Свайный фундамент и динамические испытания его компонентов

Свайный фундамент и динамические испытания его компонентов

При сооружении фундамента из свай необходимо убедится в их надежности. Для этой цели проводят статические и динамические испытания свай под нагрузкой. Для осуществления строительного проекта достаточно их провести, применив методы, которые будут описаны ниже. При сооружении свайного фундамента по мере заглубления сваи резко (иногда скачком) увеличивается величина сопротивления грунта погружению в него острия сваи от одного удара молотом. При динамическом испытании устанавливают связь между энергией удара молота, забивающего сваю, и ее несущей способностью.

рис. 1. Схема отказомера.

Проведение исследований

При пробном забивании изделия его динамическое испытание дает возможность определить необходимую длину сваи и определить разницу между реальной и расчетной величиной отказа проверяемого изделия. При испытании опоры выявляются ее несущие способности, определяются несущие слои грунта и ослабленные или негодные отрезки свайного поля. При проведении испытания изделий нагрузкой составляются графики зависимости изменения состояния испытуемой конструкции от прикладываемых контрольных усилий. В отличии от статических испытаний, динамические требуют меньшие затраты, чем статические, не портят испытуемые элементы, применимы к их различным видам вне зависимости от их несущих качеств.

Но надо учесть и то обстоятельство, что при проведении измерений возможно получение завышенных величин несущей способности свай.

Рис. 2. Формула для вычисления P2.

Это происходит в случаях забивки изделий в разнородный грунт, верхняя часть которого более плотна, чем глубинный слой. Такие условия не дадут правильного результата и при статических испытаниях из-за сжимаемости слабого слоя грунта и его ползучести, так как нагрузка перераспределяется так, что на острие опоры приходится ее значительная часть. Это вызовет перегрузку в слабом грунте основания и вследствие этого исказит полученные данные. Для ликвидации вышеописанных препятствий и получения надежных результатов при испытаниях на многослойном грунте необходимо следить за тем, чтобы острие сваи вбивалось в более прочный подстилающий слой.

При динамическом испытании нагрузкой на глинистых почвах могут быть получены различные величины отказов свай в начале забивки изделия в грунт и на конечном этапе испытания. Для предотвращения получения неправильного результата эти данные сравнивают с результатами статических испытаний и отдают им большее предпочтение.

Само испытание сваи проводят не менее трех раз:

• проверяются нагрузкой все имеющиеся на строительном участке опорные элементы для определения уровня неоднородности грунта;
• забиваются в грунт основные сваи, и производится оценка их несущих возможностей, а также выявляются на участке строительства слабые зоны грунта;
• испытуемым изделиям дают «отдохнуть» и затем проводят последний этап динамических испытаний под нагрузкой для получения полноценных данных о несущих способностях примененных опор. Длительность «отдыха» проверяемых элементов зависит от консистенции грунта и принимается:

1. Песчаник – не менее 3-х суток.
2. Глинистая почва – не менее 6-ти дней от окончания забивки.

Схема выбора конструкции свай.

Во время этих испытаний рабочих опор наблюдают за изменениями их отказов, что позволяет изучить расположение слоев грунта на участке строительства и выявить слабые места, а также определить несущие способности используемых изделий. Контрольная забивка «отдохнувших» опор нужна для определения изменений их несущих способностей. Она производится тем же инструментом (молотом), который применялся на начальной стадии динамического испытания свай. Для глинистых почв забивка должна проводится сериями из коротких ударов, а иначе возможны структурные нарушения грунта. Принято, что для динамических испытаний надо применять оборудование, которым будут произведены основные работы по забивке свай.

Окончив все испытания, выводят предполагаемое число отказов свай, равное длине, на которую опускается в грунт изделие за один удар молота. Производятся расчеты по несущей способности забитых свай. Точность вычислений зависит от определения высоты падения молота, массивности его рабочей (ударной) поверхности, веса самой сваи и ее головной части. Необходимо также как можно точнее произвести замеры перемещений изделия и самого грунта после очередного удара молота.

Основным приспособлением для измерения отказов свай является специальный прибор – отказомер. Он позволяет проводить все измерения перемещений грунта и забиваемой сваи с достаточно высокой точностью, равной одному миллиметру. Прибор представляет собой планшет и двигающийся над ним укрепленный на каретке карандаш, совершающий возвратно-поступательные движения c регулируемой скоростью по горизонтали.

Схема устройства ленточно-свайного фундамента.

