6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные типы свай

Разновидности свай и ростверков для фундамента

Виды свайных фундаментов могут различаться в зависимости от особенностей ландшафта, грунта и самого сооружения. Но в любом случае, данный тип опорных сооружений существенно снижает затраты на строительство по сравнению с применением заливных фундаментов, уходящих под поверхность земли. Во многих случаях различные типы свай являются единственным решением в строительстве сооружений при сложных условиях. Свайные конструкции имеют свои преимущества некоторые недостатки, потому в проектировании учитываются даже малейшие нюансы их сооружения.

Основные типы свайных конструкций

Типы свайных фундаментов различаются по видам свай и ростверк. Но основной принцип применения данного типа фундамента заключается в том, что опора сооружения получает сцепление с грунтом за счет наличия вертикально расположенных в нем элементов конструкции, то есть – свай.

По типу работы фундаменты разделяют на следующие типы:

  1. Стоечные сваи. Их задача заключается в принятии на себя основной нагрузки от веса всего сооружения. Такие сваи передают вес конструкции на грунт. Это – наиболее распространенный тип свай, их материал и конструкция предполагает максимальную прочность, надежность и долговечность, так как на них приходится около 85 % всей массы здания. Данный тип фундамента практически не дает осадки и способен выдерживать значительные нагрузки на протяжении длительного периода.
  2. Висячие сваи. Они, как правило, имеют рельефную поверхность в сочетании с увеличенной боковой площадью. По принципу действия их можно сравнить с забитым в прочное основание гвоздем. Яркий пример данного типа фундамента можно привести при помощи винтовых свай. Их применение становится целесообразным в тех случаях, когда прочный грунт залегает в поверхности на значительную глубину, то висячие смогут выполнять свою функцию без погружения в грунт на большое расстояние.

Устройство фундамента на сваях

Свая – это стержень, на котором впоследствии будет держаться фундамент. Она может погружаться в землю в готовом виде, либо изготавливаться непосредственно в грунте. Основное назначение элемента – передача нагрузки на грунт как посредством бокового трения, так и через нижний торец.

Составляющие свайного фундамента

Свайный фундамент состоит из нескольких составляющих. Его конструкция может изменяться в зависимости от типа применяемых материалов и других факторов, но в целом выглядит следующим образом:

  • сваи, погруженные в землю;
  • в верхней части они соединяются ростверком, который может состоять из балок или плит и находиться над уровнем грунта.

Как выглядит ростверк на сваях

Виды ростверков свайных фундаментов: сборные, монолитные, монолитно-сборные. В случаях, когда голова сваи является ее продолжением и соединяется с другими колонами, в изготовлении ростверка необходимость отпадает.

Во всех типах фундаментов ростверк служим для равномерной передачи нагрузки от здания к сваям, а от них – на грунт.

Классификация по типу материала

Чтобы определить, какие бывают сваи, следует более подробно рассмотреть их классификацию по типу материала. От его выбора будет зависеть долговечность, надежность, устойчивость к внешним раздражителям возводимого фундамента.

Деревянные

Изделия изготавливаются преимущественно из следующих пород древесины:

  • сосна, ель;
  • дуб;
  • кедр;
  • лиственница или пихта.

Сваи из дерева бывают цельными и сращенными по длине, во втором случае бревна соединяются с помощью металлических накладок.

При меньшей цене изделий из дерева важно учитывать, что они способны выдержать меньшую нагрузку по сравнению с железобетонными или железными аналогами. Чаще всего деревянные сваи применяются при сооружении временных конструкций.

Железобетонные

Данная разновидность свай имеет наиболее распространенное применение. Они могут быть как монолитными, так сборными.

Монолитные конструкции имеют разное сечение: круглое, квадратное, прямоугольное. Параметры сечения – от 20Хдо до 40Х40. Конец, погружаемый в грунт, имеет пирамидальную форму. При забивке фундамента он дополнительно защищается стальным башмаком. Монолитная конструкция почти всегда укрепляется посредством внутреннего продольного армирования. Для увеличения прочности сваи она может иметь поперечное армирование из низкоуглеродистой проволоки.

Наиболее распространенный вид железобетонных свай

Сваи сборной конструкции собираются из трубчатых железобетонных элементов. Сборка осуществляется заранее на производстве или непосредственно на месте строительства.

Забивка железобетонных свай может осуществляться при помощи копров, передвижных кранов и прочего специализированного оборудования. Широкое распространение получила менее затратная технология вибропогружения.

При забивке свай их верхняя поверхность защищается тройным слоем металлической сетки с шагом от 5 см. Данная мера предотвращает разрушение железобетонного изделия в процессе передачи нагрузки от молота.

Металлические

Основное преимущество металлических или винтовых свай заключается в возможности точечного создания несущей способности в местах, где применение железобетонных технологий либо невозможно по причине трудного доступа, либо является слишком дорогим. На сегодняшний день в гражданском строительстве данный вид опор применяется все чаще.

Изделия изготавливаются из цельнолитых труб, с одной стороны сведенных к конусу. Около наконечника к трубе приваривается реборда из листового металла. Существуют следующие виды винтовых свай:

  • сварные;
  • с литыми наконечниками;
  • геошурупы.

Применение металлических свай

Применение металлических свай целесообразно в строительстве фундамента на сложном грунте. С их помощью можно значительно сэкономить бюджет, при этом достигается максимальное качество и прочность конструкции. Сроки возведения фундамента и шум сокращаются в 2 раза по сравнению с железобетонными аналогами.

Классификация по способу заглубления в грунт

Способ погружения сваи зависит от вида изделия, материала, из которого оно изготовлено и некоторых других факторов, например – тип грунта и уровень грунтовых вод. Для облегчения возведения свайного фундамента в песчаных и гравелистых грунтах может применяться технология подмывания, а для пылевато-глинистых грунтов – бурение скважин и электроосмос. Но чаще всего используются следующие способы погружения:

  • забивной способ реализуется с применением свайных молотов;
  • погружение вибрированием осуществляется в условиях влажных песков;
  • вдавливание в грунт, применяется в случаях, когда недопустимо динамическое воздействие на грунт;
  • винтовые металлические си заглубляются в грунт посредством ввинчивания. Данная технология является целесообразной в слабых грунтах.

