Классификация свай по материалу - Brigada-Doma.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Классификация свай по материалу

Виды свай – классификация, материалы изготовления, свайные фундаменты

Свайные фундаменты представляют собой подземные конструкции удлиненной формы, расположенные группой или в виде отдельных элементов, установленные вертикально, либо наклонно. Некоторые виды свай вбиваются в грунт, другие – вкручиваются, третьи – вдавливаются или погружаются, а четвертые – набиваются. Каждый из вариантов отличается не только технологией монтажа, но и материалами изготовления, а также возможностью использования в тех или иных условиях. Но для любого типа свайного фундамента определяется одна и та же функциональная принадлежность, заключающаяся в увеличении несущей способности ослабленных грунтов и передаче нагрузки от строения на пласты, имеющие более плотную, практически несжимаемую структуру по сравнению с вышележащими слоями.

Какими бывают сваи

Классификация свай производится по нескольким параметрам:

  • конструкции – цельные или составные, выполненные из отдельных секций, с острием или тупым нижним концом (открытым, закрытым), с уширениями на разных уровнях или без них;
  • по размеру – короткие (жесткие) и длинные (гибкие или средней жесткости);
  • форме сечения – круглые и многоугольные, трапецеидальные, пирамидальные и конические, крестообразные, тавровые и двутавровые, сплошные и пустотелые, ровные и переменного поперечного профиля;
  • материалу изготовления – деревянные, бетонные или железобетонные, из металла, грунтобетонные, комбинированные;
  • характеру работы – висячие и опорные (сваи-стойки);
  • технологии монтажа – забивные, винтовые, набивные (частотрамбованные, буронабивные), вдавливаемые;
  • способу армирования – с поперечно и продольно установленными ненапрягаемыми или предварительно напряженными стержнями, расположенными в центре, по периметру или углам.

В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов, не допускается использовать сплошные железобетонные стволы без поперечного армирования. А круглые полые жб сваи великолепно проявляют себя в условиях сейсмичности 7 и более баллов, но использование такого фундамента при строительстве гидротехнических сооружений не допускается.

Назначение и виды свайопределяют вариант их изготовления – в заводских условиях, на площадке или непосредственно в грунте.

Сваи-стойки представляют собой столбы, проходящие сквозь слабые слои и опирающиеся непосредственно на плотные грунтовые пласты. К висячим сваям относятся стволы, передающие нагрузку от сооружения на сжимаемый грунт через свои боковые поверхности.

Для погружения свайного фундамента до необходимой отметки забивным или вдавливаемым способом используют специальное оборудование – молоты, копры или другие установки ударного и вибрационного действия. Они бывают:

  • гидравлическими;
  • механическими;
  • дизельными;
  • пневматическими и т.д.

Набивные типы свай выполняются с предварительным бурением скважин или забивкой полых труб в грунт, который в процессе углубления удаляется разными способами. Образованное отверстие впоследствии заполняется бетонным раствором. В зависимости от технологии производства работ и характеристик грунта, оболочки вынимают или оставляют в качестве обсадки. Часто конструкция буронабивных свай предусматривает устройство уширенной пяты, увеличивающей несущую способность фундамента. Отверстие в нижней части образуется механическим путем (разбуриванием) или посредством камуфлетного взрыва.

Винтовые сваи изготавливают из железобетона, либо металла. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, расположенных на установленном в нижней части башмаке-наконечнике. Столб может быть как пустотелым, так и сплошным или заполненным бетоном, а лопасти – литыми стальными или чугунными, сварными металлическими и даже пластмассовыми.

Одним из видов свайных фундаментов являются шпунтовые стенки, выполненные из дерева, а также стали или железобетона. Сваи устанавливаются вплотную друг к другу, создавая водонепроницаемое ограждение.

Деревянные сваи

Для деревянных свай используют длинномерную древесину ели и сосны. В определенных ситуациях допускается применять дуб, лиственницу или кедр. В качестве материала выбирают прямоствольные бревна, очищенные от коры. При значительном заглублении допускается выполнять наращивание деревянных свай по длине до 3-4 элементов.

Нижнюю часть стволов заостряют, а в случае погружения в каменистые или слишком плотные грунты – на нее надевают защитные металлические башмаки. Сверху на бревна устанавливают бугель, представляющий собой кольцо из металла. Он предохраняет дерево от возможного разрушения ударным молотом.

Железобетонные сваи

Сборные сваи изготавливаются на заводах, а монолитные – непосредственно на площадках в соответствии с проектом. Арматура может быть обычной, либо предварительно напряженной, а для заливки применяют тяжелые бетоны с соответствующими показателями по морозоустойчивости.