Планшет имеет размеры 50х36 см и при опускании сваи он движется вместе с ней. Карандаш вычерчивает отказограмму в форме ступенек. Рама планшета сделана из алюминия толщиной 20 мм и имеет окантовку такой же ширины, в которой закреплен лист бумаги, защищенный от дождя козырьком из алюминия шириной 55-70 см. К свае прибор крепится хомутом из железа 3х0,5 см болтами калибром 10-12 мм. Карандаш состоит из штифта и патрона с пружиной, внутрь вставляется графит (Рис.1).

При динамическом испытании большое значение имеет правильное и точное измерение высоты падения ударной части молота. Для измерения этого параметра используют специальную линейку с нанесенными через 50 мм хорошо видимыми отметками. Она прикреплена или к молоту, или к головной части сваи. Точность определения высоты падения молота при таком методе равна 2-м см, что вполне приемлемо.

Расчетный метод

Для определения несущей способности испытуемой опоры в тоннах применяется следующая формула:

P1 = k * m * ( n * F/2),

• в которой k – показатель однородности почвы, он равен 0,65-0,75;
• m – индекс определения рабочих условий. Он равен 1;
• F – площадь сечения элемента в кв.метрах;
• n – показатель, который зависит от способа забивания свай и их материала:

1. Для железобетонных изделий квадратного сечения (сплошных) и с круглой полостью и полых круглого сечения с наконечником он равен 150 т/ кв. м.
2. Для деревянных конструкций без наголовника он равен 100 т/ кв. м.

Для вычисления P2 применяют следующее соотношение (см. рис.2).

• Q – вес в тоннах ударной части молота;
• q – масса сваи с наголовником в тоннах;
• e – отказ, то есть погружение забиваемого изделия в грунт за один удар молота;
• H – расчетная высота падения ударной кромки молота (она определяется по специальной таблице и зависит от вида применяемого молота).

Применяемые приборы и инструмент при испытаниях статической и динамической нагрузкой

• линейка с метками через 50 мм;
• отказомер;
• молот;
• хомуты и болты;
• лист чертежной бумаги и черный карандаш.

Этот метод испытания свай применим на самых разных грунтах. Но он негоден для возведения свайных фундаментов на сыпучем песочном грунте. Для такого случая применимы только статические нагрузки и соответствующий тип закладки фундамента.

Свайный фундамент и динамические испытания его компонентов

В данной статье мы рассмотрим проведение авторского надзора на сооружениях, на которых выполняются свайные фундаменты.

Напомним, что по способу заглубления в грунт сваи бывают: забивные; вдавливаемые; сваи, погружаемые вибропогружателем; буронабивные; винтовые.

Авторский надзор за выполнением свайных фундаментов сооружения необходимо начинать еще до массового выполнения свай. Именно до массовой забивки свай необходимо выполнить испытания свай.

Испытания свай проводят в соответствии с ГОСТ 5686 – 2012 “Испытания грунтов сваями”. Цель испытаний: определить несущую способность свай и сравнить ее с заложенной в проектной документации. Испытания свай бывают динамические и статические. Вид испытаний свай зависит от вида свай и характеристик грунтов. Для забивных свай проводят динамические и статические испытания, вдавливаемые и буронабивные сваи испытывают только статической нагрузкой.

Динамические испытания — это добивка испытуемых свай последовательными залогами из 5 и 3 ударов.

Статические испытания – имитация работы объекта под нагрузкой, которая будет прилагаться в будущем.

При статических испытаниях получают более достоверный результат по определению несущей способности свай. Однако обходятся они довольно-таки дорого. Также недостатком этих испытаний считается то, что они занимают много времени, от начала проведения работ до получения конкретного результата обычно проходит не менее недели.

Плюсы динамических испытаний – дешевизна (используется то же оборудование, что и при забивке свай) и небольшие временные затраты. Но по точности результат уступает полученному при статических испытаниях.

Исходя из вышеизложенного, проведение и результаты статических испытаний свай мы можем проконтролировать только по предъявленным документам (представители авторского надзора не сидят круглые сутки на стройке). А вот на динамических испытаниях свай рекомендую присутствовать обязательно.

Приехав на строительство сооружения перед проведением испытаний свай сначала необходимо проверить соответствие используемых марок свай проектным (по прочности бетона, по водопроницаемости, по химической защите в агрессивной среде), затем визуально оценить качество свай, поставляемых на строительную площадку. Сваи не должны иметь сколов и других дефектов.

Сваи, предназначенные для испытаний динамической нагрузкой, после ее погружения не должна иметь трещин с раскрытием более 0,2 мм, а также сколов в голове сваи, уменьшающих поперечное сечение сваи более чем на 15 %.

Если свая, предназначенная для испытания статической вдавливающей нагрузкой, имеет сколы оголовка глубиной более 2 см, то эта свая должна быть обрублена на участке разрушения, а торцовая поверхность обрубленного ствола сваи должна быть выровнена с образованием плоскости, имеющей отклонения не более 1/100 от проектного положения.