В предоставленном ниже видео можно увидеть, как происходит забивка железобетонной сваи:

Разделение свай по условию изготовления

Существует две основные классификации свай по условию их изготовления: производимые на производстве и в грунте. Если в первом случае изделие погружается в землю в готовом виде, то во втором изготавливается непосредственно на месте строительства. Такие изделия называют буронабивными или набивными.

Набивные сваи

Первым этапом монтажа таких свай является бурение скважины до определенной отметки. Впоследствии в ней набивается бетон или железобетонная конструкция. Часто в нижней части скважины путем бурения грунта либо распирания путем усиленной трамбовки бетона делается расширение. В результате свая будет иметь расширенную пяту.

Изготовление железобетонных свай в грунте

Следующим этапом является укрепление ложа. Для этого на дно скважины засыпается и трамбуется щебень или шлак для укрепления будущей сваи. Максимальные параметры буронабивного изделия – до 0,5 м. в ширину и до 50 м. в глубину.

Затем в скважину устанавливается обсадная труба, которая впоследствии будет выполнять функцию фундамента. Если конструкция сваи предполагает дополнительное укрепление, в обсадную трубу устанавливается каркас из арматуры. Труба имеет теряемый башмак, который в процессе утрамбовки бетона образовывает расширенную пяту.

В трубу заливается бетонная смесь, после чего производится утрамбовка материала. Оно выполняется путем удара молота по трубе либо по технологии виброштампования. Второй метод является более экономичным и на сегодняшний день применяется все чаще.

Применение фигурных свай различного типа

В особенно сложных условиях, например – при сильном промерзании грунта или чрезмерной нагрузке на почву, рекомендуется применение свай с различными формами. Они могут быть как изготавливаемыми в грунте, так и забивными.

Различают следующие виды изделий:

  • пирамидальные;
  • трапецеидальные;
  • ромбовидные;
  • с уширенной пятой.

Вид свай с уширенной пятой

Все эти виды свай используются только в качестве висячих стоек, так как позволяют в полной мере использовать опорную способность грунта. Первые три вида изделий применяются в условиях сильного промерзания грунта для минимизации касательных сил при его пучении.

Сваи с уширенной пятой применяются в слабых грунтах, под которыми пролегают более плотные слои. Такие изделия используются в качестве стоек и могут обеспечить прочность и надежность фундамента даже на нестабильных грунтах.

Основные типы свай

По роду материала, как уже было сказано ранее, сваи могут быть деревянные, металлические, бетонные и железобетонные. В по­следнее время начали применять грунтобетонные или грунтоцементные и грунтовые сваи.


Рис. 1.3. Основные типы свай:
А — готовая (забивная) свая, погружаемая забивкой или вибрированием; Б — набивная свая без оболочки, скважина пробивается тяжелым конусом; В — набивная свая с оболочкой, остающейся в грунте (оболочка из тонко­го листового железа забивается с помощью сердечника); Г — набивная свая со съемной оболочкой (оболочка из стальной трубы со съемным баш­маком забивается в грунт и по мере бетонирования извлекается); Д — набивная свая со съемной оболочкой без башмака или без оболочки (сква­жина образуется бурением); Е — винтовая свая. Пунктиром показаны кон­туры скважин, сплошными линиями — контуры свай

По способу внедрения в грунт различают сваи готовые, по­гружаемые в грунт забивкой, задавливанием, завинчиванием и т. п., и набивные, изготовляемые непосредственно в скважине, пред­варительно пробуренной или пробитой в грунте.
Готовые сваи, погружаемые в грунт с помощью молотов и виб­ропогружателей, называют забивными сваями (рис. 1. 3 А).
Поперечное сечение свай может быть сплошным (полнотелые сваи)или полым (пустотелые сваи и сваи-оболочки). Принципиального различия между сваями

Таблица 1.1 Общая схема классификации свай по видам

пустотелыми и сваями-оболочками нет. Обычно при диаметре (стороне) поперечного сечения сваи до 800 мми наличии внутренней полости сваи называют пустотелыми. При тех же условиях, но при диаметре более 800 ммсваи относят к оболочкам.

Пустотелые сваи и сваи-оболочки могут быть с открытым или с закрытым нижним концом, что сказывается на способе производ­ства работ и на несущей способности.

Для повышения несущей способности сваи у ее нижнего конца устраивают уширенную пяту (разбуриванием или камуфлетным взрывом). Устройство уширенной пяты возможно у забивных свай, но более характерно для набивных.

Конструкции готовых свай более или менее стандартны, тогда как конструкции набивных весьма разнообразны. Скважины для устройства набивных свай можно образовывать непосредственно в грунте бурением или пробивкой, под защитой обсадной трубы или без нее, причем обсадную трубу чаще всего удаляют после бетони­рования сваи или оставляют в качестве внешней оболочки.

Возможно комбинирова­ние различных методов уст­ройства ствола сваи и уши­ренной пяты. Все это затруд­няет составление общей классификации свай как по способу их устройства, так и по другим признакам. Пред­ставленную в табл. 1.1 об­щую схему классификации свай по их видам можно рас­сматривать только как пред­варительную.

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.

Читать еще:  Количество цемента на 1м3 бетона для фундамента

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.

Основные типы свай

Большое количество типов свай (более 100), применяемых в отечественном и зарубежном фундаментостроении, можно класси­фицировать по трем основным признакам:

1) по особенностям передачи нагрузки на грунт;
2) по способу заглубления или устройства свай в грунте;
3) по материалу.

