Свайные фундаменты виды – Ростверк на сваях. Особенности свайного основания. Виды конструкций. Подготовительный этап, сооружение опоры и работы с ростверк | ofundamentah.com

Виды свайных фундаментов: классификация, типы, устройство

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.

betonov.com

Виды и разновидности свайных фундаментов, их типы и характеристики

Свайные фундаменты классифицируются по ряду признаков: материал изготовления свай, конструкция ростверка, форма сечения сваи, способ распределения нагрузки, расположение свай относительно друг друга, метод монтажа фундамента. Выбор каждой из разновидностей определяется особенностями грунта и характеристиками здания, для которого создается свайная конструкция.

Содержание статьи

Тип ростверка

Ростверк не является обязательной конструкцией – здание может опираться непосредственно на оголовки свай. Но его установка позволяет обеспечить фундаменту дополнительное укрепление.

Свайно-ростверковый фундамент.

По местоположению ростверк может быть:

• Висячим. Располагается над уровнем грунта на высоте 1-1.5 м. Висячие ростверки лучше всего подходят для небольших частных домов.
• Заглубленным. Монтируется ниже нулевой отметки грунта на песчаную подушку.
• Наземным. Находится на уровне поверхности.

По способу установки ростверки подразделяются на:

• Сборные. В большинстве своем представлены в виде стальных балок, скрепляемых сварным методом. Хорошо подходят для строительства зданий с небольшим сроком эксплуатации (беседки, веранды).
• Сборно-монолитные. Состоят из деталей с «замочными» соединениями, которые в ходе монтажа собираются и скрепляются в монолитную конструкцию. Используются в строительстве многоэтажных домов и промышленных сооружений.
• Монолитные. Являются единой конструкцией в виде замкнутой или незамкнутой ленты. Хорошо подходят для строительства жилых малоэтажных домов.

Ростверки могут иметь деревянную опалубку или обходиться без нее. Подробнее об изготовлении опалубки читайте в отдельной статье: (здесь будет ссылка)

Разновидности конструкций свай

Забивные сваи.

Сваи изготавливаются из таких материалов, как:

• Железобетон. Самый распространенный вариант. Установка железобетонных фундаментов наиболее проста, так как предполагает использование бурового метода, при котором свайная конструкция создается непосредственно в грунте. Также возможна установка готовых железобетонных конструкций с винтовыми нарезками.
• Металл. Металлические сваи представлены швеллерами, трубами, свариваемыми между собой рельсами и двутаврами. Они отличаются простотой установкой в грунт и используются там, где железобетонные конструкции монтировать невозможно. Основным недостатком таких свай является подверженность коррозии. Металлические трубы могут быть полыми, а могут заполняться бетонной смесью.
• Дерево. В качестве сырья используются хвойные породы дерева или дуб. Деревянные сваи способны выдерживать нагрузку средней силы, как правило, они используются в условиях вечной мерзлоты, где процессы гниения существенно замедляются. В других регионах использование деревянных фундаментов ограниченно, так как воздействие влаги ускоряет их гниение и сокращает срок службы.

Металлические винтовые сваи.

Выделяются следующие формы сечения:

• Квадратные.
• Круглые полые и заполненные.
• Прямоугольные.
• Тавровые (в форме буквы «Т»).
• Двутавровые (сходные по форме с буквой «Н»).

Для укрепления конструкции опорные пяты свай расширяются, но возможен их монтаж без расширения. Опорные пяты могут быть:

• Разбуриваемыми с долотом для уширения забоя.
• Выпрессовываемыми.
• Камуфлетными – пята расширяется с помощью химического или электрического взрыва.

Выпрессовываемые и камуфлетные методы создания пят позволяют получить надежные опоры больших размеров, они применяются для строительства тяжелых промышленных и жилых зданий.

Методы монтажа свайных фундаментов

Забивание сваи в грунт с помощью спецтехники.

Выделяются следующие способы погружения свай в грунт:

1) Забивание. Этот способ предполагает использование вибропогружателей или больших молотов. Наконечнику сваи придается заостренная форма, а ее верхняя часть защищается стальным кольцом во избежание повреждения при вбивании. Такие работы невозможно проводить самостоятельно, требуется дорогое строительное оборудование, что делает метод малоприменимым в частном строительстве.

2) Завинчивание. Это более простой способ, который предполагает использование свай с винтовыми нарезками. Винтовые сваи чаще всего изготавливаются из металла. Главным достоинством метода является возможность проводить работы самостоятельно – сваи вручную закручиваются в землю по аналогии с саморезами, также их можно закручивать с помощью электродрели с насадкой-мультипликатором.