При устройстве свайных фундаментов на буронабивных сваях проверить соблюдение требований о нормируемом времени перерыва между окончанием бурения и началом бетонирования скважины, в зависимости от реальных грунтовых условий. Также надо не забыть, что статические испытания буронабивных свай можно проводить только после набора бетоном сваи 75% прочности.

Еще один важный момент. В журнале сваебойных работ посмотрите, когда были забиты испытуемые сваи. Потому что динамические испытания нельзя проводить, не дав сваям “отдых”. В соответствии с пунктом 7.2.3 ГОСТ 5686 – 2012 отдых свай после забивки в песчаные грунты (кроме водонасыщенных мелких и пылеватых) должен составить не менее 3-х суток, после забивки в глинистые и разнородные грунты не менее 6-ти суток. Для водонасыщенных мелких и пылеватых, а также глинистых грунтов мягко- и текучепластичной консистенции устанавливается более длительный отдых.

Отдых для свай необходим для восстановления в грунте структурных связей. Проведя испытания с неотдохнувшими сваями, вы получите неверную картину несущей способности свай. Сопротивление глинистых грунтов из-за их ударного разжижения уменьшается, в результате наблюдается увеличение отказов свай. В песчаных грунтах мы наблюдаем совсем другую картину, под острием свай возникает переуплотнение грунта.

Вообще, для глин лучше проводить статические испытания, но строители, не очень любят их проводить.

В моей практике был случай, когда меня вызвали на испытания свай слишком рано. Приехав на площадку, я увидела кроме забитых для испытания свай, еще одну, которая просто валялась в стороне, потому что была треснута поперек. Поинтересовавшись, что произошло со сваей, получила ответ: ”Разбилась, когда вчера забивали”. “Вы, что только вчера производили забивку испытуемых свай? ”. Прораб оттесняет плечом рабочего: “Он оговорился, это было, неделю назад”. Сваебойный журнал на испытуемые сваи оказался утерян, проверить слова прораба не представилось возможным. Все прояснилось, когда сваи испытание не прошли, потому что их отказ превышал проектный. После моих слов, о том, что все плохо, ребята, придется корректировать рабочую документацию и закладывать для фундаментов более длинные сваи, последовали долгие стенания прораба, о том, что у него нет сваебойного оборудования на такие длинные сваи и сетования о том, что другого оборудования ему не дадут. В итоге он признался, что сваи не отдыхали, так как строители спешили. Поспешили они, конечно, зря, так как мой следующий приезд произошел, только через две недели. Сваи ”отдохнули” с избытком, повторные испытания свай прошли успешно, но строители потеряли неделю.

Итак, во время проведения испытаний мы должны установить расчетные параметры свай. Отказ должен быть равен или быть менее проектного. Глубина погружения свай тоже не должна сильно отличаться от проектной. Сваи длиной до 10 м, недопогруженные более чем на 15 % проектной глубины, и сваи большей длины, недопогруженные более чем на 10 % проектной глубины, но давшие отказ равный или менее расчетного, должны быть подвергнуты обследованию для выяснения причин, затрудняющих погружение.

В процессе испытания ведут журнал, форма которого приведена в приложении Д ГОСТ 5686 – 2012.

При применении буронабивных свай оценивают прочность бетона стволов свай методом отбора образцов бетона при укладке бетонной смеси в скважину.

Следующий визит на стройку надо запланировать после забивки всех свай, чтобы проверить наличие исполнительной схемы на свайное поле с указанием расположения свай, их отклонений в плане, по глубине и по вертикали, убедиться в достоверности составляемой исполнительной документации по свайному полю, а также допустимость отклонений от проектных параметров.

Обязательно проверьте, как срублены головы свай. Головы свай должны быть срублены на одной заданной в проекте отметке, так как по ним укладывается нижняя арматурная сетка и, таким образом, от отметок голов свай после срубки зависит требуемое по расчету положение нижней рабочей арматуры ростверка.

После этого можно приступать к выполнению ростверка. При проведении авторского надзора потребуйте исполнительную схему на ростверк. Обратите внимание на габариты выполненных ростверков и высотные отметки их элементов (верха, подошвы, ступеней, дна стакана, если последний предусмотрен, и т.п.), которые должны соответствовать проектным. Проверьте марку бетона ростверка (проведение авторского надзора при производстве монолитных конструкций рассмотрено в ранее опубликованной статье). Все сваи, предусмотренные проектом или назначенные дополнительно сваи-дубли, должны входить в тело ростверка.