Наиболее важным признаком является способ заглубления свай, который оказывает большое влияние на их несущую способ­ность по грунту.
Специфической особенностью свай любого типа является пере­дача нагрузки на грунт их нижним концом и боковой поверх­ностью. В зависимости от характера напластования и физико-ме­ханических свойств грунтов сваи могут передавать всю восприни­маемую нагрузку на грунт преимущественно нижним концом или боковой поверхностью. В соответствии с этим сваи подразделяют на два основных типа: сваи-стойки, передающие нагрузку нижним концом или уширением (уширенной пятой) на любые малосжимаемые грунты; сваи висячие, передающие нагрузку на любые грунты боковой поверхности и нижним концом. Кроме перечисленных основных типов, можно еще назвать сваи уплотнения с наклонной боковой поверхностью (конические, пирамидальные, клиновид­ные); сваи трения, передающие нагрузку только трением по боковой поверхности (анкерные, воспринимающие растягивающие усилия).

По способу устройства различают: сваи, изготавливаемые за­ранее и погружаемые в грунт в готовом виде; сваи, сооружаемые (бетонируемые) в грунте, на месте возведения фундамента; ком­бинированные, состоящие из свай первых двух типов.

В зависимости от применяемого материала сваи бывают дере­вянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные.

Кроме перечисленных основных признаков, сваи различают: по форме поперечного сечения — круглые, квадратные, прямо­угольные, треугольные, многогранные, трубчатые, крестового се­чения и др.; в зависимости от профиля в продольном сечении — цилиндрические или призматические, конические или пирамидаль­ные, с рифленой поверхностью и др.; по характеру действующего усилия — сжатые и растянутые, а также работающие на изгиб; по направлению погружения — вертикальные и наклонные; по способу погружения — забивные, завинчиваемые, погружаемые вибрацией, заглубляемые в предварительно пробуренные (лидерные) скважины и др. Сваи, погружаемые с подмывом, не могут быть выделены в отдельную группу ввиду того, что подмыв применяют в качестве вспомогательного средства для облегчения заглубления свай, а не как самостоятельный способ их погружения. Погружае­мые с подмывом сваи на последнем этапе погружения (после пре­кращения подачи воды) должны быть всегда добиты до получения проектного отказа для обеспечения их расчетной несущей способ­ности.

В главе СНиП П-Б.5-67* «Свайные фундаменты. Нормы про­ектирования» рассматриваются четыре типа свай: а) забивные железобетонные и деревянные; б) набивные бетонные и железо­бетонные; в) сваи-оболочки железобетонные; г) винтовые со стальным или железобетонным стволом.

К забивным отнесены сваи, погружаемые в грунт с помощью молотов и вибропогружателей, а также задавливаемые сваи; к на­бивным — сваи, сооружаемые путем предварительного устройства в грунте скважин (любым способом) и последующего заполнения их бетонной смесью, укладываемой как с уплотнением, так и без уплотнения (только под действием собственного веса).

Принятая в СНиПе классификация по отдельным характерным признакам не может точно отразить большого разнообразия кон­струкций и методов заглубления свай в грунт, применяемых в фундаментостроении. Известно, что под термином «забивные сваи» подразумеваются сваи, погружаемые забивкой с помощью мо­лотов. Распространение этого термина на сваи, заглубляемые в грунт вибропогружателями, вибромолотами и задавливанием, приводит к условности, а следовательно, к некоторой неточности такого термина. Аналогичная картина наблюдается и с термином «набивные сваи», под которым подразумеваются сваи всех типов, сооружаемые непосредственно в грунте путем заполнения скважин бетонной смесью как с принудительным уплотнением ее, так и без уплотнения, хотя принятый термин «набивные» может относиться только к первой группе свай.

В действующей терминологии одни термины (сваи забивные и сваи набивные) приняты по способу их устройства (заглубления) в грунте, а другие (сваи-оболочки и винтовые сваи) — по харак­терным особенностям конструкции. Из-за разного подхода к наз­начению терминов, некоторые из них оказываются излишними, так как охватываются другими. Например, сваи-оболочки можно отнести к сваям забивным, поскольку под ними подразумеваются сваи всех типов, принудительно погружаемые в грунт разными способами.

Несмотря на некоторые отмеченные погрешности принятой в СНиПе терминологии, она широко используется из-за отсутствия других, более совершенных терминов.

До разработки более удачной терминологии необходимо рас­смотреть целесообразность применения терминов, назначаемых по одному или нескольким классификационным признакам, например по материалу, конструкции, несущей способности по грун­ту или способу устройства. Очевидно, лучшими следует считать термины, отражающие наибольшее количество характерных приз­наков. С этой точки зрения классификация по материалу не является определяющей, поскольку из одного и того же материала, например железобетона, можно изготовить сваи, бетонируемые в грунте, забивные и винтовые, а также сваи-оболочки. Остальные три взаимосвязанных признака являются определяющими при вы­боре оптимальных терминов. Поскольку эти признаки взаимосвя­заны, то можно ориентироваться на один из них (например, на характерные особенности технологии устройства свай или особен­ности конструкции). Если в качестве основного принять технологи­ческий признак, то сваи всех типов можно разделить на три класса: сваи, погружаемые в грунт; сваи, сооружаемые в грунте, и сваи комбинированные. К погружаемым следует отнести изготавливаемые в стороне стальные, деревянные, железобетонные сваи, которые погружают в грунт любым из числа известных способов. К сооружаемым в грунте сваям (которые за рубежом на­зывают «Оrtbetonpfahle» или «In-situ pile») относятся сваи, изго­тавливаемые путем укладки бетонной смеси в скважины, предва­рительно разработанные в грунте любым способом. К комбини­рованным следует отнести сваи, состоящие из готовых стальных, деревянных или железобетонных элементов, которые после заглуб­ления в грунт взаимно соединяют, омоноличивая их тем или иным способом бетонной смесью или цементным раствором, укладываемыми в грунт. Рассмотренная терминологическая классификация в большей степени удовлетворяет характерным особенностям конструкции свай и технологии их сооружения, но не отражает влияния этих признаков на изменение удельной несущей способности по грунту. Например, погружаемые сваи и сваи-оболочки отнесены к одному классу, хотя между ними имеется существенное различие в вели­чинах удельной несущей способности грунтов по торцу и боковой поверхности элементов.