3) Бурение. В земле формируется скважина, которая заливается бетоном, затем проводится его армирование. Перед заливкой бетоном буровое отверстие уплотняется вибратором. Недостатком метода является необходимость выполнения земляных работ, но неглубокую скважину можно пробурить самостоятельно с помощью простого оборудования. Основным достоинством способа является низкая вероятность повреждения конструкции и возможность дополнительного укрепления опорной пяты.

Использование самоходной буровой машины.

Существуют два способа сцепления свай с грунтом: опорный и висячий. Опорные сваи удерживаются за счет давления пяты на землю, они отличаются надежностью и низкой вероятностью просадки в условиях несжимаемого грунта (крупнообломочные, твердые).

Висячие сваи удерживаются за счет трения своих боковых граней с землей, что обеспечивается наличием нарезок и насечек на них. Висячие конструкции используются, если грунт обладает достаточной сжимаемостью для возникновения трения между боковыми гранями и землей, а прочные слои грунта залегают слишком глубоко, чтобы на них можно было опереть пяту сваи.

Расположение свай относительно друг друга определяет форму конструкции фундамента:

• Одиночные сваи забиваются на расстоянии 1-1.5 м друг от друга.
• Свайное поле предполагает равномерную установку конструкций по всей площади фундамента с последующим монтажом общего ростверка. Такие поля монтируются для тяжелых и больших промышленных зданий.
• Групповые сваи концентрируются только в определенных участках здания, где на фундамент приходится наибольшая нагрузка.
• Свайная сеть предполагает дополнительное укрепление конструкций балками, устанавливаемыми между основными сваями.

Бетонные сваи в грунте.

Разнообразие свайных фундаментов отличается своей шириной. Можно выбрать конструкции, подходящие практически для любых зданий, типов грунта и климатических условий. Но определенные разновидности фундаментов имеют конструктивные ограничения, не позволяющие проводить их самостоятельную установку в сфере частного строительства.

Вконтакте

Facebook

Twitter

LiveJournal

Одноклассники

Мой мир

Загрузка…

ownhouse.pro

Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Свайный фундамент – это современное стандартное решение при возведении объектов гражданского и промышленного назначения. Хотя такой тип основания сооружений имеет тысячелетнюю историю, широко применяться он стал только в XX веке. Он позволяет решать самые сложные задачи:

• строительство тяжелых зданий на слабых грунтах;
• возведение объектов при высоком уровне воды в грунте;
• сооружение строений в сложных климатических условиях;
• строительство в условиях сложного рельефа.

Сегодня различают различные виды свайных фундаментов, что позволяет подобрать оптимальный вариант в каждом конкретном случае. Но сначала необходимо понять, что такое свайный фундамент.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент – основание, которое передает нагрузку от строения на грунт через сваи — брусья, столбы или их аналоги из других материалов. Опоры могут быть заглублены в землю частично или полностью. Верхняя часть свай может быть связана ростверком, который одновременно служит плитой опоры для всего здания. Нагрузка на грунт от фундамента данного типа передается только на нижние концы свай, поэтому его опорная площадь наименьшая, в сравнении с аналогами, построенными по другой технологии.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Для того чтобы сделать правильный выбор для обустройства основания конкретного объекта, необходимо понимать, какие виды свайных фундаментов и классификация свай существуют. Опоры различают между собой по разным критериям, один из важных –способ погружения сваи в грунт:

• Забивные. Сваи из различных материалов, которые погружаются с помощью молотов или вибрационного оборудования, без выемки грунта или с его частичной выемкой. Опоры вдавливаются, а пространство не заполняется бетонным раствором.
• Сваи-оболочки. Эти элементы погружают, предварительно произведя выемку грунта, место под опору полностью или частично заливается бетонным раствором.
• Набивные. Для установки этих свай грунт сначала обжимается, а затем в полость, где они будут установлены, укладывается бетон.
• Буровые. Эти сваи устанавливают с помощью технологии бурения, затем в полости заливается бетон.
• Винтовые. Эти сваи заглубляются в грунт с помощью кабестана.

Важно! На свайно винтовом фундаменте нельзя возводить тяжелые бетонные или кирпичные здания, или 2-3 этажные дома из пенобетона. Но для строений из деревянного бруса, бревна или каркасных конструкций – оптимальный вариант по всем критериям.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Также существуют различия по несущим нагрузкам:

• Сваи-стойки. Эти опорные элементы передают нагрузку от строения полностью.
• Висячие сваи. Эти опоры передают нагрузки посредством боковых граней.

Свайные фундаменты могут различаться по форме сечения свай:

• тавровые;
• квадратные;
• прямоугольные;
• квадратные сваи с полостью круглой;
• 2-тавровые;
• круглые сваи с полостью.

В зависимости от применения свайных фундаментов могут быть использованы цельные свои или составные. Они могут иметь различную конфигурацию и армироваться по-разному. Достаточно выражены различия свай по форме нижнего окончания:

• с остроконечной формой, они обеспечивают легкое и быстрое вхождение в грунт;
• с закрытой полостью нижнего торца опоры;
• с открытой полостью нижнего торца опоры;
• с расширенной подошвой, они обеспечивают сопротивление силам, действующим на разрыв, что может частично вытолкнуть сваю.

Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент под дом может различаться по количеству опорных элементов, которое будет задействовано в строительстве, а также от геометрической формы строения:

• Одиночные сваи. Они применяются, если передается нагрузка от элемента конструкции небольшой площади, например, колонны.
• Свайно ленточный фундамент. Этот вариант основания применим, если опоры устанавливаются по периметру сооружения или для возведения протяженной конструкции.
• Свайные кусты. В этом случае часть здания или его элемент отправляют нагрузку сразу на несколько сваи, расположенных в непосредственной близости.
• Свайное поле. Оптимальное решение для крупногабаритных и тяжелых объектов. Оно представляет собой размещение опор под всем зданием по определенной системе.

Свайный фундамент под дом чаще всего используются вместе с ростверком. Этот элемент может быть, как сборным, так и монолитным, который объединяет все опоры между собой. Фундамент с ростверком может быть различного вида:

• Низкий. Такое основание расположено немного ниже поверхности земли. Опирается такой фундамент на сваях и по всей площади, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки.
• Повышенный. Основание расположено немного выше поверхности земли, что купирует возможность передачи нагрузки на грунт.
• Высокий. Такой вариант актуален для гидротехнических сооружений и мостов. Также вариант применим, если предполагается строительство подпольного помещения.

Главным достоинством фундамента с ростверком – возможность сооружения монолитной цельной конструкции. Она выполняется с помощью арматуры, длина которой больше, чем длина опор. Как видно из вышесказанного, можно выбрать свайный фундамент для дома любой конструкции, которая будет оптимальна для конкретного строения, особенностей грунта на участке и климата местности.

Вид свай, вариант их монтажа для конкретного здания может правильно подобрать и рассчитать только профессиональный специалист. Самостоятельные изыскания могут привести к ошибкам по нагрузкам, материалам, заглублению и другим параметрам. В результате пострадает все сооружение.

Свайный фундамент плюсы и минусы

Выбирая основание данного типа для дома, необходимо знать плюсы и минусы свайного фундамента. Это важно и на этапе строительства и в процессе эксплуатации. Сначала рассмотрим преимущества свайного фундамента.

Преимущества свайного фундамента для дома

• возможность строительства на сложных, слабых и нестабильных грунтах;
• использование свай для сооружения фундамента позволяет проводить строительство на сложном рельефе поверхности, например, на склоне горы;
• возможность монтажа строения в любых погодных и климатических условиях;
• осадка у здания на сваях – минимальна, в отдельных случаях сводится к нулю;
• сравнительно низкая стоимость строительства;
• сокращение сроков строительства;
• не требует масштабной предварительной подготовки и не нуждается в сооружении дополнительной несущей конструкции;
• возможность легко возвести пристройку к существующей конструкции;
• средний ресурс свайного фундамента составляет до 100 лет;
• при условии грамотных инженерных расчетов и точном соответствии проекту в процессе строительства строение максимально надежно.

Недостатки свайного фундамента

Минусы свайного фундамента немногочисленны, но их необходимо учитывать, начиная с разработки проекта и в процессе эксплуатации здания:

• для сооружения надежного и долговечного основания дома, необходимо провести тщательные геодезические исследование грунта участка и четкий инженерный расчет;
• свайно винтовой фундамент часто подвержен сильной усадке, что может вызвать перекос дома;
• в отдельных случаях необходимо сооружение ростверка или связующих ж/б, деревянных или металлических балок;
• лучше использовать материалы исключительно высокого качества.

Свайный фундамент плюсы и минусы видео

Достоинства и недостатки свайного фундамента, а также специфику его обустройства вы можете посмотреть в этом видеоролике.

Свайные фундаменты ГОСТ, СНиП и другие нормативы

В процессе проектирования, выбора стройматериалов и строительства необходимо учитывать различные нормативы, установленные в Российской Федерации, такие как СНиП, свайные фундаменты согласно им должны соответствовать следующим критериям:

• СНиП П7-81. Требования к строительству в сейсмоопасных районах.
• СНиП П23-81. Требования к конструкциям из стали.
• СНиП П25-80. Требования к конструкциям из дерева.
• СНиП 2.01.07-85. Варианты воздействий и нагрузок.
• СНиП 2.01.09-91. Строения на грунтах просадочных и территориях подрабатываемых.
• СНиП 2.02.01-83. Требования к основаниям строений.
• СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.
• СНиП 2.03.11-85. Антикоррозийная защита конструкций.
• СНиП 23-01-99. Климатология.
• СНиП 3.02.01-87. Фундаменты, основания и земляные сооружения.