Если отклонения свай в плане превысили допустимые, были забиты дублирующие сваи и т.п., то вслед за этим тянется и изменение габаритов ростверка. Посмотрите, есть ли у строителей согласование авторов проекта на изменение свайного поля и изменение ростверков.

Автор: Виктория Зенина, главный конструктор ООО «ВПК», г. Воронеж

32.Определение осадки свайного фундамента методом послойного суммирования.

Определение осадки свайного фундамента – это расчёт его по II предельному состоянию (деформациям). Условия расчёта в принципе остаются такими же, как и для фундамента на естественном основании. В этом случае свайный фундамент следует рассматривать как условный фундамент глубокого заложения (d_ус) (см. схему).

Схема условного свайного фундамента, необходимая для расчёта его осадки.

Для определения осадки свайного фундамента необходимо создать условный фундамент — АБСД , используя величину угла a, определяемую из следующих условий:

-φ_ср – средневзвешенный угол внутреннего трения слоев грунта, которых пересекает ствол сваи

-α — угол рассеивания напряжений по длине ствола сваи.

Определив (α), и используя графические построения (см. схему), находят ширину и длину условного фундамента АБСД:

_.

Определяют давление по подошве условного фундамента, которое сопоставляется с расчётным сопротивлением грунта основания для условного фундамента на данной глубине:

Расчётное сопротивление грунта основания для условного фундамента:

Обычно соблюдение необходимого условия Р_усл ≤ R_{усл.фун.} удовлетворяется. Далее строят эпюры σ_0z и σ_бz для условного фундамента и определяют его осадку, используя метод послойного суммирования (см. ранее), с определением условной границы сжимаемой толщи (у.г.с.т.).

Необходимо соблюдение условия S ≤ S_u (расчет по II предельному состоянию).

Если рассчитанная осадка S будет превышать предельную величину осадки S_u, то следует принять меры по снижению полученной осадки:

Увеличить глубину используемых свай, таким образом, чтобы остриё свай передавало нагрузку на ниже лежащие, более плотные слои грунта.

Затем производится перерасчёт по выше приведённой методике.

Данная последовательность расчётов производится до тех пор, пока не будут выполнены требуемые условия S ≤ S_{u (} см. определение осадки фундаментов методом послойного суммирования)

Определение осадки фундаментов методом послойного суммирования

В практике строительства в зависимости от свойств оснований и конструкций фундаментов существует более 20 методов определения осадки фундаментов. Рассматриваемый метод расчёта осадки методом послойного суммирования рекомендуется в СНиП (в строительных нормах и правилах), поэтому ему внимание и рассмотрим его подробно в деталях.

Построим расчетную схему (см. рисунок) для отдельно стоящего (ленточного) фундамента.

Расчётная схема для отдельно стоящего (ленточного) фундамента для определения его осадки методом послойного суммирования.

Порядок выполнения вычислений:

1.Строим эпюру Р_zр – дополнительных напряжений (уплотняющих давлений).

2.Строим эпюру природных давлений Р_Δz, разбив предварительно основание на слои, hi ≤ 0,4b.

3.Определяем осадку S_i отдельных слоёв грунта и, суммируя их, получаем окончательную осадку фундамента.

При этом m_vi – определяется из компрессионных испытаний, а величина P_zi – как среднее дополнительное давление в i-том слое грунта (см. эпюру на рисунке).

Если известен модуль общей деформации слоя грунта (Е_0i), то осадка может быть определена следующим выражением:

где коэффициент β = 0,8 (по рекомендациям СНиП).

Основные допущения при расчете по этому методу:

1.Линейная зависимость между напряжениями и деформациями.

2.Осадки рассматриваются, исходя из эпюры максимальных уплотняющих давлений – под центром фундамента.

3.Не учитывается, как правило, слоистость напластований при построении P_zр.

4.Эта задача пространственная (6 компонентов напряжений), мы учитываем лишь только вертикальные напряжения P_zр (5 компонентов не учитываем).

5.Не учитываем боковое расширение грунта.

6.На некоторой глубине ограничиваем активную зону, ниже которой считаем, что грунт практически не деформируется, следующими условиями:

Последнее допущение в рассматриваемом методе позволяет определить необходимое число слоёв (n) в знаке суммирования при вычислении осадки фундамента и, таким образом, успешно решить поставленную задачу.

Монолитные работы в Москве и Московской области

Наша компания Спецстрой более 7 лет занимается монолитным строительством, в нашем штате более 100 специалистов по устройству монолитных конструкций.

Принцип строительства зданий из кирпича или панелей понятен наверное всем, а вот как возводят монолитные строения — большинство людей имеют весьма смутные представления, может быть потому что этот способ не так сильно распространён, как два вышеуказанных, а зря — ведь монолитное строительство выигрывает во многом.

