Адрес :
г. Одесса,. 6-й км Овидиопольской дороги. ТВЦ "6-й Элемент".
Tел./факс :
(048)772-57-86
E-mail :
[email protected]

Свайные фундаменты: устройство и применение

Опубликовано: 03.09.2018

Свайные фундаменты, как известно, обеспечивают необходимый уровень индустриализации и комплексной механизации работ нулевого цикла при высоком качестве последних. В настоящее время их используют при самых разнообразных грунтовых условиях, в том числе на слабых, насыпных, набухающих и вечномерзлых грунтах, а также на подрабатываемых территориях. Особое значение при применении таких фундаментов имеет возможность уменьшить объем земляных работ.

Значительный объем применения свайных фундаментов в жилищном, промышленном и сельскохозяйственном строительстве объясняется рядом их преимуществ по сравнению с фундаментами на естественном основании. К этим преимуществам относятся:

Буронабивные сваи. Монтаж. Технология. Устройство. Цена. Отзыв.

высокая индустриальность, снижающая трудоемкость работ нулевого цикла в среднем до 25 процентов; сокращение сроков производства работ; уменьшение на 25 - 90 процентов расхода бетона на устройство фундаментов; сокращение на 70 - 85 процентов транспортных операций; снижение примерно в два раза величин общих и неравномерных осадок зданий и сооружений; высокое качество работ в зимнее время в любом климатическом районе страны; снижение на 15 - 20 процентов стоимости работ нулевого цикла.

Надо отметить, что для ряда грунтовых условий свайные фундаменты являются фактически единственным целесообразным решением, поскольку они обеспечивают малые величины и разницу осадки фундаментов, а это повышает надежность и долговечность возводимых на грунтах зданий и сооружений.

Номенклатура зданий и сооружений, строящихся на свайных фундаментах, обширна по своим характеристикам, а особенно - по величине нагрузок, передающихся на фундаменты. В этих условиях ограничиться какой-либо единой конструкцией - невозможно. Поэтому одной из особенностей развития свайного фундаментостроения в нашей стране является обилие различных конструктивных решений, эффективных в тех или иных условиях.

Они успешно применяют не только при сложных грунтовых условиях, но и при обычных грунтах, традиционно считающихся хорошим естественным основанием.

В последние годы в строительстве начали применять новые перспективные конструкции забивных и набивных типов. Наибольшее применение находят забивные железобетонные сваи.

Забивные сваи

Итак, существуют несколько разновидностей забивных типов. Среди них - железобетонные сплошного сечения, которые различаются по виду армирования.

Еще один вид забивных - сваи с уширением ствола в нижнем конце. Их рекомендуется применять в тех случаях, когда на технически достижимой глубине под слоем слабых грунтов имеются напластования грунтов, заглубление в которые нижнего конца сваи обеспечивает достаточную несущую способность, но не позволяет в достаточной мере использовать прочность ствола призматической сваи.

Трубчатые и сваи-оболочки

Трубчатые и сваи-оболочки - находят все более широкое применение при строительстве зданий и сооружений на слабых грунтах большой толщи, в том числе возводимых в сейсмических районах, при больших вертикальных и выдергивающих, а также горизонтальных нагрузках.

Составные сваи квадратного сечения

В районах строительства с большой толщей слабых грунтов все чаще применяют составные сваи и сваи с уширением. Они, составляемые из отдельных элементов, соединяемых в процессе погружения, могут иметь длину 40 - - 50 м и более, при этом погружать их можно с помощью серийно выпускаемого оборудования.

Соединять элементы можно сваркой закладных деталей фланцевыми соединениями, а также специальными металлическими замками.

К преимуществам составных свай можно отнести:

возможность погружать их при помощи копров, полезная высота которых значительно меньше длины забиваемых свай; уменьшение расходов на погрузочно-разгрузочные и транспортные операции; возможность сокращения процента армирования элементов, который определяется расчетом сваи на прочность от нагрузки собственного веса.

Наиболее широко в строительстве применяют стыковые соединения в виде металлических обойм. Предлагаемое стыковое устройство (см. рис.) позволяет плотно соединять его части в результате того, что обойма выполнена из прочного и упругого материала, например листовой стали толщиной 4 - 5 мм, с размерами и допусками, обеспечивающими тугую посадку железобетонного элемента в обойму, в процессе которой при стыковании под влиянием собственного веса элемента и молота или первого удара молота происходит одновременное натяжение обоймы и срезание ее кромками лишнего веса бетона.