Важно! ГОСТ на свайные и ГОСТ на свайно винтовые фундаменты не существует. Все требования предусмотрены только СНиП. ГОСТ могут предъявлять требования исключительно к материалам и видам свай и ростверка. ГОСТ применим и к грунтам.

• ГОСТ 5686-94. Метод испытания грунтов сваями.
• ГОСТ 7473-94. Технические условия бетонных смесей.
• ГОСТ 9463-88. Технические условия лесоматериалов хвойных круглых.
• ГОСТ 10181-2000. Методы испытаний бетонных смесей.
• ГОСТ 12248-96. Методы лабораторных исследований грунтов.
• ГОСТ 14098-91. Закладка ж/б конструкций и способы соединений арматуры.
• ГОСТ 18105-86. Контроль прочности бетона.
• ГОСТ 19804-91. Технические условия ж/б свай.
• ГОСТ 19804-2-79. Размеры и конструкция железобетонных свай квадратных с поперечным армированием.
• ГОСТ 19804-3-80. Размеры и конструкция ж/б свай квадратных с полостью круглого сечения.
• ГОСТ 19804-4-78. Размеры и конструкция железобетонных свай без армирования квадратных.
• ГОСТ 19804-5-83. Размеры и конструкция ж/б свай с арматурой не напрягаемого типа круглых полых.
• ГОСТ 19804-6-83. Размеры и конструкция железобетонных свай круглых полых и свай-оболочек.
• ГОСТ 25100-95. Варианты грунтов.
• ГОСТ 27751-88. Базовые требования к расчетам по надежности оснований.

Свайный фундамент под дом. Проектирование

Для разработки проекта свайного фундамента под строение необходимо предварительно сделать сбор информации и провести ее анализ:

• исследование параметров почвы с помощью высокоточных приборов;
• информация о прочности опор, обычно ее предоставляет производитель.

До проектирования необходимо определить особенности строения: его геометрию и вес, поскольку опорная конструкция должна выдерживать нагрузочные параметры и их особенности. Также необходимо учитывать вероятные дополнительные нагрузки: мебель, снег и другие. Для жилых домов существует норматив – 180 кг/м2. Исходя из полученной информации, выбирается тип свай, их материал, особенности опор и другие параметры. Только на основании этих данных можно составлять чертежи.

Примечание! Даже простой проект свайного фундамента должны создавать профессионалы, с точным расчетом нагрузок, материалов и прочих критериев, в противном случае вы рискуете всем строением.

Дом на сваях плюсы и минусы, особенности монтажа

Лучшим вариантом обустройства основания здания считаются монолитные ж/б столбы, на верхних концах которых обустраивается ростверк. В зависимости от размеров опор и выбранного способа монтажа в процессе строительства будет необходима спецтехника. При выборе данной конструкции нужно понимать, что он имеет один недостаток –расстояние между ростверком и поверхностью земли. Он неизбежен, поскольку в моменты пучения почвы уровень грунта может подняться, тогда здание наклониться или даст трещины. В частном загородном строительстве чаще применяют винтовые сваи. Это максимально простой способ обустройства фундамента, его можно выполнять в любое время года на любых грунтах, даже болотистых. В этом случае максимально важно правильно выполнить заглубление и обязательно сделать обвязку опор. Грамотное проектирование усиливает плюсы частной конструкции.

Фундамент на сваях. Строительство

Возведение свайного фундамента при наличии проекта выполняется в строгой последовательности, в противном случае конструкция будет малонадежна:

• сначала проводится разметка строительной площадки с точной ориентацией по сторонам света;
• далее проводится разметка непосредственно для свай, например, для каркасного строения достаточным будет свайный фундамент по периметру, при этом расстояние между опорами рекомендуется в 1,2 метра;
• установка свай в точно определенном для них месте по выбранной технологии, например, для винтовой опоры лучше использовать рубероидную гильзу, которая будет исполнять функцию задержания при промерзании и роль  смазки при монтаже;
• для установки понадобиться спецтехника или оборудование, согласно выбранной технологии;
• при необходимости бетонирования свай, нужно приготовить раствор в бетономешалке и залить его в основание;
• после застывания бетонной смеси обустраивается ростверк.

Важно! Если в обустройстве фундамента был использован бетонный раствор, перед началом последующих строительных работ необходимо выждать набора материалом проектной прочности, в средних показателях в летний период он составляет 4 недели.

Свайный фундамент: фото и видео

В этом разделе вы можете посмотреть фотографии и видеоролики о свайных фундаментах различных типов и их особенностях.

