу. Такое применение сваи в строительстве применимо при создании разных фундаментов, ведь элементы имеют определённую конструкцию, размер сечения, массу, длину, арматурный каркас, различаются маркой бетона. Они классифицируются на основе этих параметров.

По конструкции делятся на цельные и составные. Элементы составных свай фиксируются с помощью соединений типа «стакан», на болтах или посредством сварки. Сборка происходит непосредственно во время забивания. Могут иметь пяту заострённой и тупой формы.

Обязательно армирование с применением продольных металлических элементов.

Согласно ГОСТу, имеется следующая маркировка:

• С – квадратное сплошное сечение;
• СП – квадратное сечение с круглой полостью;
• СК – круглое сечение, имеется внутренняя полость (диаметр до 800 мм);
• СО – сваи-оболочки (могут иметь диаметр от 1 тыс. до 3 тыс. мм);
• 1СД – двухконсольные монолитные колонны квадратного сечения (предназначены для размещения на крайних осях сооружений);
• 2СД – такой же материал, применяемый на средних осях домов;
• СЦ – сплошное квадратное сечение, в середине сваи имеется напрягаемая продольная арматура.

Это разнообразие вызвано особенностями конструкций сооружений, состояния грунта. Разновидностью этого вида являются бурозабивные сваи, имеющие разную форму, и погружаемые в специально подготовленные лидерные скважины.

Выбор вида свай зависит от особенностей грунта, размера и устройства строящегося дома. При высокой сейсмичности и вечной мерзлоте сплошные железобетонные сваи без поперечного армирования недопустимы. В этих случаях подходят круглые полые стволы. Однако их не рекомендуется использовать для возведения гидротехнических сооружений.

Преимущества забивных свай из железобетона состоит в их низкой стоимости, простоте погружения и использовании недорогого оборудования. Этот вид наиболее распространён.

Забиваются в стоячем положении посредством нанесения ударов копровым молотом по верхней части до достижения необходимой глубины или полной остановки. Применяется специальные устройства (сваебои, копровые установки), смонтированные на базовой технике.

Наиболее простым и дешёвым является копровый дизельный молот. Он размещается на специальной мачте в форме навесного оборудования. Молот бывает механическим, дизельным, пневматическим. Сила его ударов не регулируется во время забивания, в отличие от гидравлического молота, мощность удара которого можно менять во время работы.

Забивная свая часто снабжается уширенной пятой на нижней оконечности, благодаря которой усиливается несущая способность фундамента. При этом необходимое отверстие внизу делается методом разбуривания или в результате камуфлетного взрыва.

Этот вид подходит при значительной удалённости стройплощадки от ближайших построек и отсутствии подземных коммуникаций. В условиях работы в городе необходимо соблюдать требования безопасности и шумоизоляции. Особенно могут страдать от динамического воздействия сквозь грунт фундаменты близлежащих зданий. Имеются другие методы помещения свай в грунт (вибропогружение, вдавливание).

Эти способы обходятся примерно в два раза дороже. Однако есть возможность сэкономить, применяя дешёвые изделия без мощного армирования, поскольку не надо защищать верх колонны от ударов копровой установки.

Сваи оболочки применение, материалы

Эффективное средство создания надёжного фундамента, применяющееся в большом строительстве. Служат длительное время. Представляют собой пустые внутри стержни крупного диаметра. Стандартная длина – 12 м. Применяются при возведении больших сооружений.

Отлично подходят для влажных, неустойчивых, слабых почв, при наличии сейсмической активности, постоянных колебаний, поскольку плотно соприкасаются с разными слоями грунтов на протяжении всей длины. Монтаж требует значительного пространства и применения сложных технологий.

В основном изготавливаются из железобетона. Это позволяет наращивать их длину до 48-м. Наращивание производится соединениями фланцевого типа с помощью болтов. Часто снабжаются наконечниками в виде конусов. Сваи-оболочки из металла являются обычными трубами с разным сечением.

Погружаются с помощью специальной вибрационной техники. Этот метод в ряде случаев предусматривает выемку разрыхляемого грунта, однако можно обходиться и без неё. Применение подобной техники должно согласовываться с соответствующими органами, поскольку вибрация опасна для расположенных поблизости архитектурных сооружений.

Назначение буровых строительных свай-классификация и их виды

Назначение строительных фундаментных свай – создание прочной основы для больших архитектурных сооружений благодаря значительной толщине и глубине расположения (до 76 м). Их виды разнятся, в зависимости от устройства и методов изготовления:

1. Буронабивные, сделанные способом заливания бетона и его армирования железным каркасом в специально пробуренных скважинах без предварительного крепления их стенок. Выполняются в почвах с глиной. Применяются в строительстве высотных сооружений в густо застроенных районах и при наличии системы подземных коммуникационных линий. Делаются непосредственно на месте монтажа.Возможен сравнительно дешёвый вариант возведения сваи с использованием непрерывного полого шнека, когда бетонирование после максимального погружения бура осуществляется посредством заливания смеси в специальную полость в середине бурового шнека. Армирование делается в конце рабочего процесса.
2. Буронабивные, установленные на значительную глубину. Стены скважин дополнительно укрепляются раствором на цементной основе или с помощью специальной обсадной трубы. Такое приспособление эффективно, когда фильтрация подземных вод составляет от 200 м в сутки. Применяются на грунте из песка, с плывунами.
3. Буроинъекционные, делающиеся посредством заполнения подготовленной скважины мелкозернистым раствором бетона (диаметр сваи: от 150 до 250 мм). Применяются для реконструкций старых оснований, при возникновении опасности оседания, движения геологических слоёв. В этом случае бурение делается в самом фундаменте или рядом с ним. Армирование необязательно.
4. Буроопускные, предполагающие помещение в скважину железобетонного столба с заполнением образовавшегося промежутка между ним и стенками скважины бетоном.
5. Буросекущие, выполняемые способом поочерёдного бурения и последующего бетонирования вначале нечётных, затем чётных скважин при условии их обязательного сцепления друг с другом.