Чтобы построить дом из монолита, не нужно использовать много специальной техники, как при других способах возведения зданий, не надо доставлять на строительную площадку такое большое количество строительных материалов (как кирпичей, к примеру).

Монолитное строительство

В нашем случае основной материал — это бетон из которого и будет состоять здание, и готовится он прямо на месте стройки.

Один из главных плюсов монолитного строительства — это то, что здания можно сооружать абсолютно любой конфигурации, с какими угодно формами, изгибами — здесь возможности ограничены лишь фантазией архитекторов.

А всё потому, что принцип монолитного строительства — это заливка определённого материала в формы, то есть готовим какую угодно форму, заливаем туда в нашем случае бетон, ждём когда застынет, убираем форму — готово.

Вот так примитивно можно объяснить принцип монолитного строительства, но если серьёзно, то всё, конечно, сложнее.

Стоимость монолитных работ

Кроме форм, роль которых на стройке выполняют опалубки, собираемые обычно из деревянных щитов, фанеры, и бетона, которым их заполняют при возведении зданий, ещё понадобится арматура, которая добавит жёсткости строению и будет снижать нагрузку на растяжение.

Из плюсов ещё можно отметить то, что такой дом возводится быстрее (в 3 — 4 раза), чем кирпичный или панельный, он легче, дешевле, при этом в прочности ничуть не уступает зданиям из кирпича или панельных блоков.

Также монолитный дом отличается хорошим теплосбережением, потому что отсутствуют швы, жёсткость у него отличная, поэтому часто многоэтажки строят именно таким способом.

Монолитные дома обладают хорошей звуконепроницаемостью, а также по окончании строительства уже стразу готовы к чистовой отделке.

Монолитные работы

Ещё один нюанс: монолитное здание обладает высокой сейсмостойкостью, ведь жёсткость у него настолько высока, что возможность трещинообразования сводится к минимуму.

Минусы, конечно, тоже есть, и самый весомый — это то, что монолитное строительство сильно зависит от погодных условий: работать с бетоном, можно сказать, на улице не так-то просто — осадки сильно мешают рабочему процессу, и чаще останавливают его.

А если здание возводится зимой, то бетон приходится ещё и согревать — трудозатраты заметно увеличиваются, а в сильный мороз строительство останавливают.

Часто монолитные стены требуют утепления, а ещё они воздухонепроницаемы, можно сказать «не дышат», поэтому в таких зданиях обязательно нужна принудительная вентиляция.

В монолитном строительстве начальный этап выглядит так же, как в любом другом:

• составляется проект (может быть типовым или индивидуальным);
• подготавливается площадка, правда её площадь должна быть больше обычного, ведь бетон будет готовиться здесь же, и для этого тоже нужно место (для растворобетонного узла);
• устраивается фундамент (ленточный, плитный, свайный).

Опалубка для монолитного строительства

Фундамент и стены (бетон может разрушаться от агрессивного воздействия окружающей среды) защищают от влаги снаружи или изнутри гидроизоляцией, которая бывает разных типов:

• пропиточная;
• инъекционная;
• обмазочная;
• засыпная;
• асфальтовая;
• литая;
• наклеиваемая (тот самый рубероид).

Важный момент в монолитном строительстве — устройство арматурного каркаса — это следующий этап после возведения фундамента.

Бетон хрупкий, один он не справился бы со всеми нагрузками, а армированные прутья пластичные и упругие, они берут на себя значительную долю разрушающей нагрузки.

Работы с арматурой очень трудоемкие (15 — 20% от всех строительных работ).

Арматуру можно поделить на несколько видов: основная, которая и будет обеспечивать жёсткость, брать на себя нагрузку, как правило, она ребристая.

Фундамент плашка

Есть распределительная — это те прутья, которые закрепляют рабочую арматуру в каркасе и регулируют усилия между ними; монтажная — скрепляет между собой элементы армирования, помогает технически правильно расположить рабочую арматуру в пространстве.

Арматура может различаться и по диаметру, если нагрузки небольшие, а грунт не проблемный, то используют диаметр 10 мм.

Если же грунт неустойчивый, то выбирают арматуру потолще — 14 — 18 мм, а для распределительной и монтажной арматуры достаточно гладких прутьев диаметром 6 — 8 мм.

В частном строительстве каркас варят прямо на площадке, где возводится дом, а в промышленном части каркаса варят на заводе, на площадке же собирают их вместе.

Следующий важный этап монолитного строительства — установка опалубки. В частном строительстве распространена деревянная съемная опалубка из деревянных щитов, досок, листов фанеры, которая потом убирается.