Свайный фундамент – это оптимальное решение для частного дома

Еще совсем недавно свайный фундамент не использовался в частном строительстве, за исключением территорий со сложным климатом и почвами. Но с тех пор, как технология каркасного строительства и возведение домов из бруса, стали популярными, сваи стали активно использоваться для малоэтажных домов. Свайный фундамент, несмотря на минусы, сегодня также востребован, как традиционный ленточный, поскольку позволяет решать преимущественное большинство задач, связанных с особенностями различных частных объектов и особенностей различных грунтов. Его технологические и ценовые характеристики обуславливают большие достоинства перед аналогами.

Примечание! Если вы хотите возвести частный дом для длительной эксплуатации, а не решить сиюминутные проблемы, лучше не сооружать свайное основание самостоятельно, а доверить все работы профессионалам: от проектирования до сооружения ростверка.

Резюмируем: фундамент на сваях для частного дома

Широко используемый в гражданском и промышленном строительстве свайный фундамент актуален и для возведения частного жилого объекта. Использовать данную технологию рекомендуется, если вы хотите быстро и экономично возвести надежное строение, которое будет иметь продолжительный ресурс. Эта методика может быть единственно возможной, если территория участка находится в сейсмоопасной зоне, на сложном рельефе или слабых поверхностных грунтах.

rumydom.ru

какие бывают и классификация фундаментов

Строительство дома на сваях

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

Основные типы свайных конструкций

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

По типу работы фундаменты разделяют на следующие типы:

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

Устройство фундамента на сваях

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

Составляющие свайного фундамента

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

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

Как выглядит ростверк на сваях

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

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

Классификация по типу материала

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

Деревянные

Изделия изготавливаются преимущественно из следующих пород древесины:

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

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

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

Железобетонные

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

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

Наиболее распространенный вид железобетонных свай

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

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

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

Металлические

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

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

• сварные;
• с литыми наконечниками;
• геошурупы.

Применение металлических свай

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

Классификация по способу заглубления в грунт

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

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

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

Разделение свай по условию изготовления

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

Набивные сваи

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

Изготовление железобетонных свай в грунте

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

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

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

Применение фигурных свай различного типа

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

Различают следующие виды изделий:

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

Вид свай с уширенной пятой

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

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

kakfundament.ru

Виды свай и их классификация

Способ погружения свай в грунт	забивные (железобетонные, стальные, деревянные), погружаемые в грунт (без его выемки) с помощью молотов, вибропогружателей, и вдавливающих устройств
	сваи-оболочки (железобетонные), погружаемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые бетонной смесью
	набивные, устраиваемые путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате обжатия грунта
	буровые, устраиваемые путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов
	винтовые, погружаемые в грунт с помощью кабестана
Условия взаимодействия свай с грунтом	сваи-стойки, к которым относятся сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты и твердые глины с модулем деформации E  50 МПа)
	висячие сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на основание боковой поверхностью и нижним концом
Забивные железобетонные сваи и сваи-оболочки	по способу армирования — с ненапрягаемой продольной арматурой с попе-речным армированием и предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него
	по форме поперечного сечения — квадратные, прямоугольные, тавровые и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью и полые круглые
	по форме продольного сечения — призматические, цилиндрические и с наклонными гранями (пирамидальные, трапецеидальные, ромбовидные)
	по конструктивным особенностям — целые и составные из отдельных секций
	по конструкции нижнего конца — с заостренным или плоским нижним концом, с уширением и полые с закрытым или открытым нижним концом
Набивные сваи по способу устройства подразделяются	устраиваемые путем погружения инвентарных труб, нижний конец которых закрыт башмаком, оставляемым в грунте, с последующим извлечением труб по мере заполнения скважин бетонной смесью
	виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах путем их заполнения жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с закрепленным на ней вибропогружателем
	виброштампованные, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конической формы с заполнением их бетонной смесью
Буровые сваи по способу устройства подразделяются	буронабивные сплошного сечения, бетонируемые в пробуренных скважинах без крепления или с закреплением стенок извлекаемыми обсадными трубами
	буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного сердечника
	буронабивные, устраиваемые путем втрамбовывания в скважину щебня
	буронабивные с камуфлетной пятой, устраиваемые путем бурения скважин с образованием уширения взрывом и заполнения скважин бетонной смесью
	сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин, укладки в них цементно-песчаного раствора и опускания в скважины свайных элементов
	буроопускные сваи с камуфлетной пятой

studfile.net

Назначение и виды свай

Сваи предназначены для изготовления фундаментов сооружений и зданий с целью передачи нагрузки на грунт, а также для увеличения его несущей способности. Фундамент отличается долговечностью, простотой обустройства и дешевизной. Виды свай зависят от применяемого материала, технологии изготовления, формы и метода погружения.

Различие по сортаменту заключается в используемых материалах и технологиях погружения. При этом монтаж свай зависит от свойств материала и конструктивных особенностей. По материалам различаются следующие виды:

• сваи железобетонные или бетонные;
• деревянные;
• металлические.

Классификация производится также по способам их погружения в грунт, напрямую связанным с механическими свойствами и конструктивными особенностями.