Взамен терминов, применяемых по технологическому признаку, более приемлемыми следует считать термины по характерным признакам конструкции, которые могли бы одновременно отра­жать особенности заглубления свай в грунт. В качестве таких терминов до разработки лучших можно принять следующие: «свая», «свая-оболочка» и «свая-столб». Два первых термина при­няты в СНиПе и являются общеизвестными, третий термин новый.

Под термином «свая» подразумевают полый или сплошного се­чения деревянный, железобетонный или стальной элемент, погру­жаемый принудительно любым способом в грунт с закрытым ниж­ним концом (или с открытым концом, но заглубляемый без удаления грунта из его внутренней полости), а также элемент, устанавливае­мый в полость заранее пробуренной скважины и принудительно допогружаемый до наступления сопротивления грунта, обеспечива­ющего восприятие расчетной нагрузки.

Термином «свая-оболочка» обозначают полый или заполняемый бетонной смесью после заглубления в грунт железобетонный или стальной элемент, который принудительно погружают с открытым нижним концом и выемкой грунта из его полости, или такой же элемент, устанавливаемый в предварительно пробуренную сква­жину.

В «Технических условиях проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб» (СН 200-62) под терми­ном «свая» подразумевают элемент диаметром не более 0,8 м; под термином «свая-оболочка» — элемент диаметром от 0,8 до 2 м.
В ГОСТ 17382-72 к полым сваям отнесены элементы диаметром 0,4-0,8 м, к сваям-оболочкам — элементы диаметром 1-3 м.
В настоящей работе подразделение на сваи и сваи-оболочки принято в соответствии с СН 200-62.

Под термином «свая-столб» подразумевается несущий элемент, сооружаемый на месте строительства фундамента путем устройства в грунте любым способом скважины и последующего заполнения ее бетонной смесью, или же заранее изготовленный элемент, устанавливаемый в предварительно пробуренную скважину без после­дующего принудительного заглубления его нижнего конца в грунт.

Общим для всех терминов является понятие «свая», указываю­щее на то, что обозначаемые этими терминами элементы являются основной несущей частью фундаментов независимо от их конструк­ции, методов расчета и возведения.

Несмотря на общность между этими элементами имеются и раз­личия. Существенное различие в методах заглубления элементов в грунт оказывает, как правило, решающее влияние на плотность, а, следовательно, и на несущую способность грунтов, находящихся под нижним концом и вдоль боковой поверхности элементов. Из-за вытеснения грунта принудительно погружаемыми «сваями» его плотность вблизи свай превышает природную. Вследствие принуди­тельного заглубления низа «свай-оболочек» в грунт он сохраняет природную плотность. В результате устройства «свай-столбов» происходит некоторое разуплотнение грунтов основания.

В дальнейшем под понятием «свайный фундамент» будет подра­зумеваться фундамент из свай, свай-оболочек или свай-столбов. Общим понятием «несущий элемент» (когда не требуется обращать внимание на специфические признаки) будут обозначены свая, свая-оболочка или свая-столб. Свая-оболочка или свая-столб будут называться оболочка или столб.

Читать еще:  Рассчитываем трубы отопления и водопровода

Виды свайных фундаментов и классификация всех типов свай

Использование свай позволяет возводить здания даже в особо сложных условиях: при слабых поверхностных слоях почвы, при высоком уровне грунтовых вод, если климат в данной местности очень суровый, а также в случаях, когда рельеф усложняет задачу строительства. Посредством использования свай можно достичь более твердых слоев грунта, что сведет к минимуму негативное воздействие вышеперечисленных факторов риска для увеличения надежности и долговечности постройки. Различные виды свайных фундаментов и классификация свай помогут сориентироваться в выборе основания под постройку.

Использование свай позволяет возводить здания даже в особо сложных условиях: при слабых поверхностных слоях почвы, при высоком уровне грунтовых вод, если климат в данной местности очень суровый, а также в случаях, когда рельеф усложняет задачу строительства. Посредством использования свай можно достичь более твердых слоев грунта, что сведет к минимуму негативное воздействие вышеперечисленных факторов риска для увеличения надежности и долговечности постройки. Различные виды свайных фундаментов и классификация свай помогут сориентироваться в выборе основания под постройку.

Существующие разновидности свай

Опоры под здание делятся на разные типы по определенным параметрам. Так, в зависимости от способа погружения различают:

  • забивные — при этом в качестве материала может использоваться металл и дерево, а в дополнение к этому еще и железобетон. Такие сваи вбиваются в почву посредством специального оборудования (молоты, вибровдавливатели и погружатели), поэтому нет необходимости извлекать грунт на поверхность;

  • железобетонные сваи-оболочки, которые создаются при условии удаления излишков почвы, после чего полости заполняются бетонной смесью;

  • набивные обустраиваются посредством обжатия грунта, а затем в полости укладывается бетон;

  • винтовые сваи заглубляются в почву с помощью кабестана;

  • буровые — получаются посредством бурения скважин, а затем заполняются бетонной смесью.

Существует также подразделение опор на типы, основанное на несущих нагрузках:

  • сваи-стойки — передают на грунт полностью все напряжение, получаемое от постройки;
  • так называемые «висячие», при этом нагрузка на почву оказывается боковыми гранями свай.

Помимо общей классификации существует также несколько разновидностей забивных железобетонных опор, которые отличаются формой сечения:

  • квадратные;
  • прямоугольные;
  • тавровые;
  • двутавровые;
  • круглые полые;
  • квадратные с круглой полостью.

Разнится также способ армирования свай и конфигурация исполнения. Так, можно создать цельную конструкцию опоры или составную из отдельных элементов. Существуют также сваи с различным окончанием: заостренной формы, с расширенной подошвой, с закрытой или открытой полостью, расположенной с нижней стороны опоры. Преимуществом остроконечных свай можно назвать более быстрое и легкое вбивание в почву, а расширение подошвы опоры не позволит поддаться силам, действующим на разрыв в холодное время года, так как при этом велика вероятность частичного выталкивания столбов.