Кроме деревянной стационарной опалубки бывают ещё переставные из металлических щитов и скользящие.

Моноитчики в монолитном строительстве

Ещё один вариант — несъёмная опалубка из полистирола, которая состоит из пустотелых пеноплексовых блоков небольшого размера — с таким материалом довольно легко работать, этот же материал потом служит и хорошим утеплителем (стенки блоков отлично сохраняют тепло).

Блоки укладывают кирпичной кладкой в 5 — 6 рядов, располагают внутри арматуру и заливают бетоном.

Заливка бетона — ещё один важнейший этап монолитного строительства.

Бетон или заказывают готовый, или организовывают его приготовление на строительной площадке.

В составе бетонной смеси, как правило, есть цемент, мелкий заполнитель (такой как песок, лучше если и мелкой фракции и крупной).

Крупный заполнитель (в составе бетона его обычно около 80%) — это щебень из твёрдых горных пород, а чтобы уменьшить вес смеси, используют пористые материалы, такие как: перлит, шлаковая пемза, шлак.

Перед заливкой бетона тщательно перемешиваются все компоненты, выжидается небольшая пауза, потом добавляется вода для достижения нужной консистенции.

Монолит строительство в Москве

Чтобы не образовывались полости и бетон ложился плотно, используются вибромеханизмы, которые часто погружают в смесь во время заливки, они вибрируют и тем самым помогают бетонной массе ложиться ровно, как надо.

Свежий бетон желательно использовать сразу весь, ведь через 6 часов после его приготовления, он начнёт терять свои свойства.

В промышленном строительстве бетон заливается по всему периметру за раз, причём заливают столько, сколько нужно для получения требуемого слоя, потом процесс повторяется.

Примерно два дня понадобится для застывания бетонной смеси, а потом следующий этап — снятие опалубки (если она съемная), дальше — внешние отделочные работы, которые носят больше декоративный характер.

А ещё подробнее о монолитном строительстве вам расскажут в компании «Спецстрой», и не только расскажут, но и помогут воплотить в реальность любую вашу строительную фантазию, ведь здесь есть всё необходимое для этого: профессиональные специалисты, качественное оборудование, современная техника, и огромный опыт.

Вопрос-ответ

с 9:00 до 18:00 (пн.-пт.)

Вопрос-ответ

Так называются железобетонные «опоры», используемые сегодня для возведения фундаментов на подавляющем большинстве грунтов. Именно этот тип фундаментов на сегодняшний день заслуженно считается наиболее распространенным и экономически выгодным.

Все зависит от общего количества свай в фундаменте возводимого объекта, а также от расстояния до места стройки. Средняя стоимость забивки сайта в компании “Точка опоры” – от 200 мм от 400 руб. за 1 ПМ

Эта величина определяется двумя факторами:

• Вес возводимого строения, распределенный по осям (т.е. учитывается вес каждой стены, нагружающей фундамент). Нужно учитывать, что масса стен обычно разнится.
• Результаты геодезии, характеристики грунта под объектом.

Все эти сведения легко определяются расчетами. Специалист делает это примерно за три часа.

Пример такого расчета:

• На каждый погонный метр по оси фундамента действует нагрузка, равная, предположим 4 тоннам.
• На одну сваю можно нагрузить до 6 тонн.
• Делим 6 на 4, получая 1,5. Т.е. между сваями должно быть не менее 1,5 м.
• Предположим, что длина оси – 10 м.
• Делим 10 на 1,5, получаем 6,6. При округлении до целого получаем 7 свай на ось.
• При делении 10 на 7 получим 1,4. Т.е. между сваями на этой оси требуемое расстояние – 1,4 м.

Таким образом, не зная исходных данных, шаг свай определить не получится! Так что возведение фундамента «на глаз» – затея плохая. Даже у соседей через улицу характеристики грунта могут сильно различаться. Кроме того, если строение большое, под разными его стенами показатели геодезии также могут расходиться.

1. Во-первых, назначение у них абсолютно разное.

Фундамент из ЖБИ – идеальный выбор для тяжелых, капитальных строений. Винтовые же фундаменты подходят лишь для самых легких, а то и временных, конструкций.

1. Во-вторых, разнится несущая способность.

Можно даже не сравнивать несущую способность набивной и винтовой свай, так как у ЖБИ она на порядок выше. Отличительная особенность железобетонной забивной сваи –сильной уплотнение грунта под ее носиком. Сопротивление при забивке такое, что грунт вокруг превращается в дополнительный опорный элемент. Исследования показали, что почва при забивке спрессовывается на три диаметра сваи.