Сваи: виды погружения

Сваи из любого материала подразделяются на висячие и стойки. Первые применяются для слабых грунтов большой глубины. Они передают нагрузку не только нижним концом, но также трением между грунтом и боковой поверхностью. Стойки опираются нижним торцом на плотное основание, которое воспринимает всю нагрузку.

Конструкции свай взаимосвязаны со способом погружения и бывают следующих типов.

1. Забивные — с помощью ударов молотов, с применением вибраторов или устройств вдавливания. Способ применяется, если рядом нет других сооружений, которые от сотрясений грунта могут дать осадку.
2. Полые сваи-оболочки. Их погружают в грунт посредством вибрации с удалением изнутри грунта и замещением его бетонным раствором.
3. Буровые — пробуриваются скважины и заполняются смесью бетона с армированием или железобетонным элементом.
4. Набивные — скважину изготавливают обжатием грунта и заливают бетонной смесью.
5. Винтовые — завинчиваются в грунт.

Сваи из дерева

Деревянный фундамент применяют для легких домов, у которых вес на 1 м² площади ниже нормативного. Его возводят для строений с таким же сроком службы. Обычно это временные и хозяйственные постройки, небольшие магазины, автомойки, кафе. Для подобных сооружений не требуются дорогие согласования, предъявляемые к капитальным сооружениям.

Виды свай из дерева классифицируются по типу пиломатериалов, применяемых для их изготовления. Они делаются из сосны, ели, кедра, лиственницы, дуба и т. д. Бревна берут прямоствольные и очищают от коры. Сваи изготавливают длиной от 4,5 до 16 м и диаметром от 20 см. Если заглубление значительное, деревянные сваи наращиваются максимум до 4 элементов. Снизу торец стачивают на конус, длина которого равна 1,5-2 диаметрам ствола. При слишком плотном грунте или с твердыми включениями снизу надевают башмак из металла. Верхний торец защищают металлическим кольцом (бугелем) для защиты от деформаций при вбивании.

Перед погружением сваи пропитывают составами от гниения: специальными обмазками, обжигом. Затем их дополнительно покрывают креозотовым маслом или осмолкой и обертывают антисептическими бандажами.

Под столбы фундамента обычно бурят скважины в 1,5 раза большего диаметра. Снизу для опоры применяют камни или бетонную смесь. После установки столбы закапывают и плотно утрамбовывают. При правильной обработке деревянные сваи служат до 20 лет.

Железобетонные сваи

Сваи могут доставляться на стройплощадку готовыми, в виде балок, или заливаться в опалубку, смонтированную в пробуренной скважине.

Виды конструкции свай могут быть круглыми или многоугольными, с заостренными нижними концами. Длина достигает 16 м, размер в поперечном сечении — от 20 до 40 см.

Наиболее распространены изделия квадратного сечения, как менее трудоемкие и более технологичные в изготовлении.

Свайный фундамент, виды свай

Фундамент создается из группы свай, связанных сверху балками или плитами (ростверками). Одиночная свая выдерживает значительно меньшую нагрузку по сравнению с весом надземной конструкции. Поэтому опоры формируют в группы.

1. Монолитные сваи

Перед тем как забивать сваю в грунт, сначала в нем пробуривается скважина на 1,5 м глубиной, в которую вставляется столб. Затем подводится кран с молотом или копр и вбивается на требуемую глубину. Свободное пространство калибрующего отверстия заполняется бетоном.

Полые сваи из железобетона состоят из звеньев, соединяемых сваркой или болтами. В их нижней части грунт остается, а в верхнюю заливается бетонный раствор, чтобы обеспечить связь с фундаментом.

2. Буронабивные сваи

В виды свай для фундамента также входят конструкции, изготавливаемые непосредственно на стройплощадке.

Буронабивную опору изготавливают следующим образом.

1. В грунте делается скважина на глубину сваи. Для этого грунт бурят или пробивают. При первом способе стенки грунта можно укреплять обсадными трубами или глинистым раствором. При достижении нижней отметки пространство под основание расширяют специальным устройством, смонтированным на буровой штанге.
2. Внутрь скважины вставляется труба из рубероида и опалубка из четырех прутов арматуры с горизонтальными перевязками.
3. Внутреннее пространство заполняют бетонным раствором с уплотнением вибратором.

Металлические сваи

В качестве свай используют прокатный профиль: двутавровую балку, швеллер или трубу. Иногда производят их предварительную подготовку. Для этого сваривают между собой 2 швеллера, получая таким образом квадратную трубу.

Сваи также могут быть незамкнутого сечения. Их составляют сваркой уголков, рельсов, двутавров.

Металл применяется в случаях, когда невозможно установить железобетонные сваи. Его легче наращивать по мере заглубления в грунт.