Винтовые сваи — материалы и применение

Старинный способ строительства фундамента, изобретённый в 1833 году ирландским инженером Александром Митчеллом. Опора этого вида выглядит как стальной ствол, обработанный антикоррозионными средствами. Его стенки имеют толщину от восьми миллиметров. В нижней части на специальном башмаке-наконечнике снабжается винтовыми лопастями. Изготавливается из металла, железобетона, бывает пустотелым или монолитным.

Можно выделить некоторые виды винтовых свай для создания крепкого фундамента.

Количество лопастей — от 1 до 6. Однолопастные изделия предназначены для работы в плотных грунтах. Многолопастные больше подходят для подвижных почв, поскольку после погружения приобретают значительную устойчивость. Лопасти делаются из жёсткой стали, чугуна методом отливки или сварки, иногда бывают пластмассовыми.

Наиболее эффективны литые наконечники, легко преодолевающие препятствия. Благодаря им помещаются в грунт методом ввинчивания. Лопасти бывают разного размера (чем шире, тем прочнее держатся в мягкой почве; чем уже, тем легче пробивают себе путь в твёрдых слоях).

Винтовые сваи применяются зимой, в зоне вечной мерзлоты, в илистых прибрежных грунтах и при строительстве временных сооружений, при этом возможен их монтаж и многократное использование. При этом предполагается минимальная выемка грунта. Это позволяет существенно ускорить и удешевить стройку, цена с монтажом варьируется от 2000 (двух тысяч) рублей. за штуку.

Благодаря использованию лопастей, прочно держащихся за грунт, эффективно применение этих опор на наклонных участках. При возведении жилых зданий применяются сравнительно редко, по большей части в качестве усиливающего дополнительного элемента. Преимуществом является низкий уровень шума в процессе строительных работ. Сваи винтовые для фундамента вкручиваются в грунт, их установка производится после разметки поля.

” Важно . Следует помнить, что применение свай этого вида невозможно в районах с сейсмической активностью, при наличии условий, повышающих коррозионные процессы в металле, а также в каменистом грунте, когда могут повредиться лопасти.

Для закручивания винтовых свай в мягких грунтах, не обеспечивающих прочную боковую фиксацию деталей, необходимо максимальное заглубление и усиленное соединение элементов друг с другом.

Срок службы этих фундаментных опор может достигать нескольких сотен лет, однако, при условии неагрессивного грунта, достаточной толщины металла и наличия антикоррозионного покрытия. Следует помнить, что сварочные работы на поверхности винтовых металлических свай сокращают их износоустойчивость.

Материалы для свай

Металл

– изготавливаются в виде толстостенных труб, сварных стальных конструкций, а также прокатных бесшовных профилей с обработанной антикоррозионными средствами поверхностью. Эти средства:

• каменноугольная смола;
• битум;
• различные химические составы.

Изделия малого диаметра внизу снабжаются наконечниками конической формы.

Дерево

– в строительстве используется приём возведения шпунтовых стен, выполняемых из стоящих вплотную деревянных столбов. Для колонн этого типа используется хвойная древесина и дуб в форме прямых брёвен. При большой глубине возможно увеличение длины до четырёх секций. Нижний фрагмент сваи заостряется, в случае необходимости снабжается металлическим башмаком. Сверху на бревно надевается железный бугель в виде кольца для защиты от разрушения при ударах молотом.

Мы рассмотрели основные виды применяемых в строительстве свай. Их применение позволяет увеличить объём жилых площадей благодаря росту этажности, проводить работы на проблемных грунтах, сократить затраты на масштабных земляных работах.

Еще статьи о строительстве и ремонте:

Виды свайных фундаментов, их применение. Конструкции свай, применяемых в промышленном и гражданском строительстве. Общая классификация свай, забивные и набивные сваи.

Свайный фундамент — не что иное, как комплекс свай, соединенных в единую конструкцию, передающую нагрузку от здания на основание.

Функция свай – передать нагрузки от дома или строения на основание (грунт).

Различают следующие виды свайных фундаментов:

1) одиночные сваи применяют под легкие сооружения в качестве опор (теплицы, склады), когда несущей способности одной сваи достаточно для передачи нагрузки на грунт.2)группы свай (свайный куст), устраивают под колонны или отдельные опоры конструкций, передающие значительные вертикальные нагрузки3)ленточные свайные фундаменты устраивают под стены зданий и другие протяженные конструкции. Сваи в таком фундаменте располагаются в один или несколько слоев.4) сплошные свайные поля устраивают под тяжелые сооружения башенного типа, имеющие ограниченные размеры в плане. Сваи располагаются в определенном порядке под всем сооружением

Сваи представляют собой погруженные в грунт или изготовленные в грунте стержни, передающие нагрузки от сооружения на более плотные слои грунта. В практике строительства известно более 150 видов свай, которые классифицируются:

по материалу: железобетонные, бетонные, деревянные, металлические;

по способу изготовления:

а) забивные железобетонные, стальные, деревянные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств;

б) сваи-оболочки железобетонные, заглубляемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполненные частично или полностью бетонной смесью;

в) набивные бетонные и железобетонные, песко- и грунтобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного вытеснения грунта;

г) буровые железобетонные, бетонные, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин грунтовой смесью

Устройство различных видов свай

Забивные железобетонные сваи (в поперечном сечении до 0,8 м включительно) и сваи-оболочки (диаметром от 1 м) могут быть устроены следующим образом:

способ армирования — с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием; предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него;

форма поперечного сечения — квадратная, прямоугольная, тавровая и двутавровая, квадратная с круглой полостью, полая круглого сечения;

конструктивные особенности — цельные или составные из отдельных секций;

Устройство набивных свай:набивные сваи – устраивают погружением инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой. Достоинства набивных свай: экономия материалов; возможность изготовления свай любой длины; возможность производства работ вблизи зданий и сооружений, поскольку отсутствуют значительные динамические воздействия при устройстве сваи; применимость в стесненных условиях; применимость при усилении существующих фундаментов.

Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения путем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. Их изготавливают бетонными, ж/б и грунтовыми, возможно устройство свай с уширенной пятой. Способ устройства свай: в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты (песчаные).

Разновидности набивных свай – буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, вибронабивные, песчаные и грунтобетонные.

Длина свай достигает 20…30 м придиаметре 50. 150 см. Сваи, изготовляемые с применением установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

Расчет центрально нагруженных ленточных свайных фундаментов. Определение числа рядов, шага свай и размеров ростверка. Расчет свайных центрально нагруженных фундаментов под отдельные опоры (стойки, колонны).

для центрально нагруженного фундамента –

N = N_l /n

Необходимое количество свай в грунте определяется по формуле

Требуемое количество свай в фундаменте определяем исходя из предположения, что ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки на сваи, расположенные под зданием

Определяем минимальный шаг забивки (при максимальной расчетной нагрузке на 1 м длины фундамента):

ɭ_p =

– N расчетная нагрузка на сваю, кН;

Nol1 расчетная нагрузка на 1 м длины фундамента, кН/пог.м.

Размеры железобетонного ростверка проверяют из расчета на продавливание колонной или сваей на изгиб при значительном развитии в плане в соответствии с нормами на проектирование бетонных и железобетонных конструкций. Проверку фактической нагрузки, приходящейся на каждую сваю, производят по формуле

где Nd — расчетная нагрузка на фундамент; Nроств, Nгр — расчетные нагрузки соответственно от веса ростверка и грунта на его обрезах; n-количество свай. При этом должно соблюдаться условие N>Ncb

Глубину заложения подошвы ростверка выбирают, сообра­зуясь с особенностями сооружения.

Тип и вид свай выбирают, исходя из характера напласто­вания грунтов, в зависимости от оборудования и опыта устрой­ства свайных фундаментов, имеющегося у строительной органи­зации.

Размеры свай также выбирают с учетом характера напла­стования грунтов.

Число свай в фундаменте устанавливают исходя из допуще­ния, что ростверк осуществляет равномерное распределение на­грузки на свайный куст или свайный ряд под стену. Расчет ве­дут по первой группе предельных состояний.

где γ_k— коэффициент надежности, принимаемый равным 1,2 при статиче­ских испытаниях свай, 1,25 — при статическом зондировании, испытании эта­лонной сваи и динамическом испытании с учетом упругих деформаций и 1,4 — при определении F_d расчетом или динамическим методом без учета упругих деформаций; N_o — расчетная нагрузка, действующая по обрезу фун­дамента; a —шаг свай; d — глубина заложения подошвы ростверка; γ_m – средний удельный вес материала ростверка, фундамента и грунта.

Зная число свай, их размещают в плане и конструируют ростверк. В центрально нагруженном свайном фундаменте сваи располагают рядами или в шахматном порядке.

Ростверк (обычно железобетонный) рассчитывают на продавливание колонной или сваей и на изгиб (при значительном его развитии в плане) в соответствии с расчетом фундаментов пo нормам на железобетонные конструкции.

Сваи, работающие только на сжатие, заделывают в рост­верке обычно на глубину 5. 10 см. Сборные ростверки при воз­можности контроля допускается устанавливать непосредственно на головы свай на растворе. Сваи, работающие на выдергива­ние или изгиб, следует прочно заделывать в ростверк. Для этого бетон головы свай разбивают и обнаженную арматуру заделывают в ростверк.

Проектирование свайных фундаментов. Определение числа свай и схемы их размещения в общем случае действия нагрузок. Условия прочности, устойчивости и деформативности, которым должен удовлетворять запроектированный фундамент.

Свайные фундаменты рационально применять если: верхняя часть основания представлена грунтами с неудовлетворительными строительными свойствами; на основание передаются значительные нагрузки; св. фунд. является оптимальным из всех возможных вариантов фундаментов в рассматриваемых местных условиях для проектируемого здания. Основными исходными данными для проектирования св. фунд. явл. Местные условия: инженерно-геологические, гидрогеологические, геодезические и гидрометеорологические, а также технические возможности местных строит. Организаций, расположение проектируемого здания относительно существующих объектов и т.д. Учитываются технологическое назначение здания и его конструктивная схема, в частности, размеры, материалы, планово-высотные привязки конструкций, под которые проектируются фундаменты, значения нагрузок в уровне обреза ростверка или в уровне планировки поверхности. Наиболее часто в промышленно-гражданском строительстве применяют забивные, набивные и буронабивные железобетонные сваи. Набивные и буронабивные сваи в отличие от забивных требуют меньшего расходов стали и бетонируются в скважинах без опалубки. Их целесообразно применять в сухих связных грунтах, при больших сосредоточенных вертикальных и горизонтальных нагрузках, на площадках с неровной кровлей залегания несущего слоя грунта, а также при производстве работ вблизи существующих зданий и сооруж. Наиболее экономичными среди набивных и буронабивных свай являются сваи, при устройстве которых происходит уплотнение грунта. Применение буронабивных свай по сравнению с забивными в водонасыщенных грунтах в большинстве случаев экономически нецелесообразно. Забивные сваи явл. Более индустриальными, и параметры их погружения легче поддаются строгому контролю.

Ориентировочно количество свай в кусте определяется по формуле

где γk– коэффициент надежности, γk= 0,8÷1,4 (при определении несущей способности сваи расчетомγk= 1,4); N0I – расчетная нагрузка, передаваемая на фундамент, кН; Fd – несущая способность сваи, кН; А´– площадь ростверка, приходящаяся на одну сваю, принимаемая равной 0,9÷1,2 м 2 ; 42 γk– усредненный удельный вес ростверка и грунта на его уступах, принимаемый равным 20 кН/м 3 .