В случае же с винтовыми сваями несущая способность зависит исключительно от лопастей изделия, за счет которых они опираются на нижние слои грунта. Это – фундаментальное отличие двух категорий свайных фундаментов. Многие другие различия непостоянны, и зависят как от качества изготовления самих свай, так и от качества их монтажа. Но еще одним существенным различием является стойкость к коррозии: ЖБИ сваи в грунте «живут» в разы дольше винтовых.

По факту, различий много, но мы рассмотрим лишь два самых значимых нюанса.

1. Принцип работы сваи. Основной принцип работы набивной сваи – уплотнение и сопротивление грунта под носиком и бокам. Есть и другая особенность: свая, заходя в грунт, начинает его раздвигать, и впоследствии почва стремиться вернуть вытесненный ей объем. Все это длится около трех месяцев, причем все это время несущая способность свайного фундамента лишь увеличивается. Считается, что грунт около сваи утрамбовывается на три ее диаметра.
   Сваи буронабивного типа работают на 90% за счет давления носика на уплотняемый грунт, и только 10% приходится на их бока. Существенного уплотнения почвы в этой зоне не происходит.
   Для примера возьмем среднестатистические расчетные данные. Так, свая сечением 120х120, заглубленная на 2 метра, имеет несущую способность почти в 2,5 раза больше буронабивной сваи сечением 250х250, погруженной на 3 метра (при совершенно идентичных показателях геодезии).
2. Место изготовления свай. Сваи забивного типа изготавливаются только на специализированных заводах. Каждая свая проходит контроль качества, лишь по результатам которого ее допускают к реализации или отбраковывают.
   Сваи же буронабивные отливаются непосредственно на месте, набор прочности проходит там же. Бетон для отливки в лучшем случае покупается в миксерах, нередко же его замешивают прямо на стройке (и хорошо, если в бетономешалках). О контроле качества речи в этом случае не идет.

Разумеется, причем зависимость прямо пропорциональна качеству грунтов. Так, именно от плотности почв зависит выбор типа фундамента как такового, требуемая глубина его закладки и несущая способность. От тех же факторов зависит возможная скорость возведения строения, перечень требуемых подготовительных мероприятий (к примеру, мелиорация заболоченной местности). И всегда нужно помнить о том, что даже в пределах одного участка характеристики грунтов могут разительно расходиться.
А потому мы рекомендуем во всех случаях не рисковать, и потратить немного денег на проведение геодезических исследований. Результаты проверки помогут подобрать идеально подходящий для этой местности тип фундамента, значительно сэкономить средства на закупке строительных материалов, а также предотвратить крупные проблемы на этапе возведения или же эксплуатации готового здания.

Чтобы ответить на этот вопрос самостоятельно, нужно понимать принцип работы сваи. Суть в том, что все сваи, абсолютно вне зависимости от их типа, работают за счет опоры носика (или лопастей) на слой уплотненного грунта. Так что в случаях, когда это невозможно (к примеру, когда почва экстремально рыхлая), ничего хорошего из идеи возведения свайного фундамента не выйдет. У сваи не будет опоры на боковой слой уплотненного грунта, она не сможет выдержать давления возведенного на ней здания. По этой причине возможно частичное или полное проседание сооружения, перекосы стен, обрушения.
А потому вывод один – без хорошей геодезической разведки нельзя строить дом на месте, о характеристиках которого вы не имеете никакого представления.

Основной компонент такого фундамента – набор свай. В верхней части они связываются за счет плиты или балки. Именно эта деталь называется ростверком. На него ложится важнейшая задача равномерного распределения нагрузки от здания по всем сваям. Обязательно требование – заделка оголовий свай в основание ростверка. Впрочем, бывают случаи, когда свайный фундамент – это одна свая, верхняя часть которой – колонна или опора. Подошвой ростверка называется его нижняя поверхность. Глубина фундамента в случае со сваями – расстояние от линии, мысленно проведенной под точкой максимального погружения носиков свай, до поверхности грунта.

За маркировку отвечает Государственный Стандарт №23009. Каждая свая маркируется буквенно-цифровой группой:

• Первая – тип и размеры сваи, выраженные в дециметрах. Если свая двухконсольная, указывается и расстояние от верха и до поверхности консоли.
• Вторая – вариант армирования при использовании ненапрягаемого армирования. Если свая изготавливается по принципу предварительного напряжения, указывается класс стали.
• Третья – прочие характеристики конкретного типа свай. К примеру, в случае с составными сваями должен указываться вариант стыковой области (Б – болт, С – стаканный тип, СВ – сварной). При использовании свай СО типа должен указываться тип наконечника (после литеры «Н»).

Для наглядности: С70.40-AV. Это квадратная свая типа С, длина – 7 м, поперечное сечение – 40 см. Арматурная сталь ненапрягаемая, типа A-V.