Металлические профили обладают высокой прочностью, что упрощает их забивку в грунт. Для небольшого поперечного сечения не страшны твердые включения или разрушенные скальные грунты.

Сваи забивают в грунт молотом или прессом. При глубине до 5 м достаточно применения ручного молота.

Особые виды свай среди изделий из металла — это винтовые. Обеспечивая высокую прочность, они экономичней и технологичней фундаментов из железобетона. Сваи представляют собой пустотелые трубы с наружными лопастями. Их завинчивают в грунт, как шурупы, сохраняя его структуру и дополнительно уплотняя. При этом не допускается вращение в обратном направлении, чтобы не ухудшить характеристики основания.

Преимущества винтовых свай

Винтовые сваи имеют следующие достоинства:

• отсутствие земляных работ;
• возможность домостроительства на сложном рельефе и слабом грунте;
• легкость пристраивания на готовые архитектурно сформированные участки;
• высокая несущая способность;
• отсутствие усадки;
• возможность установки вблизи коммуникаций и в любое время года;
• долговечность.

Фундамент из винтовых свай применяется на слабом грунте, где высокая влажность, промерзание и текучесть. С ним нельзя будет построить подвал, но данный недостаток является характерным для всех типов свайного фундамента.

При выборе винтовых свай следует обратить внимание на следующие факторы.

1. Основой служит новая труба из стали с пескоструйной обработкой и надежным антикоррозионным покрытием. Толщина стенки должна быть не менее 4 мм, а лопастей — более 5 мм.
2. Труба снаружи должна быть гладкой, без выступающих сварных швов, а лопасть — правильной формы.
3. К качеству сварки предъявляются высокие требования, иначе соединения не выдержат при ввинчивании в грунт.

Существуют следующие виды винтовых свай:

• литые, обладающие высокой прочностью соединения лопасти с трубой;
• сварные — с привариванием лопастей на тело сваи;
• комбинированные, собираемые из двух частей, — лопасти с конусом.

Винтовые сваи не монтируют в скалистом и каменистом грунте, хотя имеется специальное оборудование и для такой установки.

Монтаж винтовых свай

1. Подбирается соответствующий типоразмер свай на основе расчета и анализа грунта.
2. Производится разметка, и свая устанавливается в требуемое место.
3. Завинчивание производят специальной техникой, но иногда можно вручную, с помощью рычагов. Работу при этом выполняют 2-3 человека. Глубина не должна быть меньше 1,5 м.
4. Свайное поле обрезается по одному уровню.
5. Внутрь труб может заливаться бетон.
6. Сверху свай привариваются оголовники, а после производится обвязка швеллером или бревнами. Сварочные швы промазываются мастикой от коррозии.

Заключение

Технологии применения свай в строительстве дают возможность решать сложные задачи возведения зданий и сооружений простыми и доступными способами. Многообразные виды свай, в отличие от других фундаментов, позволяют осваивать подземные пространства в любом грунте и на застроенных территориях.

fb.ru

§5 Свайные фундаменты

5.1. Основные положения и классификация

В тех случаях, когда с поверхности залегают слои слабых грунтов, которые не могут служить основанием для фундаментов мелкого заложения проектируемого сооружения, возникает необходимость передачи нагрузки на более плотные слои, расположенные на глубине. В подобных ситуациях чаще всего прибегают к устройству свайного фундамента.

Сваей называют погруженный в готовом виде или изготовленный в грунте стержень, предназначенный для передачи нагрузки от сооружения на грунт основания.

Отдельные сваи или группы свай, объединенные поверх распределительной плитой или балкой, образуют свайный фундамент.

Распределительные плиты или балки, объединяющие головы свай, выполняются, как правило, из железобетона и называются ростверками. Ростверк воспринимает, распределяет и передает на сваи нагрузку от расположенного выше сооружения.

Если ростверк заглублен в грунт или его подошва расположена непосредственно на поверхности грунта, то его называют низким ростверком, если подошва ростверка расположена выше поверхности грунта – это высокий свайный ростверк (рис. 11.1). Наиболее часто применяют низкий ростверк, высокий ростверк устраивают в опорах мостов, набережных, пирсов и т.п.

Рис.11.1. Типы свайных ростверков:

а, б – низкий; в – высокий

Свая, находящаяся в грунте, может передавать нагрузку от сооружения либо через нижний конец (пята), либо совместно с боковой поверхностью сваи за счет трения последней об грунт.

В зависимости от этого, по характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на

а) сваи-стойки

б) висячие сваи (сваи трения)

Рис.11.2. Схемы передачи нагрузки сваями на грунты основания:

а – сваи-стойки ; б – висячие сваи

К сваям-стойкам относятся сваи, прорезающие толщу слабых грунтов и опирающиеся на практически несжимаемые или малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты с песчаным наполнителем, глины твердой консистенции). Такие сваи практически всю нагрузку передают через нижний конец, т.к. при их малых вертикальных перемещениях не возникают условия для возникновения сил трения на ее боковой поверхности.