Если количество свай в кусте n, рассчитанное по формуле (2.16), не превышает 8– 10 шт., то проектируют ростверк. Если же n больше 10, то необходимо увеличить сечение сваи или их длину. При этом длину забивных свай не следует принимать более 10–12 м в связи со сложностью забивки ихна большую глубину. Минимальное расстояние, а между осями висячих свай должно быть a≥3d, где d – диаметр круглого или сторона квадратного сечения сваи. Для свай стоек а≥1,5d. Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свай столбов должно быть не менее 1 м. Расстояние в свету между уширениями при устройстве их в твердых и полутвердыхпылевато-глинистыхгрунтах – 0,5 м, в другихнескальныхгрунтах –1 м. Ориентировочно расстояние от края ростверка до внешней стороны вертикально нагруженной сваи при свободной заделке ее в ростверк принимается при размещении свай: однорядном – не менее 0,2d+5 см; двух– и трехрядном 0,3d+5 см и при большем количестве рядов 0,4d+5 см. По конструктивным соображениям высота ростверка должна быть равна ho+0,25 м, но не менее 0,3 м (ho– величина заделки сваи, м).

Шаг свай в ленточном ростверке определяется по формуле

После определения размеров ростверка уточняют фактическую нагрузку на сваю и при необходимости корректируют параметры свайного фундамента. При проектировании ростверков необходимо стремиться к тому, чтобы нагрузка F, допускаемая на сваю, была равна расчетной нагрузке на сваю или недогрузка не превышала на 5–10%. При внецентренном загружении допускается, чтобы расчетная нагрузка на сваю, превышала нагрузку, допускаемую на сваю F, на 20%.

Основания должны рассчитываться по двум группам предельных состояний: первой – по несущей способности и второй – по деформациям. К первой группе предельных состояний относятся состояния, приводящие сооружение и основание к полной непригодности к эксплуатации (потеря устойчивости формы и положения; хрупкое, вязкое или иного характера разрушение; резонансные колебания; чрезмерные деформации основания и т.п.). Ко второй группе предельных состояний относятся состояния, затрудняющие нормальную эксплуатацию сооружения или снижающие его долговечность вследствие недопустимых перемещений (осадок, подъемов, прогибов, кренов, углов поворота, колебаний, трещин и т.п.).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Какие бывают виды свайных фундаментов + какой из них лучше всего подходит для частного строительства

Надежность фундамента в равной степени зависит от его конструкции, используемых материалов и качества работы.

Но существует еще один важный фактор, влияющий на несущую способность основания — грунт. От его плотности, устойчивости и состава зависит, насколько прочно фундамент опирается на подстилающие слои.

Если грунт рыхлый или жидкий, то приходится использовать специальные виды опорных конструкций, одним из которых является свайный фундамент.

Он позволяет создавать прочные основания в самых сложных условиях, на неустойчивых и ненадежных грунтах.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой систему вертикальных опор, погруженных в грунт до уровня полного контакта с плотными слоями. Используется при строительстве в заболоченных местностях, на торфяниках, рыхлых песках и прочих неустойчивых грунтах.

Сваи погружаются в грунт, а верхняя часть по периметру обвязывается ростверком — неким аналогом ленточного основания, образующим непосредственную опору для несущих стен.

Ростверк может располагаться над поверхностью грунта, находиться вровень с ним или быть погруженным на определенную глубину.

При этом, непосредственную опору на грунт имеют только сваи, а ростверк лишь передает им нагрузку от веса дома, не опираясь на грунт самостоятельно.

Виды свай по принципу работы

По типу передачи нагрузки на опорные слои грунта существует два вида свай:

• Висячие. Опора образуется из-за сопротивления грунта, прилагаемого к боковым поверхностям и заостренным торцам сваи. Глубина погружения относительно мала.
• Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления полного контакта с плотными несжимаемыми слоями грунта. Глубина погружения может достигать существенных значений.

Висячие сваи имеют меньшую несущую способность, поскольку в основе их работы лежит сила трения. При изменениях в составе грунта (повышение уровня грунтовых вод), сила сцепления боковых поверхностей ослабевает и опора становится менее устойчивой к оседаниям.

Сваи-стойки обладают высокими несущими способностями, которые не меняются при изменениях состояния верхних слоев грунта. При этом, глубина погружения может доходить до 20 м, что требует использования мощной строительной техники.

По методу изготовления ствола

Существует несколько вариантов изготовления ствола сваи:

• Монолитные. Представляют собой ствол из сплошного массива материала (деревянные, железобетонные).
• Полые (оболочечные). Представляют собой род трубы, заполняемой различными материалами для увеличения несущей способности, или оставляемой пустой.

В свою очередь, полые сваи бывают:

• Ненаполняемые. Погружаются в грунт без дополнительных действий. Используются в ситуациях, когда толщины стенок достаточно для создания необходимой несущей способности.
• Трубобетонные. После погружения наружная труба заполняется бетонным составом для увеличения прочности.
• Оболочечная свая. Несущей способности не имеет, представляет собой форму для заливки бетона.
• Временная оболочка. Представляет собой перемещаемую трубу, которая после заливки бетона передвигается на новое место.
• Безоболочечная конструкция. Заливка бетона производится непосредственно в скважину. Допускается при соответствующем составе и состоянии грунта.

Одним из наиболее распространенных видов полых опор являются буронабивные сваи, широко применяющиеся в строительстве из-за отсутствия необходимости использовать строительный копр для забивки.

Они позволяют производить строительные работы неподалеку от эксплуатируемых построек и не создают опасности для их состояния.

Типы по материалу изготовления

Материалом для изготовления свай могут служить:

Древесина

Традиционный вид, появившийся много веков назад, но до сих пор применяющийся в строительстве. Массивные и тяжелые постройки на деревянных сваях больше не строят, но для легких вспомогательных строений этот материал используется довольно часто.