Виды фундаментов на сваях

В зависимости от того, какое количество опор будет задействовано при строительстве, от степени тяжести объекта, а также от конфигурации самого здания, различают несколько видов свайных основ под постройку:

1. Одиночные сваи — используются в случаях, когда необходимо передать нагрузку от элемента малой площади основания, например, если в проекте дома имеются колонны. Нередко используется вариант, когда непосредственно сама свая и является колонной.

2. Ленточный свайный фундамент применяется, когда планируется возвести протяженную конструкцию или установить опоры по периметру дома.

3. Свайные «кусты» — при этом нагрузку принимают на себя несколько опор, сконцентрированных под одним из элементов объекта, например, под той же колонной.

4. Свайное «поле» — такой проект подразумевает системное расположение опор по всей площади основания объекта. Обычно такое решение используется в случаях, когда здание планируется крупногабаритным и тяжелым.

Перечисленные виды свайных фундаментов и большинство свай вне зависимости от их классификации обычно задействуются вместе с ростверком. Это монолитная или сборная конструкция, которая объединяет все установленные опоры. Различают несколько типов фундаментов с ростверком:

  • низкий — оборудуется несколько ниже поверхности почвы, при этом есть возможность равномерно распределить передаваемую объектом нагрузку по всей площади фундамента, а не только на сваи;

  • повышенный — располагается непосредственно над поверхностью почвы, исключая вероятность передачи напряжения на грунт;

  • высокий — используется при строительстве мостов и других гидротехнических сооружений, а также в случаях, когда в жилом доме планируется подпольное помещение.

Главной особенностью ростверка является необходимость объединения этой бетонной конструкции со сваями. Делается это посредством арматурной конструкции. Когда закладываются металлические стержни в скважины под сваи, их длина должна превышать длину опоры. Это позволит при оборудовании ростверка создать монолитную конструкцию.

Как видно, существует немало решений, позволяющих построить дом или здание даже на непрочных грунтах без угрозы появления деформаций со временем при воздействии грунтовых вод или в случае пучения грунта. Свайный фундамент можно выполнить даже самостоятельно, при этом достаточно иметь ручной бур. Особого внимания заслуживает также оценка почвы: ее структуры, подвижности, глубины залегания твердых слоев грунта и грунтовых вод. Также играет роль климат в той местности, где планируется строительство дома, так как свайную основу под постройку вполне можно возвести там, где не допускается оборудовать даже заглубленный ленточный фундамент.

Основные виды свай и их применение

Для чего предназначаются сваи?

Обычно сваи используются для того, чтобы изготовить фундамент для того либо иного здания. Сваи позволяют передать определённую нагрузку прямо на почву (грунт).

Этот метод позволяет увеличить так называемую несущую нагрузку. Фундамент, изготовленный с применением свай, может быть крайне прочным и долговечным. Не менее важно и то, что подобный фундамент обладает весьма низкой стоимостью. Также его можно назвать достаточно простым с точки зрения обустройства.

Сегодня нет проблемы в том, чтобы найти фирмы, которые проводят свайные работы по Москве, ведь спрос на эти услуги достаточно велик: строительство в Москве идёт «полным ходом».

Какие же бывают виды свай? Сваи могут различаться по целому набору характеристик. Среди этих характеристик можно выделить тип материала, который применяется при изготовлении. Кроме материала, особое значение имеет и технология производства. Сегодня существуют такие технологии, которые позволяют существенно повысить качество свай. Также они различаются и от по методу погружения (как и по форме).

Если разбираться подробнее, то можно отметить, что по виду материала можно отметить следующие виды свай:

  1. Сваи, имеющие железобетонное происхождение.
  2. Выполненные из дерева.
  3. Выполненные из металла.

Различия заключаются также и по тому, как их погружают в землю. Это связано с особенностями конструкции.

Обычно сваи разделют на два типа. Первый тип — это висячие сваи, а второй — стойкие.

Висячие сваи необходимы во время работ на слабых грунтах. Также подобные сваи отлично подойдут для очень большой глубины. Они обладают весьма интересным принципом действия. Дело в том, что подобные сваи могут передавать нагрузки путём трения между землёй и боковой поверхностью.

Именно нижний торец сваи принимается на себя всю нагрузку.

Какие же бывают конструкции свай?

  1. Винтового типа. Они обычно просто завинчиваются прямо в почву. Это позволяет зафиксировать механизм максимально надёжно.
  2. Набивной тип. Здесь речь идёт ситуации, когда скважину могут изготовить методом обжатия почвы. После этого в почву заливают смесь бетона.
  3. Буровой тип. Самый простой вид, суть которого заключается в том, что в пробуренные скважины заливают специальную смесь, содержащую в себе не простой бетон, а бетон с определённой долей армирования. Альтернативой бетону может послужить железобетон.
  4. Полый тип свай. Здесь всё несколько сложнее, чем в предыдущих пунктах. Дело в том, что в полых сваях используют метод погружения в почву с помощью вибрации. Лишний грунт обычно удаляют изнутри. После того, как ненужный грунт будет удалён, вместо него заливают бетон.

При проведении свайных работ кроме того используют: буронабивные сваи, буроинъекционные сваи, буросекущие сваи, бурокасательные сваи, микросваи, сваи в стеснённых условиях.

  • Буронабивные сваи бурят с применением особой защиты. Это позволяет преодолеть даже самые сложные (с точки зреняи бурения) грунты.
  • Буроинъекционные сваи отличаются с применением устройства под названием шароченый долот. Он позволяет ускорить процесс бурения.
  • Буросекущими сваями пользуются в условиях плотной застройки. Это особенно актуально в городах, где и так мало свободного места. Это позволяет ускорить процесс строительства многократно.
  • Бурокасательные сваи нужны для ведения работ на землях, перенасыщенных грунтовыми водами.
  • Микросваи же необходимы при новом строительстве или укреплении фундамента уже построенного здания. Микросваи обладают крайне низким уровнем вибрации, что позволяет установить фундамент без необходимости беспокоить жильцов жилого дома. Также не придётся останавливать какие-либо процессы строительства.