Свая-стойка работает как сжатый стержень в упругой среде, ее несущая способность определяется или прочностью материала сваи, или сопротивлением грунта под ее нижним концом:

К висячим сваям относятся сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Под действием продольной силы (N) свая получает перемещение (дает осадку), достаточное для возникновения сил трения между боковой поверхностью сваи и грунтом. В результате нагрузка на основание передается как боковой поверхностью, так и нижним концом сваи. Несущая способность такой сваи определяется суммой сопротивления сил трения по ее боковой поверхности и грунта под острием:

По условиям изготовления сваи делятся на две группы:

• сваи, изготовляемые заранее на заводах или полигоне (предварительно изготовляемые) и затем погружаемые в грунт;

• сваи, изготовляемые на месте, в грунте.

По расположению свай в плане различают следующие виды свайных фундаментов:

1. одиночные сваи применяют под легкие сооружения в качестве опор (теплицы, склады), когда несущей способности одной сваи достаточно для передачи нагрузки на грунт.

Рис.Схемы одиночной сваи и сваи-колонны

Сложность: необходимо точно забить (погрузить), отклонение от оси в плане у одиночных свай ±5 см, от вертикальной оси не более 5º.

Рис .Схема максимальных допустимых горизонтальных и вертикальных отклонений при погружении одиночной сваи

2. группы свай (свайный куст), устраивают под колонны или отдельные опоры конструкций, передающие значительные вертикальные нагрузки (рис. 11.3а).

Рис.11.3. Виды свайных фундаментов:

а – свайный куст; б – ленточный; в – сплошное свайное поле

3. ленточные свайные фундаменты устраивают под стены зданий и другие протяженные конструкции. Сваи в таком фундаменте располагаются в один или несколько слоев (рис. 11.3 б).

4. сплошные свайные поля устраивают под тяжелые сооружения башенного типа, имеющие ограниченные размеры в плане. Сваи располагаются в определенном порядке под всем сооружением (рис. 11.3 в).

В зависимости от материала предварительно изготовленные сваи подразделяются на:

• деревянные (условия эксплуатации – ниже уровня подземных вод). Простейшая деревянная свая представляет собой бревно с заостренным нижним концом. На верхний конец бревна надевают бугель (стальное кольцо), который защищает сваю от размочаливания оголовка во время забивки. На заостренном конце при погружении сваи в грунты с твердыми включениями закрепляют стальной башмак. Достоинства этого вида свай – простота изготовления и небольшой вес. Недостатки – малая несущая способность, трудность погружения в плотные грунты, опасность гниения в условиях переменной влажности. Деревянные сваи имеют ограниченное применение.

Рис.схема деревянной сваи

• стальные изготавливают из стандартных стальных труб d=0,2…0,8 м, используют также двутавровые балки, швеллеры и другие прокатные профили.

Рис.поперечные сечения стальных свай

Если после погружения в грунт стальная трубчатая свая заполняется

бетоном, ее называют трубобетонной. Достоинство этого вида свай –

возможность наращивания сваркой по мере погружения в грунт. Недостатки – подверженность коррозии (для защиты поверхность труб покрывают битумом или эпоксидными смолами).

Стальные сваи рекомендуется применять в сложных для забивки грунтовых условиях (включения валунов, гальки и т.п.), часть их применяют в качестве ограждения котлованов.

— по форме поперечного сечения – рис 11.4 (а, б, в – типовые)

— по форме продольного сечения – рис 11.5

— по способу армирования на сваи:

1) с ненапрягаемой арматурой и с предварительно напряженной продольной арматурой

2) с поперечным армированием и без него

— по конструктивным особенностям – на сваи цельные и составные.

Рис.11.4. Сечения железобетонных свай:

а – квадратной; б – квадратной с круглой полостью; в – полое цилиндрическое сечение; г – прямоугольной; д – тавровой; е – двутавровой; ж – швеллерной

Рис.11.5. Железобетонные сваи различного профиля:

а – призматические; б – цилиндрические; в ­– пирамидальные; г – трапецеидальные; д – ромбовидные; е – с уширенной пятой (булавовидные)

Рис.11.6. Конструкция железобетонных свай:

а – призматическая с поперечным армированием ствола; б – то же, без поперечного армирования ствола; в – то же, с круглой полостью; г – полая круглая; 1 – строповочная петля; 2 – арматурные сетки головы; 3 – продольная арматура; 4 – спираль острия; 5 – поперечная спиральная арматура

• комбинированные сваи – составные по длине из двух различных материалов. Чаще всего это комбинация деревянной части, которая помещается ниже уровня подземных вод, с бетонной или железобетонной частью.

studfile.net