Металлические сваи

Для свай используются трубы, сварные конструкции или прокатный профиль. Изделия небольшого диаметра допускается погружать закрытыми снизу коническими наконечниками. В качестве защиты от коррозии поверхность металлических свай обрабатывают:

  • битумом;
  • каменноугольными смолами;
  • др. антикоррозийными составами.

Свайные фундаменты

Конструкция свайного фундамента состоит из группы свай и ростверков, являющихся связывающим и распределяющим нагрузки звеном сооружения. На несущие плиты или балки, объединяющие сваи, опирают наземные части строений. В зависимости от своего места расположения относительно горизонта, ростверки бывают:

  • низкими – находятся ниже уровня поверхности земли и передают через свою подошву часть усилия на грунт. Как правило, устраиваются не выше отметки промерзания;
  • промежуточными – укладываются без заглубления непосредственно на поверхностном слое непучиноопасных грунтов. Вертикальное давление по подошве не передают;
  • высокими – располагаются над уровнем земли под внутренними стенами домов при наличии технического подполья, а также под мостовыми опорами и т.д. Жесткость такой конструкции придают дополнительные наклонные сваи.

Проект сооружения может предусматривать различное расположение свайных стволов:

  • одиночное – под легкие каркасные строения;
  • ленточное (одно- или многорядное) – под несущие стены протяженных сооружений;
  • кустовое – под массивные колонны и столбы;
  • сплошное – под башни и высотные дома, имеющие небольшую площадь в плане.

Используя при возведении фундаментов в гражданском строительстве разные виды свай, удается увеличить объем сдаваемого жилья за счет повышения этажности строений, а также использования площадок с грунтами, имеющими неудовлетворительные характеристики. Кроме того, можно отметить значительное снижение трудоемкости и сокращение временных сроков на этапе земляных работ, по сравнению с открытым способом монтажа подземной части сооружения, дающее застройщику экономическую выгоду.

Статьи

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

Содержание

Что такое свайный фундамент

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Как делают и где применяют забивные сваи

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

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

Обязательно армирование с применением продольных металлических элементов.

Согласно ГОСТу, имеется следующая маркировка:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Сваи оболочки применение, материалы

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

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

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

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

Назначение буровых строительных свай-классификация и их виды

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

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

Винтовые сваи — материалы и применение

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

Можно выделить некоторые виды винтовых свай для создания крепкого фундамента.

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

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

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

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

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

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

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

Материалы для свай

Металл

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

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

Изделия малого диаметра внизу снабжаются наконечниками конической формы.

Дерево

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

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

Еще статьи о строительстве и ремонте:

Виды свай

  • Классификация свай
  • Забивные железобетонные сваи
  • Забивка свай
  • Буровые сваи
  • Расчёт свай
  • Примеры применения свай

Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно.

Классификация свай

По методу погружения в грунт:

  • Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок.
  • Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта.
  • Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин.
  • Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт.

Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.

По способу опоры на грунт:

  • Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи.
  • Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой.

Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

  • сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
  • с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

По форме поперечного сечения:

  • квадратные,
  • прямоугольные,
  • квадратные с круглой полостью,
  • полые круглого сечения.

По конструктивным особенностям:

  • цельные,
  • составные (из отдельных секций)

По геометрии пяты:

  • заострённые (с остриём),
  • тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);

СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

Буровые сваи

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

  • буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
  • буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
  • буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
  • буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

  • По несущей способности грунта под пятой сваи,
  • По прочности конструкции сваи,
  • По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Примеры применения свай

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!

10. Свайные фундаменты. Классификация и разновидности свай. Методы погружения.

Свая- вертикальный или наклонный стержень, погруженный в грунт и служащий для передачи нагрузки от здания на грунт.

Ростверк-конструкция для передачи нагрузки от здания или сооружения на сваю.

Основное назначение свай: прорезка слабых грунтов верхней части инж.-геолог. Разреза и передача нагр на более прочные слои грунта.

Длина свай зависит: инж-геол условий строит. Площадки (глубина заложения несущего пласта); нагрузок передающ на сваю от здания; возможности строительной индустрии.

По материалу: ж/б,Металлич, деревянные, комбинированные.

По форме поперечного сечения: круглые сплошные и пустотные,квадратные, прямоугольные, квадратные с круглой полостью, крестообразные, тавровые и др.

По форме продольного сечения а) призматические, цилиндрические б)пирамидальные, конусоидальные в)комбовидная г)многопрофильная д) продольнорасчлененная.