Используются как бревна, так и брус. Нередко возникает ситуация, когда по условиям строительства требуются сваи большей толщины, чем это позволяют размеры произрастающих в регионе пород деревьев. В таких случаях производят пакетное сращивание нескольких брусьев, дающее нужную толщину и длину столбов.

Оптимальными условиями использования деревянных свай являются постоянно влажные грунты. Если вода то появляется, то исчезает, древесина начинает гнить и сваю придется менять.

Изготавливают из разных пород деревьев, преимущественно хвойных, но при преобладании в регионе лиственных пород, сваи изготавливают из них.

Основным способом погружения деревянных свай является забивание с помощью строительного копра. Для защиты верхней части используется специальный оголовок, предохраняющий материал от расщепления или расклепывания.

Перед погружением матекриал грунтуют специальным составом, защищающим от внешних воздействий разного типа.

Металл

В качестве свай используются готовые металлические изделия. В их число входят трубы, диаметр которых составляет от 26 см и более. Исключением являются винтовые сваи, диаметры которых намного меньше.

Кроме труб могут быть использованы двутавры, швеллеры и прочие прокатные профили соответствующего размера. Погружение труб производится в закрытом и открытом виде. Для закрытого погружения на нижний торец приваривается конусный металлический наконечник, облегчающий проход ствола сквозь слои грунта.

Открытое погружение производят свободным торцом трубы. В отверстие проникает грунт, образуя твердую пробку в нижнем конце полости сваи. Она уплотняет нижние участки при погружении, которые начинают выполнять функцию наконечника.

Отдельным видом металлических опор являются винтовые сваи. Они изготавливаются специально, имеют вид трубы с конусным наконечником. на небольшом расстоянии от него привариваются две или три пары лопастей.

Погружение такой сваи напоминает процесс завинчивания шурупа. Винтовые сваи можно погружать с помощью строительной техники или вручную. Для этого на верхней части устанавливается ворот и производится вращение, из-за которого свая уходит под землю.

Таким образом можно работать в непосредственной близости от жилых или вспомогательных построек, не принося им никакого вреда.

Бетон

Железобетонные сваи являются наиболее распространенным вариантом. Они изготавливаются специально в стандартных типоразмерах или заливаются в подготовленную скважину непосредственно на строительной площадке.

Готовые сваи представляют собой наиболее прочную опору, обладающую напряженной арматурой. Такие стволы имеют максимальную устойчивость к боковым нагрузкам, обычным для влажных пучинистых грунтов.

Литые сваи обходятся намного дешевле, но монтаж занимает большое время, необходимое для набора бетоном конструкционной прочности. Готовые сваи представляют собой балки квадратного сечения со стороной от 20 до 40 см с заостренным рабочим концом.

Для погружения на глубины, превышающие 12 м, используются сборные сваи, имеющие форму труб с толщиной стенок от 4 см.

Они погружаются в грунт, соединяясь по длине до набора нужной глубины.

Разновидности по способу погружения

Погружение свай производится разными способами:

Рассмотрим их внимательнее:

Вдавливание

Технический термин, обозначающий забивание свай с помощью копра или молота. Производится при помощи специализированной техники.

Технология достаточно надежная и производительная, обеспечивает погружение на большие глубины.

Недостатком является сильная вибрация грунта, отрицательно сказывающаяся на ближних постройках.

Литье

Технология состоит в бурении скважины на всю глубину погружения сваи. После этого в нее устанавливают опалубку (трубу из полиэтилена или рубероида), погружают армирующий каркас. Затем производится заливка бетона.

Готовая свая выдерживается положенное время для набора конструкционной прочности.

Завинчивание

Эта процедура используется при установке винтовых свай. Работа выполняется достаточно быстро. Преимуществом этого вида является возможность выполнить работу вручную, без привлечения строительной техники.

При завинчивании необходимо сразу выравнивать положение ствола по вертикали.

Реверс таких опор при монтаже противопоказан, так как он нарушает прочность сцепления лопастей с грунтом.

Какая классификация лучше всего подходит для частного строительства?

Выбор наиболее подходящего типа свай производится на стадии проектирования. Он определяется параметрами постройки — весом, этажностью, используемым материалом. Кроме того, учитывается тип грунта, условия работы, наличие поблизости построек и прочие факторы.

Сопоставляя имеющиеся исходные данные, приходят к выбору наиболее удобного, эффективного и безопасного вида свай. Обычно предпочтение отдается буронабивным (литым) сваям, которые не нуждаются в забивании и не наносят урон ближайшим зданиям и сооружениям.

В последнее время активно используются винтовые сваи, позволяющие строиться без предварительных земляных работ (допускаются работы на неровном рельефе).

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, какие бывают виды свай:

Заключение

Свайные типы фундамента обладают большим разнообразием способов реализации. Сложные или слабонесущие грунты, которые на территории России встречаются очень часто, вынудили инженеров-строителей разработать массу вариантов технологии, с использованием различных типов свай.

Основной особенностью методики является наличие разнообразных способов погружения и создания свайного поля, позволяющих как строить самостоятельные опорные конструкции, так и усиливать уже имеющиеся фундаменты.

Свайный фундамент часто становится единственным вариантом конструкции основания, позволяющий строить многоэтажные и тяжелые дома.

Наряду с ленточным типом, сваи являются одним из наиболее распространенных и востребованных видов опорных конструкций.

Разновидности свайных фундаментов, классификация свай

Такие основания являются подземными конструкциями с удлиненными формами. Могут располагаться группой либо обособленными элементами, устанавливаться вертикально или наклонно. Определенные виды свайных опор забиваются в почву, некоторые – ввинчиваются, вдавливаются или опускаются. Есть и набивная категория. Любой из способов отличается правилами монтажных работ, материалами, используемыми для изготовления, применением в определенных условиях. Сегодня рассмотрим, какие бывают виды свайных фундаментов.

Предназначение

Прежде, чем начать изучать виды свайных фундаментов и классификацию свай, необходимо узнать их основное предназначение. Их устанавливают под фундаментную основу, чтобы нагрузочные воздействия передавались на почву, а несущая возможность основания увеличивалась.