Основное достоинство – высокая скорость монтажа. Как правило, среднестатистическая свая легко выдержит нагрузку до 150 тонн. Такая прочность – следствие плотности свай от 200 кгс/см2. Минимальная морозостойкость – не менее 50 циклов заморозки/дефростации. Если в производстве были использованы специальные марки бетона, этот показатель удается увеличить до 150 циклов. Материал без проблем выдерживает колоссальное давление воды (минимум 2 МПа), что позволяет считать его очень водостойким. Кроме того, сваи исключают значительные объемы земляных работ и значительно удешевляют итоговую стоимость строительства.

В случаях, когда верхние слои почв образованы слабыми грунтами с низкой несущей способностью. В таких случаях невозможна закладка стандартных типов оснований небольшого заглубления, а более капитальные виды оснований на порядки увеличивают стоимость стройки. Преимущество свай в этом случае – способность к передаче нагрузок нижним и более плотным слоям грунта. Предпочтительность использования именно этого типа фундаментов определяется принципом экономической целесообразности.

Погрузка и выгрузка свай должна осуществляться строго с использованием монтажных петель или захватов исключительно в местах, обозначенных соответствующей маркировкой. Все требования по хранению и правильной транспортировке ЖБ свай регламентируются требованиями Государственного Стандарта №3015.4. Так, при хранении свай их нужно укладывать в ряды с одинаковой ориентацией наверший. Хранение – только в горизонтальных штабелях, между которыми, ближе к местам захвата или монтажным петлям, прокладывают деревянные брусья. Круглые сваи хранят, используя деревянные клинья, предотвращающие их скатывание.

Марку бетона определяет Государственный Стандарт №19804-91. Также выбор зависит от региона стройки, режима эксплуатации и температурных условий региона строительства. Забивные сваи должны производиться из бетона, имеющим прочность на сжатие не менее В15, морозостойкость – минимум F150. Водонепроницаемость – как минимум W2 или W6, она выбирается, исходя из эксплуатационных условий.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ СВАЙ

Компания «Кристалл Северо-Запад» занимается прямыми поставками из Европы профессионального гидравлического оборудования, одним из типов которго являются гидравлические цилиндры (домкраты).

Линейка гидроцилиндров Enerpac очень широка:

— Стандартные модели усилием от 5 до 1000 тонн. Возможно изготовление под заказ гидроцилиндров усилием до 4000 тонн.

— Ходы штокка от 6 до 1219 мм.

— Гидроцилиндры с полым штоком.

— Гидроцилиндры с механическим стопорением.

— Минигидроцилиндры.

Поставленные компанией Кристалл Северо-Запад, высокотоннажные гидравлические цилиндры усилием 600 тонн каждый, использовались при испытаниях свай на следующих объектах:

Ниже представлены фотографии испытаний свай при строительстве «Охта-Центра». Использовались 7 гидроцилиндров ENERPAC модли CLS6006 (600 тонн, 150 мм ход штока), для создания суммарного усилия 3 600 тонн.

Статические испытания могут назначаться на стадии изысканий, до начала рабочего проектирования, в процессе забивки свай, при приемке забитых свай. Цель их на стадии изысканий — выбор длины и сечения свай и оценка их несущей способности; в процессе забивки и при приемке забитых свай — определение фактической несущей способности свай и сопоставление ее с расчетной, принятой в проекте.

Данные, полученные в результате статических испытаний, отличаются значительно большей достоверностью и точностью, чем при динамических испытаниях. Поэтому, несмотря на большую сложность и трудоемкость статических испытаний по сравнению с динамическими, они назначаются, как правило, при строительстве сложных и крупных объектов с большим числом свай в фундаменте. Статические и динамические испытания должны проводиться в соответствии с ГОСТ 5686—69 «Сваи и сваи-оболочки. Методы полевых испытаний».

Для проведения статических испытаний при изысканиях забивается несколько пробных свай. Число их и места забивки определяются проектирующей организацией. Испытания в процессе забивки и при приемке производятся на сваях, расположенных в местах с наихудшими для данного объекта грунтовыми условиями или давших наибольшие отказы при забивке. Испытания должны начинаться по истечении трех суток после забивки в песчаные грунты и шести суток в связные глинистые грунты.

Выбор оборудования для статических испытаний зависит от принятого способа нагружения сваи. В настоящее время известны следующие способы нагружения: укладка груза на платформу, устанавливаемую на сваю, использование усилия гидравлических домкратов, применение натяжных муфт или лебедок. Преимущественное распространение получил способ с использованием гидравлических домкратов — наименее трудоемкий и наиболее дешевый.

Ниже преведены основные типы установок для статических испытаний свай.