Сваи в стеснённых условиях могут быть необходимы при отсутствии большого количества свободной площади для ведения работ. Речь идёт о работах, которые проводятся прямо внутри зданий. Здесь на выручку придут небольшие установки, имеющие совсем малые размеры. Устройство свай с такими установками возможно даже в небольшом помещении.

Общая оценка статьи: Опубликовано: 2017.04.16

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Новые типы свай и их конструкции

Новые типы и конструкции свай: Технологии их устройства при новом строительстве и реконструкции.

Строительство в исторической и застроенной части города ставит перед застройщиком, проектировщиками и подрядными организациями жесткие требования по сохранению существующих зданий, примыкающих к площадке, минимизации технологического воздействия на них, обеспечению безопасного и ограниченного по времени, согласованного с администрацией города, срока выполнения комплекса строительно-монтажных работ. Устройство фундаментов — наиболее сложная часть строительного процесса, имеющая в своем составе максимальное число всевозможных рисков.

Общие положения

До начала 90-х гг., основным типом свайных фундаментов были сборные железобетонные сваи, применение которых оказалось весьма опасным для зданий старой застройки при строительстве около них новых сооружений. Многочисленные аварии и повреждения соседних зданий при забивке свай близ существующих зданий заставляло искать участников строительного процесса — проектировщиков и строителей — новые технологии, которые в наименьшей степени оказывали бы пагубное воздействие на окружающую застройку.

Первым шагом в этом направлении стало ограничение использования забивных свай на расстоянии до 20 м от зданий существующей застройки. И уже в конце 90-х гг. администрация города принимает решение о запрещении использования забивных свай в застроенной части. Этот период отмечается высокой активностью по выходу на рынок Санкт-Петербурга новых строительных кампаний, в том числе из стран Балтии и Европы.

Отказ от метода забивки в центральных районах Санкт-Петербурга привел, в свою очередь, к разработке и внедрению в строительную практику технологии статического вдавливания свай, а также к появлению в арсенале геотехнических фирм новых технологий изготовления свай в грунте.

В конце 80-х годов прошлого столетия основу парка буровых машин составляли советские модели: СКБ 4, УРБ 2А2, УРБ ЗАМ, УГБ 50, ЛБУ, ПБУ 2, СБУ 100 и другие, предназначенные в основном для бурения геологических скважин и приспособленные под строительные цели для устройства скважин под защитой бентонитового (глинистого) раствора либо проходными шнеками.

Сегодня для изготовления свай в грунте на строительных площадках широко используются буровые станки таких зарубежных фирм, как Bauer, Casagrande, SoilMec, Fundex, которые позволяют создавать сваи диаметром от 350 до 1800 мм и длиной до 50 (80) м.

Именно применительно к технологиям устройства фундаментов в 90-е годы стало применяться выражение «щадящие технологии».

Следует отметить, что существенным условием реализации любого проекта является выбор профессионального субподрядчика по выполнению работ «нулевого цикла» и устройству фундаментов. Существуют примеры, когда неправильная оценка инженерных условий площадки приводила к аварийным последствиям. Достаточно много различных примеров, когда при устройстве фундаментов соседние дома получали существенные деформации с образованием трещин. Особое значение имеет в этом случае выполнение работ около зданий, имеющих техническое состояние III класса, при котором здание уже имеет предаварийное состояние, и любое незначительное воздействие может привести к нарушению его нормального функционирования. Данным вопросам в городе немало внимания уделяется как учебными и академическими учреждениями, так и комиссией по аварийным зданиям при Жилищном комитете администрации города. Много лет данной проблемой занималась и комиссия по основаниям и фундаментам при администрации Санкт-Петербурга, начавшая свою работу еще в 80-е годы прошлого столетия. В основании ее создания стоял заслуженный деятель науки и техники РФ, профессор, доктор технический наук, заведующий кафедрой «Основания, фундаменты и механика грунтов» Ленинградского инженерностроительного института (СПб ГАСУ) Борис Иванович Далматов (1910-2000 гг.).

В отечественной и зарубежной практике фундаментостроения свайные фундаменты получили широкое распространение, поскольку они позволяют возводить здания и сооружения на слабых грунтах с недостаточной несущей способностью. Во многих случаях это единственный способ возвести сооружение в сложных инженерногеологических условиях.

Основными преимуществами свайных фундаментов является сокращение сроков строительства, высокая технологичность, снижение трудоемкости работ, уменьшение объемов земляных работ.

С середины 90-х гг. наряду с предварительно изготовленными сваями стали получать широкое применение сваи, выполненные в грунте (буронабивные и инъекционные). Их все чаще применяют в случаях, когда на фундаменты зданий или сооружений, возводимых на слабых грунтах, передаются большие сосредоточенные нагрузки при устройстве фундаментов вблизи существующих зданий и при усилении фундаментов эксплуатируемых сооружений, и др.

Читать еще:  Чем клеить экструдированный пенополистирол: советы профессионалов

У индустриально развитых стран большой опыт качественного устройства фундаментов в виде буронабивных и инъекционных свай, а в настоящее время наиболее современные технологии стали широко использоваться и в России , в частности в Санкт-Петербурге. Так, современные технологии устройства свай в грунте, применяемые в нашем городе, разделены на три основных вида:

  1. сваи, изготавливаемые с выемкой грунта;
  2. сваи, изготавливаемые с частичной выемкой грунта;
  3. сваи уплотнения, изготавливаемые без выемки грунта в результате его принудительного сжатия или вытеснения.

На сегодняшний день отечественный строительный рынок Санкт-Петербурга представлен достаточно большим количеством компаний, специализирующихся на устройстве различных типов фундаментов, в том числе и свайных.