Для обеспечения равновеликой заделки концов железобетонных элементов в обойме последняя по высоте разделена диафрагмой на две разные части, кроме того, эта диафрагма-прокладка при забивке сглаживает влияние местных неровностей, распределяет удар по поверхности торцов и уменьшает потери энергии удара в стыке.

Пирамидальные сваи

Пирамидальные - без поперечного армирования, длиной 4 - 9м, сечением 40x40 см в голове и 20x20 см у острия - обладают большой несущей способностью. Их целесообразно применять в случае, если напластование грунтов по глубине сравнительно однородно или если верхние слои грунта обладают лучшими строительными свойствами, чем нижние.

Ромбовидные сваи

Ромбовидные (на рисунке выше под буквой "д") - дают возможность повысить их несущую способность в пучинистых грунтах.

Ромбовидная свая дополнительно уплотняет грунт нижними наклонными гранями и передает на него не только касательные, но и нормальные усилия. Благодаря этому на ромбовидные сваи можно передать более высокие нагрузки, чем на призматические, имеющие одинаковые с ромбовидными длину или объем.

Свайные ростверки

Для объединения отдельных свай в общий фундамент на них устраивают железобетонные плиты - бетонные ростверки. Конструкции ростверка зависят от вида, их расположения и конструкции здания. Ростверки могут изготавливаться монолитными, сборно-монолитными или сборными, также возможны безростверковые решения.

Монолитные ростверки применяются при кустовом расположении свай, которые в большинстве случаев располагаются в ряд.

Монтаж сборного ростверка менее трудоемок, чем устройство монолитного ростверка.

Одно из необходимых условий применения сборного ростверка - тщательная забивка их согласно заданному проекту положения.

Во всех вариантах конструкций ростверка предполагается, что они не погружены точно по вертикали до проектной отметки (как правило, они ее не достигают). Так как срезка голов большого количества свай не может быть выполнена до единой необходимой отметки, то выравнивание голов свай предполагается осуществить сборными оголовками, которые надевают на сваи после срубки голов с заполнением бетоном на мелком щебне.

Применение оголовков позволяет компенсировать отклонения свай в плане в допустимых пределах.

Соединения свай с ростверком могут быть следующих типов:

сопряжения оголовков со сваями сплошного сечения; сопряжения оголовков со сваями с круглой полостью. На выровненные оголовки укладывают элементы сборного ростверка прямоугольного сплошного сечения; сопряжение сборного ростверка и трубчатой сваи.

Читайте также: Фундаменты домов | Закладка фундамента коттеджа

Конструкция сборного ростверка

Конструкция сборного ростверка - балка сечением 0, 4x0, 5 м и длиной 5, 5 м.

Соединение элементов ростверка со сваей и друг с другом - с помощью стержней, выпущенных из монолитной пробки через рандбалку и выпусков арматуры.

Представляют интерес сборно-монолитные железобетонные ростверки свайных фундаментов под типовые сборные железобетонные колонны, состоящие из двух частей: сборного железобетонного стакана и монолитной плиты. Эти две особенности позволяют устраивать ростверк в сборно-монолитном варианте без установки закладных деталей и выполнения сварочных работ. Стакан изготавливается в заводских условиях.

Свайные ростверки возводят только после приемки погруженных в грунт забивных и набивных свай.

Среди современных методов строительства зданий в отдельных случаях при устройстве свайных фундаментов начинает применяться способ устройства на шпальном распределителе.

Шпальный распределитель (ШР)

Шпальный распределитель (ШР) представляет собой искусственное основание ленточных фундаментов здания в целом и состоит из протяженных горизонтально уложенных сборных железобетонных элементов (шпал) или выполненных непосредственно на строительной площадке монолитных железобетонных шпал.

Относительно ленточных фундаментов шпалы располагаются по продольной, поперечной или диагональной схеме.

По сравнению с забивными висячими сваями применение ШР:

снижает материальные и энергетические затраты в 2, 5 - 4 раза; сокращает сроки устройства основания в 8 - 10 раз; исключает динамическое (вибрационное) воздействие на близко расположенные здания и сооружения; не оказывает влияния на изменение гидрологических условий на застраиваемой территории.

Применение свайно-плитных фундаментов позволяет уменьшить осадку тяжелых и разновысотных сооружений.

Свайно-плитные фундаменты рекомендуется использовать при усилении надстраиваемых заглубленных сооружений.