Свайные фундаменты считаются долговечными, простыми в устройстве, расходы на их возведение достаточно приемлемы.

Способы погружения свай

Независимо от используемых материалов, свайные опоры бывают висячими или в форме стоек. Первый вариант используется на проблемных почвах, залегающих на большую глубину. По ним нагрузочные воздействия передаются за счет нижних концов и трения, возникающего между землей и боковыми стенками. А стойки своими нижними концами опираются на прочную почвенную основу, воспринимающую нагрузку.

Свайные конструкции по способам установки взаимосвязаны и делятся на определенные типы:

• забивные – устанавливаются при помощи ударных воздействий молотом, вибраторов или агрегатов вдавливания. Используют такой вариант установки, если в непосредственной близости отсутствуют другие сооружения, способные дать усадку от сотрясений почвы;
• пустотелые сваи-оболочки – установка в грунт выполняется вибрацией, с дальнейшим замещением извлеченного грунта раствором;

• буровые – выполняется бурение скважины, устраивается каркас из стальной арматуры, заливается бетон;
• набивные – скважина готовится обжатием почвы, заполняется бетоном;
• винтовые – установка выполняется завинчиванием в землю.

Используемые материалы

Рассматривая классификацию свай и свайных фундаментов, важно знать, из каких материалов изготавливаются опорные элементы.

Сваи из древесины

Устройство свайных фундаментов из этого материала применяется под легкие дома, масса которых на каждый квадратный метр не превышает нормативное значение.

Как правило, возводится такое основание под времянки и хозпостройки, кафе, автомойки. К данным сооружениям не предъявляются повышенные требования по согласованиям, как в случаях с капитальными объектами.

Деревянные сваи различаются по пиломатериалам и бывают:

• сосновыми;
• еловыми;
• дубовыми;
• из кедра или лиственницы.

Выбираются прямые бревна, зачищаются. Длина свай может составлять 4.5 – 16 м, в диаметре – 20 см. Если предстоит выполнить большое заглубление, то максимально разрешается наращивать не более четырех элементов. Нижняя часть затачивается конусообразно длиной в полтора – два ствольных диаметра. Если грунт плотный или содержит камни, на нижний участок фиксируется стальной башмак. Верхний торцевой участок оснащается металлическим кольцом, чтобы исключить деформирования во время вбивания.

До начала установки деревянные сваи обрабатываются специальными составами, защищающими от гниения, обжигаются. В качестве дополнительной меры их покрывают креазотом либо осмолкой, обертывают бандажами антисептического действия.

Для столбов фундаментной основы готовят скважины, диаметр которых в полтора раза превышает аналогичный параметр свай. В качестве нижней опоры используют камни либо бетонный раствор. Завершив установку свай, их закапывают и плотно трамбуют. Если все технологические требования соблюдены, деревянная свая прослужит вам не менее двух десятков лет.

Сваи из железобетона

Этот вид свай для фундамента бывает в форме готовых балок либо заливается в опалубку, установленную в подготовленной скважине.

Свайные конструкции бывают круглыми или многоугольными, концы снизу заострены. Параметр длины – до 16 м, диаметр – от 200 до 400 мм.

Особой популярностью пользуются сваи с квадратными сечениями, так как считаются менее трудоемкими и самыми технологичными в производстве.

Свайное фундаментное основание, виды опор

Свайный фундамент – это разновидность оснований, создаваемая группой свай, соединенных в верхних точках балкой либо ростверком. Одна свая удерживает гораздо меньшую нагрузку по отношению к массе надземной части сооружения. В связи с этим опорные элементы формируются в группы.

Монолитные

Перед забивкой опоры в грунте готовится скважина полутораметровой глубины, в не и вставляется столб. На необходимую глубину опору вбивают молотом или копром, заполняя свободное пространство бетонной смесью.

Полые железобетонные сваи состоят из отдельных звеньев, соединение которых выполняется сварным способом либо с помощью болтов. В нижней части таких опор остается грунт, верхняя – заливается раствором, чтобы получить связку с фундаментной основой.

Буронабивные

Рассматривая типы свай и виды свайных фундаментов, следует упомянуть про конструкции, которые изготавливаются на строительной площадке.

Это буронабивные опоры, для подготовки которых выполняется следующий алгоритм действий:

• в почве готовится скважина, глубина которой соответствует аналогичному параметру сваи. Грунт с этой целью бурят или пробивают. В первом случае стенки скважины укрепляют обсадными трубами либо раствором глины. Как только будет достигнута нижняя отметка, пространство для основания расширяется специальным приспособлением, установленным на штанге для бурения;
• в подготовленную скважину опускается труба из рубероидного материала, устанавливается каркас из четырех арматурных прутьев, перевязанных горизонтально;
• все свободное пространство заливается бетонной смесью, которая уплотняется при помощи вибратора.

Металлические

В данном случае роль свай выполняют трубы, швеллер, двутавровые балки. Изредка проводится предварительная подготовка, во время которой швеллера свариваются таким образом, чтобы получилась труба с квадратным сечением.

Встречаются стальные сваи с незамкнутыми сечениями, изготовленные из уголка, двутавра или рельса.

Металлические опоры используются в том случае, когда нет возможности для установки опорных элементов из железобетона. Дело в том, что по мере погружения в почву сталь проще нарастить.

Такой вид опор отличается высоким показателем прочности, что придает процессу забивки их в грунт облегчение. Если опоры с небольшим поперечным сечением, то их можно без проблем вбивать в почву, содержащую камни.

Винтовая свая

Особый вид свай для фундамента – винтовые опоры, изготовленные из металла. Они более экономичны и технологичны, гарантируют высокий уровень прочности, представляют собой трубы, оснащенные снаружи лопастями.

Главными достоинствами винтовых опор являются:

• отсутствие в необходимости проведения земляных работ;
• возможность ведения строительства на участках со сложными рельефами и слабыми грунтовыми составами;
• легкость в пристраивании;
• отличный показатель несущей способности;
• нет процесса усадки;
• возможна установка возле коммуникационных линий и при любых погодных условиях;
• длительный эксплуатационный период.

Свайный фундамент такой классификации применяется на участках со слабыми почвами, отличающихся влажностью, подвижностью и промерзаниями. Подвальное помещение по такому фундаменту устроить не получится, но данный недостаток отмечается для любого вида свайного основания.

Выбирая винтовые сваи, рекомендуется обращать внимание на определенные факторы:

• в качестве основы используются новые стальные трубы, обработанные пескоструйными агрегатами и покрытые антикоррозийными составами. Толщина стенок – от 4 мм, лопастей – от 5 мм;
• наружная сторона сваи гладкая, стыковочные швы отсутствуют, лопасти отличаются правильностью форм;
• к сварным швам предъявляются особые требования, чтобы при заглублении в почву в местах соединений не происходили разрывы.

Различают несколько видов винтовых свайных опор:

• литые – отличаются высоким показателем прочности в местах соединения лопасти и трубы;
• сварные – лопатки навариваются на опору;
• комбинированные – монтаж выполнен из двух элементов – лопасти и конусной части.

Винтовая опора не устанавливается на скалистом участке, но оборудование для подобного монтажа существует.

Классификация ростверков

При обустройстве свайных фундаментов используют разные виды ростверков, чтобы оптимально снизить стоимость работ и не уменьшить функциональность основания.

Классификация ростверков свайных фундаментов:

• ленточный – балка, уложенная по периметру объекта и под стены;
• плитный – представлен плитой, используется в случае, если свайные опоры размещаются по всей площади объекта.

Кроме этого, различают следующие разновидности ростверков:

• сборный – деревянные, железобетонные балки, металлический профиль;
• сборно-монолитный – монтаж выполняется из железобетонных элементов, имеющих специальные замки. Заключительным этапом сборки считается замоноличивание;
• монолитный – изготовление выполняется на строительной площадке за счет заливки раствора в опалубку.

Заключение

Строительство объектов на свайных фундаментах позволяет воплощать в реальность сложные задания за счет простых и доступных методов. С помощью свай возможно освоить подземное пространство на любом почвенном участке.

Виды свай

Классификация свай Забивные железобетонные сваи Забивка свай Буровые сваи Расчёт свай Примеры применения свай Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно. Классификация свай По методу погружения в грунт: Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок. Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта. Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин. Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт. Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи. По способу опоры на грунт: Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи. Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой. Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения. Забивные железобетонные сваи Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона. Классифицируются по способу армирования: сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием, с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него. По форме поперечного сечения: квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения. По конструктивным особенностям: цельные, составные (из отдельных секций) По геометрии пяты: заострённые (с остриём), тупые (без острия). Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину. Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины. Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы: С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10); СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3); СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1); СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1); 1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83); 2СД — то же, расположенные по средним осям здания; СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4). Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием. Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой. Забивка свай Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости. Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы. Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза. Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов. Буровые сваи Буровые сваи классифицируются по способу устройства. буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин, буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами, буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины, буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью. Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки. В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы. Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади. В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова. Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится. Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления. Расчёт свай Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется: По несущей способности грунта под пятой сваи, По прочности конструкции сваи, По имеющимся горизонтальным нагрузкам. Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». Примеры применения свай Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента. Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай. Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт. Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ! Справочник: Классификация свай и свайных фундаментов Классификация свай В условиях, когда с поверхности залегают слои слабых грунтов, не способные служить основанием для фундаментов мелкого заложения, чаще всего прибегают к устройству фундаментов из свай. Сваю можно представить как стержень, погруженный в грунт или изготовленный непосредственно в грунте. Группу таких свай, объеденных поверху распределительной плитой или балкой, называют свайным фундаментом. Рис.1 Типы свайных ростверков Объединительные распределительные балки и плиты называют ростверком. Как правило, они выполнены из монолитного или сборного железобетона. Различают низкие и высокие свайные ростверки (Рис.1). По характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяют на сваи – стойки и висячие сваи. К первой группе относятся сваи, прорезающие толщу слабых грунтов и опирающиеся на малосжимаемые грунты. Свая – стойка всю нагрузку на грунт передает через нижний конец, так как отсутствуют силы трения на боковой поверхности (Рис.2а). Свая – стойка работает как стержень, несущая способность которого определяется прочностью материала сваи или сопротивлением грунта под ней. К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Несущая способность висячей сваи определяется суммой сопротивления сил трения по боковой поверхности и грунта под ней (Рис.2б). Рис.2 Передача нагрузки сваями По способу изготовления сваи бывают, изготовляемые заранее в заводских условиях и производимые на месте в “полевых условиях” Конструкции предварительно изготовленных свай Такие сваи в зависимости от материала изготовления подразделяют на: железобетонные, стальные, комбинированные и деревянные. В свою очередь железобетонные сваи подразделяют: по конструктивным особенностям – на сваи цельные и составные; по способу армирования – на сваи с поперечным армированием и без него, с ненапрягаемой и предварительно напряженной арматурой; по форме поперечного сечения (Рис.3); по форме продольного сечения (Рис.4). Рис.3 Поперечное сечение свай