Эти предприятия предлагают различные технологии выполнения свай, различное их качество и цены, и зачастую перед заказчиком стоит нелегкий выбор наиболее рациональных и безопасных технологий и конструкций свай. Этот выбор зависит от конкретных геологических и гидрогеологических условий, схемы и конструкции возводимого или реконструируемого сооружения, окружающей застройки и ее технического состояния. Существенную помощь в таком выборе должны оказать застройщику специалисты-геотехники на всех стадиях разработки и сопровождения проекта. Именно они должны оценить инженерногеологические условия площадки строительства (напластование, вид и характери-:тики грунтов), предложить оптимальную конструкцию фундамента для проектируемого сооружения с учетом его чувствительности к неравномерным осадкам и рекомендовать наиболее эффективные технологии производства работ, в том числе щадящие для окружающей застройки.

В настоящее время Санкт-Петербург является одним из передовых городов России, где для промышленного и гражданского строительства нашли применение современные методы улучшения свойств грунтов, а также многочисленные современные технологии устройства фундаментов, в первую очередь, свайных. Предпосылкой этого во многом стали сложные инженернотеологические условия нынешней территории города, претерпевавшей в разные теологические периоды прохождение многочисленных ледников с образованием морей и ледниковых озер.

За последние 15 лет в городе произошли существенные изменения и в отношении работ нулевого цикла. На строительный рынок пришли новые строительные организации, специализирующиеся на геотехнических работах, появились и широко внедряются современные машины и технологии.

Виды свай и их классификация

Основным конструктивным элементом свайного фундамента являются сваи. Различают следующие виды свай.

По способу погружения в грунт:

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

сваи-оболочки (железобетонные), погружаемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые бетонной смесью;

набивные (бетонные и железобетонные), устраиваемые путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного обжатия грунта

буровые (железобетонные), устраиваемые путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них готовых железобетонных элементов;

винтовые, погружаемые в грунт завинчиванием специальным роторным механизмом — кабестаном.

По условиям взаимодействия с грунтом:

сваи-стойки, к которым относятся сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем и твердые глины с модулем деформации E  50 МПа);

висячие сваи, к которым относятся сваи всех видов, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на основание боковой поверхностью и нижним концом.

Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м включительно и сваи-оболочки диаметром до 1 м и более можно классифицировать по следующим признакам:

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

по форме поперечного сечения — квадратные, прямоугольные, тавровые и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью и полые круглого сечения;

по форме продольного сечения — призматические, цилиндрические и с наклонными гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные);

по конструктивным особенностям — целые и составные (из отдельных секций);

по конструкции нижнего конца — с заостренным или плоским нижним концом, с плоским и объемным уширением (булавовидные) и полые с закрытым или открытым нижним концом или с камуфлетной пятой.

Забивные сваи с камуфлетной пятой устраивают путем забивки полых свай круглого поперечного сечения, имеющих на конце стальной наконечник с последующим заполнением полости свай и наконечника бетонной смесью и устройством взрывом камуфлетного уширения в пределах наконечника.

Набивные сваи по способу устройства подразделяются следующим образом:

устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт башмаком, оставляемым в грунте, с последующим извлечением труб по мере заполнения скважин бетонной смесью;

виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах путем их заполнения жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с закрепленным на ней вибропогружателем;

виброштампованные, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конической формы с последующим заполнением их бетонной смесью.

Способ погружения свай в грунт

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

сваи-оболочки (железобетонные), погружаемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые бетонной смесью

набивные, устраиваемые путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате обжатия грунта

буровые, устраиваемые путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов

винтовые, погружаемые в грунт с помощью кабестана

Условия взаимодействия свай с грунтом

сваи-стойки, к которым относятся сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты и твердые глины с модулем деформации E  50 МПа)

висячие сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на основание боковой поверхностью и нижним концом

Забивные железобетонные сваи и сваи-оболочки

по способу армирования — с ненапрягаемой продольной арматурой с попе-речным армированием и предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него

по форме поперечного сечения — квадратные, прямоугольные, тавровые и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью и полые круглые

по форме продольного сечения — призматические, цилиндрические и с наклонными гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные)

по конструктивным особенностям — целые и составные из отдельных секций

по конструкции нижнего конца — с заостренным или плоским нижним концом, с уширением и полые с закрытым или открытым нижним концом

Набивные сваи по способу

устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт башмаком, оставляемым в грунте, с последующим извлечением труб по мере заполнения скважин бетонной смесью

виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах путем их заполнения жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с закрепленным на ней вибропогружателем

виброштампованные, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конической формы с заполнением их бетонной смесью

Буровые сваи по способу устройства подразделяются

буронабивные сплошного сечения, бетонируемые в пробуренных скважинах без крепления или с закреплением стенок извлекаемыми обсадными трубами

буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного сердечника

буронабивные, устраиваемые путем втрамбовывания в скважину щебня

буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с образованием уширения взрывом и заполнения скважин бетонной смесью

сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин, укладки в них цементно-песчаного раствора и опускания в скважины свайных элементов

буроопускные сваи с камуфлетной пятой

Буровые сваи по способу устройства подразделяются следующим образом:

буронабивные сплошного сечения, бетонируемые в пробуренных скважинах без крепления или с закреплением стенок глинистым раствором или извлекаемыми обсадными трубами;

буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного сердечника;

буронабивные с уплотнением забоем, устраиваемые путем втрамбовывания в забой скважины щебня;

буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с последующим образованием уширения взрывом и заполнения скважин бетонной смесью;

буроопускные сваи с камуфлетной пятой, отличающиеся от буронабивных тем, что после образования камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю;

сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания в скважины цилиндрических или призматических элементов сплошного поперечного сечения со сторонами или диаметром 0,8 м и более.