Для ряда грунтовых условий свайные фундаменты являются фактически единственным целесообразным решением.

Конструкция свайного фундамента

Сегодня есть большое количество разных свайных фундаментов, но зависят все они от:

Типа свай, которые используются и метода их изготовления. Уровня погружения их в почву. Расположения их под будущим домом. Особенности работы сваи в почве. Конструкции ростверков.

Как правило, свайный фундамент возводиться с помощью тяжелой техники, но это не всегда возможно при строительстве дачи. Именно поэтому, сосредоточимся на таки свайных фундаментах, которые можно возвести даже своими силами.

Устройство свайных фундаментов

Итак, что подразумевает собой схема устройства?

Свайные опоры фундамента. Арматурный каркас. Ростверк. Внутренние сваи.

Какие применяют виды свай при строительстве загородных домов?

В первую очередь стоит определить,что представляют из себя. Сваи – это длинные стержни, которые погружают глубоко в грунт в готовом виде или изготовляют их непосредственно в грунте. Если они купленные, тогда с одной стороны они имеют заостренный конец, забивающийся в почву при помощи специальной техники. Сваи, которые изготавливают своими руками, подразумевают бурение скважины армирование, а также заливку бетонного раствора.

Длина рассчитывается на этапе проектирования строительства. Чаще всего, длина варьируется от трех до шести метров.

Они могут изготавливаться разными способами, а разделяют их по:

материалу; способу изготовления; способу погружения в глубину почвы; форме поперечного, а также продольного сечения.

По типу погружения в глубину грунта существуют такие:

набивные бетонные и железобетонные, которые создаются путем бурения скважин и заливки вовнутрь бетонной смеси; забивные, которые погружают в грунт с помощью вибропогружателя или другого вдавливающего механизма; винтовые, которые устанавливают в грунт, вкручиваясь своим сверлом вглубь; буровые железобетонные, которые устанавливают в пробуренных ранее скважинах.

Также они разделяют по методу воздействия:

сваи-стойки. Они передают нагрузку на прочный грунт, который находится под толщиной слабого рыхлого грунта. Такой фундамент почти не дает осадки со временем; висячие сваи. Они передают всю нагрузку, принципом трения грунта об стенки свай.

Бывает так, что в строительстве одного дома используют сразу два типа таких свай.

Сваи еще подразделяют по принципу размещения на такие:

одиночные. Они выполняют роль стоящих по отдельности опор; объединенные в ленты. Они располагаются по периметру стен дома, что по0зволяет равномерно распределить нагрузку строения. Такие ленты устанавливают в 1, 2 и больше рядов; объединенные в кусты. Их располагают под колоннами несущих каркасных остовов домов.

Если же говорить о расположении свай, то чаще всего их устанавливают вертикально, но бывает так, что специалисты размещают эти сваи наклонно. Обычно, такой вариант установки свай применяется в грунтах, которые имеют горизонтальные силы. К примеру, на тех площадках, где сильное воздействие воды во время весеннего таяния или длительных осадков, могут возникать силы, которые станут вызывать подвижки грунта.

Для изготовления используются такие материалы:

Сталь. Данный вариант материала для свай имеет достаточно много минусов. Во-первых это обусловлено тем, что необходимо крановое оборудование, если диаметр труб больше 10 см, а длина их - больше 3-х м. Во-вторых, необходимо тщательно обработать сталь антикоррозийным покрытием, что очень важно. В-третьих, подобный способ требует огромный расход металла; железобетон. Они обладают преимуществами, которые существенны. Прежде всего – это возможность изготавливать их на месте, если есть нужная для этого техника. Чтобы сделать их, понадобится бетон не ниже, чем марка М200. Подобные сваи прослужат около 100 лет; дерево. Деревянные сваи – это, как правило, ровные столбы, которые имеют длину 8,5 метров и диаметр до 34 сантиметров. Чаще всего, используются хвойные породы, ели, сосны и пихты. Деревянные – это самый дешевый вариант, но используется он реже всего. Всему этому объяснение – подверженность дерева к гниению. Все же, сегодня, на рынке можно найти множество средств, которыми обрабатывают древесину, поэтому такой способ изготовления свай также имеет право на жизнь.

Теперь подведем итог: важно сказать, что для строительства частного дома на загородном участке, самым подходящим вариантом являются железобетонные сваи, которые имеют сплошное сечение, винтовые металлические, а также набивные бетонные . Самым востребованным вариантом для установки свай в землю является буронабивной метод.