По способу погружения в грунт: забивные(погруж в грунт посредством энергии удара дизель –молота,муромолота, паровозд молота и др.); вдаливаемые (посредством приложения к верх концу сваи нагрузки с помощью гидравлических домкратов и др.) завинчиванием (металич. винтовые сваи); вибропогружение (посредством динамических усилий или динамические усилия fвдавлив усилия прим в песках) буронабивные сваи(а)буровые (б)набивные (сваи изг без выемки грунта из скважин)

По характеру работы в грунте :сваи стойки (нижний конец сваи опирается в практически несжимаемый грунт, нагрузка восприним. Сопротивл грунта под нижним концом сваи,боковые(примерно 0%) висячие сваи( нагр воспринимается сопротивл грунта под нижним концом (лобовые) и силами трения по боковой пов-ти (боковые) сваи бокове (20-40%) и лобове(60-80%))

По расположению относительно по-ти грунта:

По мат-лу и изготовлению : -ж/б, металлические, бетонные\\\-сборные,монолитные,сборно-монолит.

По расположению свай в ростверке: отдельностоящие , на одну сваю, ленточные.

Сопряжение надземных конструкций (колонн и стен) с ростверками аналогично фунд мелкого заложения.

11. Методы определения несущей способности сваи. Краткая характеристика методов, их достоинства и недостатки.

Свая-вертикальный или наклонный стержень, погруженный в грунт и служащий для передачи нагрузки от здания на грунт.Ростверк-конструкция для передачи нагрузки от здания или сооружения на сваю. Несущая способность сваи (Fd)-такая нагрузка, которую может воспринимать свая, погруженная в грунтовое основание.2 несущие способности:

По грунту (потеря устойчивости сваи происходит из-за разрушения грунта, контактируемого со сваей).

По материалу(потеря устойчивости сваи из-за разрушения тела сваи).

Расчетный метод по формулам СНиП 2.02.03.-85.

Для свай стоек определяется по грунту и материалу, для дополнительных расчетов определяется минимальный. Для висячих свай определяется по грунту.

«-»Расчетный метод явл. Наименее точным.

«+» Предварительная оценка сваи.

Метод пробных статистических нагрузок.

Метод полевой, испытывается погруженная до проект. Отм. Свая. После отдыха. На голову сваи ступенчато домкратом передается вертикальная нагрузка. После стабилизации деформации с помощью прогибомераопр-ся осадка сваи Sи строится график зависимостиS(F) ( возможно поведение сваи по 2-м путям).

«+» самый точный метод.

«-» длительность проведения и высокая стоимость.

Основан на решении уровня равных работ, совершаемых при погружении сваи молотом и сопротивлении сваи погружению (ур-я Герсеванова ). Последовательность испытаний: на погруж. До проектной отм. Сваю, после отдыха устанавливается сваебойный аппарат произв. Констр. Удар или несколько ударов. (10 д. у. –залог). При этом измеряются осадки сваи от одного удара или нескольких Sa,ср=(∑Sa,i)/n. По формуле Герсеванова (монограммам, графикам) черезSaрассчитывается (или снимается)Fu,nи определяетсяFd.

«-» не очень высокая точность.

«+» оперативность, возможность определения Fd.

Метод статистического и динамического зондирования.

Метод полевой. Для испытаний прим. Модель сваи, оснащенная датчиками. Позволяющими определить сопр. Грунта под нижним концом и боковой пов.-ти, сопротивление по глубине сваи определяется легко и строится на графике. По полученным данным сопротивления по формулам СНиП или градуированным графикам определяют Fu,n, а далее Fd.

«-» не очень высокая точность.«+» быстрота.

Если на строит.площадке опр. Несущ способность 5-ти свай или мене то при проектировании исп-ся минимальные данные.

Разновидности свайных фундаментов, классификация свай

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

Предназначение

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

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

Способы погружения свай

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

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

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

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

Используемые материалы

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

Сваи из древесины

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

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

Деревянные сваи различаются по пиломатериалам и бывают:

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

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

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

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

Сваи из железобетона

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

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

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

Свайное фундаментное основание, виды опор

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

Монолитные

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

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

Буронабивные

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

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

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

Металлические

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

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

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

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

Винтовая свая

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

Главными достоинствами винтовых опор являются:

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

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

Выбирая винтовые сваи, рекомендуется обращать внимание на определенные факторы:

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

Различают несколько видов винтовых свайных опор:

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

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

Классификация ростверков

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

Классификация ростверков свайных фундаментов:

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

Кроме этого, различают следующие разновидности ростверков:

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

Заключение

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

Читайте также:  Опирание плит перекрытия на стены снип
Ссылка на основную публикацию