Рис.4 Продольное сечение свай В настоящее время наиболее часто применяют призматические сваи сплошного квадратного сечения, квадратного сечения с круглой полостью и полые цилиндрические. Рис.5 Конструкции железобетонных свай Сваи сплошного квадратного сечения выпускают сечением от 0,2х0,2 до 0,4х0,4 м и длиной от 3 до 16 м. При необходимости увеличения длины, сваи стыкуют применяя соединения различного типа. Известны случаи применения составных свай длиной до 100 метров. Сваи сплошного квадратного сечения применяют в любых сжимаемых грунтах без твердых включений для передачи на основание вдавливающих, выдергивающих и горизонтальных нагрузок. Полые круглые сваи изготавливают цельными или составными. Длина одного звена от 4 до 8 м, длина составной сваи до 40 м. Полые круглые сваи выпускают диаметром от 0,4 до 0,8 м . Такие сваи больших диаметров иногда применяют в качестве оболочек для прокладки коммуникаций. Применение сваи квадратного сечения с круглой полостью позволяет снизить расход цемента до 25% и арматуры до 60%. Но область применения таких свай ограничена вдавливающими нагрузками до 500 кН и горизонтальными до 15 кН. Деревянные сваи представляют собой простейшую конструкцию – бревно с заостренным нижним концом. Верхний конец сваи снабжается стальным кольцом, защищающим от «размочаливания» во время забивки. Стальные сваи подразделяют на трубчатые и шпунтовые (шпунт Ларсена). Трубчатые сваи изготавливают из стандартных стальных труб диаметром от 0,2 до 0,8 м, шпунтовые – из стального шпунта различного профиля. Также в качестве свай используют двутавровые балки и швеллеры. Рис.6 Профили прокатного стального шпунта Ларсена Преимуществом стальных свай является возможность наращивания длины по мере погружения в грунт. Способы погружения предварительно изготовленных свай В настоящее время применяют: вибропогружение, забивку, статическое вдавливание и ввинчивание свай. Вибропогружение свай наиболее эффективно в насыщенных водой, преимущественно песчанных грунтах. Вертикальные колебания, передаваемые через сваю, разжижают грунт, что приводит к уменьшению сил трения и дает возможность легко погружать сваи. После прекращения работы погружателя структура грунта вокруг сваи в течение некоторого времени восстанавливается, что увеличивает трение на боковой поверхности сваи. Забивка свай в грунт осуществляется сваебойными молотами. Молоты для забивки свай подразделяются на механические, дизельные, паровоздушные и электрические. При забивке свай в обезвоженные плотные песчаные грунты для повышения производительности забивки осуществляется подмыв. Суть метода заключается в размыве грунта. Напор воды подается по трубам к концу сваи, что значительно уменьшает сопротивление грунта. Также для уменьшения сопротивления грунта погружению свай, их забивают в предварительно пробуренные лидерные скважины. Глубина скважин не должна превышать 0,9 от длины сваи и иметь диаметр не более диагонали поперечного сечения сваи. Статическое вдавливание свай применяется в условиях, исключающих применение вибропогружения и забивки. Применяется при устройстве свайных фундаментов вблизи сооружений или усилении существующих фундаментов. Для этого используют специальные станки, оснащенные крановой установкой для подачи свай, вдавливающим механизмом и контргрузами, например DTZ360, масса которого с противовесами может достигать 364 т. Ввинчивание свай, осуществляется, практически любыми буровыми установками, оснащенными особыми механизмами (кабестанами). Метод основан на применении специальных (винтовых) свай снабженных в нижней части винтовыми лопастями. Сваи, изготовляемые в грунте (набивные сваи) Набивные сваи изготавливают из бетона, железобетона или цементно – песчаного раствора. По способу изготовления такие сваи делят на три основных типа: сваи без оболочки, сваи с неизвлекаемой и извлекаемой оболочками. Сваи без оболочки применяют как в сухих и маловлажных так и в водонасыщенных глинистых грунтах. В первом случае изготовление сваи осуществляется в следующем порядке: в грунте пробуривается скважина (возможно уширение пяты сваи механическим способом). Затем в готовую скважину устанавливают арматурный каркас. Рис.7 Рис.7 Последовательность изготовления набивных свай без оболочек Далее скважина бетонируется с помощью вертикально перемещающейся трубы, которая извлекается из скважины по мере бетонирования. Поданная в скважину бетонная смесь уплотняется с помощью вибратора, закрепленного на подающей трубе. По данной технологии изготавливаются сваи диаметром от 0,3 до 1,2 м и длиной до 30 м. Во втором – проходку скважины производят под защитой глинистого раствора, который препятствует обрушению ее стенок. Далее при бетонировании бетонная смесь вытесняет глинистый раствор. Сваю, скважина под которую получена бурением, называют буронабивной. Кроме бурения скважину можно пробить трубой с закрытым нижним концом (инвентарный сердечник) или вытрамбовать специальной трамбовкой. Сваи различают: набивные виброштампованные и набивные в выштампованном ложе. Еще одной разновидностью буронабивных свай являются буроинъекционные сваи. Такие сваи устраиваются путем заполнения вертикальных или наклонных скважин цементно – песчаным раствором под давлением. Получающаяся неровная поверхность обеспечивает хорошее сцепление сваи с окружающим грунтом. Наличие арматурного каркаса позволяет сваям воспринимать не только сжимающие, но и растягивающие усилия. Такие сваи используют для усиления фундаментов существующих зданий, создания свайных стен и в качестве анкеров. Сваи с извлекаемой оболочкой можно применять в любых геологических условиях, так как в процессе изготовления используют обсадные трубы, защищающие стенки скважины от обрушения. Простейшим видом таких свая является свая, предложенная инженером А. Э. Страусом. Для изготовления такой сваи в процессе бурения скважины в грунт погружается обсадная труба. После погружения оболочки до проектной отметки в скважину порциями подается бетонная смесь. Каждую порцию бетонной смеси интенсивно трамбуют с постепенным извлечением обсадной трубы. Данным методом образуется свая с неровной поверхностью, что увеличивает ее несущую способность. Сваи с неизвлекаемой оболочкой применяют в случаи отсутствия возможности изготовления свай с извлекаемой оболочкой. Такие условия создаются сложными водонасыщенными глинистыми грунтами с прослойками песков и супесей, где подземные (грунтовые) воды способны разрушить ствол сваи во время твердения бетонной смеси. Оценка статьи: (пока оценок нет) Загрузка... Сохранить себе в: Виды свай – классификация, материалы изготовления, свайные фундаменты Ссылка на основную публикацию