Рис. 7.2. Конструкции забивной непреднапряженной железобетонной сваи

Рис. 7.3. Конструкция преднапряженной железобетонной сваи

Рис. 7.4. Конструкция преднапряженной сваи с проволочной арматурой

Рис. 7.5. Железобетонная оболочка: 1 — секции оболочки; 2 — спиральная арматура; 3 — нож; 4 — продольная арматура; 5 — коротышы из арматуры; 6 — фланцевый стык; 7 — монтажная гайка; 8 — диафрагма; 9 — упорное кольцо; 10 — обечайка; 11 — торцевые кольца

Винтовые сваи состоят из ствола, имеющего на нижнем конце башмак с металлическими лопастями. Ствол может быть железобетонным, но чаще всего его собирают из металлических труб, заполняемых бетонной смесью после погружения свай.

Основные виды свай и свайных фундаментов

Каждый строитель, который планирует самостоятельно возвести жилое строение, должен серьезно отнестись к выбору фундамента. Это связано с тем, что от прочности и надежности этой конструкции будет напрямую зависит долговечность постройки. В настоящее время в строительной сфере используются различные типы фундаментов, каждый из которых имеет свои технические и эксплуатационные особенности. Если на земельном участке, на котором планируется строительство жилого дома или хозяйственных построек присутствует пучинистые грунты, то лучшим решением застройщика станет фундамент на винтовых сваях.

Основные разновидности свай

В отечественной строительной сфере активно применяются следующие виды свай и свайных фундаментов: набивные, буровые, сваи-стойки, железобетонные сваи-оболочки.

Если принято решение использовать забивные сваи при сооружении фундаментной конструкции, то застройщики могут использовать в качестве материала: дерево, металл или железобетон. Чтобы погрузить такие сваи в грунт, нужно задействовать специальное оборудование. При использовании железобетонных свай-оболочек, застройщикам придется предварительно выкопать яму, которая будет впоследствии заполнена бетонным раствором. Винтовые свайные элементы вкручиваются в грунт при помощи такого оборудования, как кабестан. Набивные создаются следующим образом: изначально обжимается почва, после чего в образовавшиеся полости заливается цементный раствор. При создании буровых свай застройщикам следует пробурить в земле скважину определенного размера, после чего ее нужно будет заполнить бетонной смесью.

В настоящее время свайные элементы, из которых сооружаются фундаментные конструкции, классифицируются еще и по форме. Например, застройщики часто используют тавровые, прямоугольные, круглые, квадратные, двутавровые сваи. Практически все перечисленные виды подвергаются армированию, благодаря чему увеличивается их прочностные характеристики. Также стоит отметить, что такие элементы могут иметь различные окончания. Например, расширенную подошву, заостренную форму, открытую или закрытую полость и т. д. Чаще всего застройщики задействуют заостренные свайные элементы, так как они обладают большими преимуществами, нежели аналогичные конструкции. Их главным достоинством является простота монтажа (его можно проводить в любое время года), потому как они довольно легко и быстро погружаются в грунт.

Преимущества и недостатки свайных фундаментов

Перед тем, как приступать к возведению свайного фундамента, строительным бригадам необходимо ознакомиться с его преимуществами:

  1. сооружение фундаментных конструкций практически на любых типах почвы;
  2. возможность проводить работы независимо от времени года;
  3. существенное сокращение расходов;
  4. увеличение несущих способностей строения.

Процесс монтажа свайного фундамента предусматривает погружение его элементов в грунт на определенную глубину. Застройщикам нужно руководствоваться составленной проектной документацией, чтобы избежать ошибок и неточностей. Как только сваи были погружены, их необходимо обрезать по одному уровню. В некоторых случаях специалисты рекомендуют соединять некоторые свайные элементы между собой посредством швеллеров из металла. Это делается для того, чтобы повысить несущие способности фундаментной конструкции.

Что касается недостатков свайных фундаментов, то здесь можно отметить следующее. Такие конструкции целесообразней всего применять для легких построек. Проведение всех расчетов рекомендуется доверять профессионалам, так как для этого нужно иметь соответствующие знания и навыки.

Виды фундаментов на сваях

Чтобы строение смогло противостоять суровым погодным условиям, строителями должна быть правильно подобрана бетонная конструкция со сваями. На процесс выбора могут повлиять различные внутренние и внешние факторы. Например, количество этажей в будущей постройке, конфигурация строения или степень ее тяжести. Ленточный свайный фундамент лучше применить тогда, когда планируется возведение протяженной постройки. Если перед застройщиком стоит задача, заключающаяся в том, чтобы распределить нагрузку по всему периметру здания, то ему целесообразней всего будет использовать одиночные сваи. Для улучшения несущих способностей массивных строения по периметру могут устанавливаться забивные железобетонные опоры.

Такой тип фундамента, как свайное поле, предусматривает расположение опор по всему периметру постройки. Его используют тогда, когда планируется строительство крупногабаритных жилых или промышленных объектов. Фундаментная конструкция, под названием свайные кусты, применяется в тех случаях, когда возникает необходимость в распределении общей нагрузки.

В строительной сфере фундамент с ростверком подразделяется на несколько видов:

  • повышенный (он обычно обустраивается над поверхностью почвы);
  • высокий (специалисты предпочитают использовать такой тип фундаментной конструкции при возведении различных гидротехнических сооружений, например, мостов);
  • низкий (углубляется под землю).

Стоит ли выбирать свайный фундамент?

Многие строительные бригады, которые самостоятельно проводят весь спектр строительно-монтажных мероприятий, порой не могут выбрать тип фундаментной конструкции. Если работы проводятся на слабом или пучинистом грунте, то в этом случае целесообразней всего возвести свайный фундамент. Этот тип можно применить и на плотных почвах, таким образом существенно снизив затраты и сократив объем земельных работ. Конструкция винтовых свай не требует создания большого котлована с его последующей засыпкой и бетонированием.

Единственное, о чем следует помнить застройщикам, это наличие следующих ограничений:

  • Если будет возводиться свайный фундамент, то строителям придется столкнуться со сложностями при обустройстве цоколя.
  • Не рекомендуется сооружать свайный фундамент на следующих грунтах: набухающих, просадочных и подвижно-горизонтальных.
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector