Призматические сваи – классификация, варианты заглубления и оборудование

Призматические сваи – классификация, варианты заглубления и оборудование

Рациональность выбора свай диктуется конкретными условиями площадки строительства, конструктивными особенностями будущего сооружения и технико-экономическими обоснованиями. Оправданность и целесообразность решения по применению тех или иных подземных конструкций основывается на сравнении затрат по их изготовлению, а также транспортировке и монтажу. Призматические сваи из железобетона нередко становятся наиболее подходящим вариантом при возведении многоэтажных жилых домов и промышленных объектов на недостаточно прочных грунтах, но только в том случае, если неподалеку расположен завод по выпуску ЖБИ.

Классификация

Призматические сваи представляют собой длинные железобетонные столбы квадратного, реже – прямоугольного сечения. На их нижнем конце располагается наконечник, а сверху – оголовок. Технические условия изготовления и область применения изделий оговариваются в ГОСТ 19804-2012. Данный стандарт принят в шести постсоветских странах, а в России введен в действие с начала 2014 года.

Согласно нормативу, железобетонные сваи призматической формы подразделяются не столько по размерам, сколько по способу армирования. Изделия выпускаются:

  • цельными и составными;
  • сплошного сечения или со сквозной полостью круглого сечения;
  • с предварительно напряженной или ненапряженной продольной арматурой;
  • с поперечным армированием или только с продольным;
  • с расположением металлических стержней вдоль ребер, в центре и в промежутке между параллельными гранями.

Цельные железобетонные сваи обозначаются буквой «С». Размер стороны их сечения составляет 200-400мм, а длина изделий с ненапряженной арматурой – от 3 до 18м, а с напряженной – до 20м. Составные призматические сваи типа «С» имеют сечение 300-400мм и длину – от 14 до 28м.

Железобетонные сваи «СП» представляют собой изделия квадратного сечения с круглой полостью. Они выпускаются с размерами в поперечном сечении 300-400мм, а длиной – от 3 до 12м. В изделиях данного типа нижний наконечник отсутствует.

Составные призматические сваи могут иметь более двух секций, что допускается действующими стандартами.

Диаметр, количество и расположение продольных арматурин определяется, исходя из соответствующих расчетов. Металлические 12-32-миллиметровые стержни устанавливают в обязательном порядке по углам, а при необходимости – и между ними, вдоль граней железобетонных свай. В целях экономии металла, армирование длинномерных изделий производят с переменным количеством продольной арматуры или с изменениями размеров сечения стержней на разных участках по длине свайного столба.

Поперечное армирование выполняется 6-8-миллиметровой проволокой в виде замкнутого спирального хомута с шагом витков 100-200мм. В наконечнике и оголовке расстояние между проволочными рядами уменьшают вполовину. Кроме того, нижний заостренный конец железобетонных свай может упрочняться стальными кожухами, а для возможности качественного опирания на неровную поверхность – оснащаться специальными штырями. Наличие тех или иных дополнительных опций напрямую зависит от грунтовых условий на площадке строительства объекта.

Железобетонные сваи сплошного сечения с предварительно напряженной арматурой

В призматических сваях могут отсутствовать или присутствовать поперечные арматурные хомуты. В первом случае в качестве продольных стержней устанавливается высокопрочная или же семипрядная стальная проволока, представляющая собой прямолинейный стальной стержень с обвитыми вокруг него шестью нитями более тонкой скрученной проволоки. Железобетонные сваи без поперечной арматуры выгодно уменьшают расход металла. Их используют при прохождении рыхлых и среднеплотных песков, а также пластичных супесей и глинистых грунтов. При этом заглубляться сваи должны на всю высоту, а опираться могут на любые грунты, кроме скальных, вечномерзлых, а также слабых, пучинистых и сильносжимаемых. Но в силу своей конструкции, такие изделия имеют ограничения.

Железобетонные сваи призматического сечения, не имеющие поперечного армирования, не допускается использовать в строительстве гидротехнических сооружений, в том числе мостов. Также, их нельзя заглублять вибрационными способами.

Наличие в фундаментных сваях напряженной арматуры и поперечных металлических хомутов предоставляет расширенные возможности применения железобетонных изделий. Совместная работа свайной «начинки» позволяет справляться с различными нагрузками:

  • вертикальными вдавливающими;
  • горизонтальными;
  • изгибающими;
  • выдергивающими.

Использование напряженной арматуры почти в два раза экономит расход стали, по сравнению с железобетонными призматическими сваями, при изготовлении которых применяется ненапряженная арматура. В связи с данным фактом, при проектировании объектов отдается предпочтение предварительно напряженным изделиям.

Железобетонные сваи с ненапряженной арматурой

Такие линейные изделия призматической формы выпускаются с поперечным армированием. Несмотря на то, что применяться они могут в тех же грунтовых условиях, что и ранее описанные сваи, использовать их рекомендуется лишь в крайних случаях. Это касается, к примеру, отсутствия производственных или технологических возможностей изготовления железобетонных конструкций с напряженной арматурой на предприятиях, расположенных в районе строительства.

Призматические сваи с полостью круглой формы

Данный вид изделий выпускается с арматурой, как предварительно напряженной, так и ненапряженной. Сквозная полость способствует экономии бетона и, как ни странно, арматурной стали, по сравнению с аналогами, имеющими сплошное сечение. Полые железобетонные сваи применяются в тех же грунтовых условиях, что их призматические собратья, имеющие в своей конструкции поперечные арматурные хомуты.

Составные сваи

Монтаж железобетонных составных свай сплошного сечения возможен лишь в случае, если конструкция стыка допускает воздействие на него всех имеющихся силовых нагрузок и изгибающих моментов. Такую технологию используют:

  • при расположении уровня несущего слоя на разных глубинах в пределах площадки строительства;
  • при невозможности транспортировки изделий заданной длины;
  • в стесненных условиях;
  • при недостаточных технических характеристиках имеющегося копрового оборудования.

Короткие составные железобетонные сваи довольно часто помогают возвести фундамент в сложных условиях.

Варианты заглубления и оборудование

Вертикальное и наклонное погружение свай призматической формы может производиться:

  • копрами рельсовыми – универсальными (с наличием траверсной тележки или без нее) и простыми. Оборудуются воздушными, дизельными или паровоздушными молотами;
  • копрами колесными – на базе автокранов или на пневмоходу. Комплектуются дизельными молотами;
  • копрами гусеничными – на базе тракторов, экскаваторов и кранов на гусеничном ходу. Оснащаются навесным погружным оборудованием с паровоздушными, дизельными или механическими молотами;
  • копрами плавучими – оборудуются молотами паровоздушного типа;
  • вибропогружателями и вибромолотами;
  • вибровдавливающим оборудованием, навешиваемым на тракторы.
Читайте также:  Самодельное зарядное устройство для автомобильного аккумулятора

Работы могут производиться на спланированных площадках, имеющих свободный выезд, или в стесненных условиях, на косогорах и насыпях. Для каждого случая техника и оборудование подбирается индивидуально, в зависимости от сложившейся ситуации. На основании планов составляется проект производства работ, помогающий более рационально и безопасно использовать механизмы.

Копры

Универсальные копры представляют собой механизмы, обеспечивающие:

  • полноценный поворот платформы, на которой располагается копровое оборудование;
  • трансформацию вылета;
  • возможность погружения железобетонных свай в наклонном положении.

Полууниверсальные механизмы выполняют одну из функций – либо поворот, либо наклон. Простые копры подобных узлов в конструкции не имеют, так как являются копровым оборудованием.

Полноценная сваебойная техника выполняет весь рабочий цикл, начиная от перемещения свай к месту установки и заканчивая их погружением до проектной отметки. Механизмы самостоятельно передвигаются и не требуют дополнительных приспособлений. Для навесных копров используются базовые машины, а само оборудование подготавливают к функционированию на каждом новом объекте, основываясь на заводской инструкции.

На тракторы копровые стрелы крепятся с задней или боковой стороны. С их помощью забивают призматические сваи длиной 8-12м. Меньшие по размеру изделия заглубляют при помощи навешиваемого на автомобильные краны оборудования. Экскаваторные базы используются, как правило, при заглублении железобетонных изделий высотой до 16м с бровки котлована или траншеи. Копровая установка в верхней точке подсоединяется к стреле экскаватора, а в нижней части – к его поворотной платформе посредством гидроцилиндров.

С одной позиции универсальная техника может монтировать несколько свай.

Копры на колесной базе достаточно мобильны, поэтому они удобны при работе на рассредоточенных объектах – строительстве технологических трасс, трубопроводов, сельскохозяйственных комплексов. Оборудование в течение четверти часа укладывается в транспортное положение, в большинстве случаев – даже без снятия молота.

Рельсовые копры устанавливаются стационарно на весь период работы, поэтому их применяют при возведении крупных объектов. Если размеры свайного поля не позволяют с одного рельсового пути дотянуться до всех точек расположения свай, то на площадке предусматривают поэтапное или параллельное проведение работ. Одним из вариантов рельсовых копров является мостовой тип установки. В этом случае с обеих сторон вдоль выемки укладываются рельсы по дну или бровкам котлована, а сам «мост» с оборудованием нависает над свайным полем. Такие копры применяются в массовом строительстве жилых и промышленных объектов или в районах с присутствием водонасыщенных грунтов. Рельсовая техника приводятся в движение электродвигателями.

Молоты

Призматические сваи забивают молотами, состоящими из:

  • ударника – падающей части;
  • наковальни (шабота) – стационарной части, зафиксированной на оголовке железобетонной сваи;
  • подъемного устройства для ударника;
  • направляющей части.

В строительстве используется четыре вида свайных молотов:

  • механические – металлическая отливка массой не более 5т сбрасывается с определенной высоты на заглубляемую сваю, после чего вновь поднимается вверх;
  • дизельные – штанговые и трубчатые. Процесс работы основан на сжатии и сгорании топливно-воздушной смеси;
  • паровоздушные – одиночного или двойного действия. Ударная часть установки перемещается посредством поршневой системы и сжатого воздуха, или пара;
  • гидравлические – силовое воздействие на железобетонные сваи оказывает боек, совмещенный с поршнем и приводимый в движение за счет перекачивания насосом жидкости.

Виброоборудование

Железобетонные сваи заглубляются вибропогружателями и вибромолотами за счет искусственно вызванных колебаний, направленных вдоль оси фундаментного столба. В результате, сопротивление грунта резко снижается, а свая постепенно занимает требуемое положение. Вибропогружатели оборудуются дебалансными парами, нередко – несколькими. В водонасыщенных песках и супеси они показывают лучшую производительность, по сравнению с молотом, но срок их службы недолог.

Отличием между вибромолотами и вибропогружателями является место размещения дебалансов. В первом случае они располагаются в отдельном корпусе, соединенном с наголовником сваи амортизационными пружинами. Колебания происходят с большой амплитудой, позволяющей бойку выполнять удары по наковальне, насаженной на сваю. Во втором случае, установка с дебалансными парами контактирует непосредственно с наголовником.

Сайт инженера-проектировщика

Свежие записи

Классификация свайных фундаментов

КЛАССИФИКАЦИЯ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ

Элементы в виде стержней из бетона, железобетона и других материалов в толще грунтового основания, которые воспринимают нагрузки от здания, называют свайным фундаментом. Такие фундаменты состоят из заглубленных в грунт свай и ростверка (распределительной балки или плиты). Ростверк обеспечивает равномерную передачу нагрузки от здания.

Читайте также:  Особенности, виды и монтаж офисных потолков грильято

Свайные фундаменты классифицируются по следующим признакам:

а) по способу углубления в грунт сваи бывают забивные и набивные. Забивные сваи изготавливают на заводах и углубляют методом забивки, вдавливания или вибрации;

б) в зависимости от взаимодействия с грунтом: сваи-стойки концами опираются на прочные грунты и передают на них нагрузки; висячие сваи не достигают прочного грунта, а только уплотняют толщу основания и передают нагрузку на грунт трением, которое возникает между боковой поверхностью сваи и грунтом (рис. 1);

в) по форме поперечного сечения: круглые, квадратные, прямоугольные, многогранные, трубчатые, таврового и двутаврового сечения;

г) по форме продольного сечения: цилиндрические, призматические, с наклонными боковыми гранями (пирамидальные, конические, трапециевидные, ромбовидные)

д) по глубине: короткие — до 6 м; длинные — более 6 м.

е) по материалу: железобетонные, бетонные, деревянные, стальные.

Рис. 1. Виды свайных фундаментов: а — сваи-стойки; б, в — висячие сваи;1 — свая забивная; 2 — ростверк; 3 — свая набивная

По сечению забивные сваи бывают:

— призматические железобетонные сплошного сечения (рис. 2. ), размерами 200 × 200 и 300 × 300 мм, длиной 3 — 12 м;

— призматические железобетонные с круглой полостью, размерами 250 × 250 и 300 × 300 мм, длиной 4 — 12 м;

— трубчатые железобетонные, диаметром 400 — 800 мм, длиной 4 — 12 м;

— деревянные из бревен хвойных пород, диаметром не мене 180 мм. Их применяют только в грунтах с постоянной влажностью, ствол покрывают битумной или дегтярное мастикой, забивают ниже уровня грунтовых вод, чтоб избежать загнивания;

— пирамидальные — с верхним сечением 300 × 300 мм и наклоном боковых граней до 14 °, длиной 5 — 12 м.

Рис 2. Фундамент из забивных свай: а — свая трубчатая; б — железобетонная сплошная призматическая свая; в — тоже с круглой полостью; г -железобетонная пирамидальная свая; д — деревянная свая; 1 — стальной башмак забивной сваи; 2 — стальной бугель; 3 — стальной наконечних

Набивные сваи (рис. 3) изготавливают из монолитного бетона, который заполняет предварительно пробуренные скважины, объединенные сверху ростверком. Изготавливают диаметром 400 — 700 мм. Вверху сваи соединяют между собой железобетонным ростверком. Нижняя часть сваи может быть расширена.

Рис. 3. Набивные сваи и фундаменты в вытрамбованных скважынах: а -буронабивная свая с одинаковым сечением ствола; б — то же с уширением; в – вытрамбованнная скважина; 1 — уширение; 2 — уплотненная зона грунта

Под наружные стены зданий без подвалов ростверк размещают на 100 … 150 мм ниже уровня поверхности земли и укладывают под него, при связных грунтах, слой крупнозернистого песка, щебня или шлака толщиной 200 мм и более, а при несвязных грунтах, тощего бетона или шлака толщиной не менее 100 мм.

Под внутренние капитальные стены ростверк укладывают на слой бетона, щебня или шлака толщиной не менее 100 мм.

При наличии подвала или технического подполья под всем зданием отметки пола подвала совмещают с верхом ростверка.

Виды 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.
Читайте также:  Серые шторы: интерьер кухни в тонах, дизайн гостиной, фото спальной комнаты, цвет морской волны с акцентами
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.

Читайте также:  Ремонт старых деревянных окон

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!

Виды свай

Виды свай по способу заглубления в грунт.

По способу заглубления в грунт различают следующие виды свай:

а) забивные железобетонные, деревянные и стальные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств, а также железобетонные сваи-оболочки, заглубляемые вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью;

б) сваи-оболочки железобетонные, заглубляемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые частично или полностью бетонной смесью;

в) набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте, путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного отжатия (вытеснения) грунта;

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

Виды свай по условиям взаимодействия с грунтом

По условиям взаимодействия с грунтом сваи следует подразделять на сваи-стойки и висячие.

К сваям-стойкам надлежит отнести сваи всех видов, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, на малосжимаемые грунты.

К малосжимаемым грунтам относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем средней плотности и плотным, а также глины твердой консистенции в водонасыщенном состоянии с модулем деформации E > 50000 кПа (500 кг/см 2 ).

Силы сопротивления грунтов, за исключением отрицательных (негативных) сил трения на боковой поверхности свай-стоек, в расчетах их несущей способности по грунту основания на сжимающую нагрузку не должны учитываться.

К висячим сваям следует относить сваи всех видов, опирающихся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом.

Отрицательными (негативными) силами трения называются силы, возникающие на боковой поверхности сваи при осадке околосвайного грунта и направленные вертикально вниз.

Виды забивных свай

Забивные железобетонные сваи размером поперечного сечения до 0,8 м включительно и — оболочки диаметром 1м и более следует подразделять:

а) по способу армирования — на сваи и сваи-оболочки с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием и на предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой (из высокопрочной проволоки и арматурных канатов) с поперечным армированием и без него;

б) по форме поперечного сечения — на сваи квадратные, прямоугольные, таврового и двутаврового сечений, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения;

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

г) по конструктивным особенностям — на сваи цельные и составные (из отдельных секций);

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

Читайте также:  Один из самых прочных материалов для покрытия пола: керамогранит

Сваи забивные с камуфлетной пятой устраивают путем забивки полых свай круглого сечения в нижней части с закрытым стальным полым наконечником с последующим заполнением полости сваи и наконечника бетонной смесью и устройством с помощью взрыва камуфлетной пяты в пределах наконечника. В проектах свайных фундаментов с применением забивных свай с камуфлетной пятой следует предусматривать указания о соблюдении требований правил производства буровзрывных работ, в том числе при определении допускаемых расстояний от существующих зданий и сооружений до места взрыва.

Виды набивных и буровых свай по способу устройства

Набивные сваи по способу устройства разделяются на:

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

б) набивные виброштампованные, устраиваемые в пробитых скважинах путем заполнения скважин жесткой бетонной смесью, уплотняемой виброштампом в виде трубы с заостренным нижним концом и закрепленным на ней вибропогружателем;

в) набивные в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением их бетонной смесью.

Буровые сваи по способу устройства разделяются на:

а) буронабивные сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня подземных вод без крепления стенок скважин, а в любых грунтах ниже уровня подземных вод — с закреплением стеной скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами;

б) буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного вибросердечника;

в) буронабивные с плотненным забоем, устраиваемым путем втрамбовывания в забой скважины щебня;

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

д) буроинъекционные диаметром 0,15-0,25 м , устраиваемые путем нагнетания (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора в пробуренные скважины;

е) сваи-столбы, устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без него, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания в скважины цилиндрических или призматических элементов сплошного сечения со сторонами или диаметром 0,8 м и более;

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

Обсадные трубы допускается оставлять в грунте только в случаях, когда исключена возможность применения других решений конструкций фундаментов (при устройстве буронабивных свай в пластах грунтов со скоростью фильтрационного потока более 200 м/сут., при применении буронабивных свай для закрепления действующих оползневых склонов и в других обоснованных случаях).

При устройстве буронабивных свай в пылевато-глинистых грунтах для крепления стеной скважин допускается использовать избыточное давление воды.

Забивные сваи: 1,2 — призматическая цельная с различными поперечными сечениями и составная; 3 — инъекционная; 4- камуфлетная; 5 — с верхним уширением; 6 — с забивным уширением; 7,8 — с различным расположением уширения; 9 — с забивным оголовком; 10 — с пустотой; 11,12 — с раскрывающимися лопастями; 16 — с конической полостью.

Набивные сваи: 1 — цилиндрическая; 2 — коническая; 3 — с камуфлетным уширением; 4 — профилированная; 5 — корневидная; 6,7 — с одним уширением; 8 — буронабивной фундамент — столб; 9 — с многоярусными уширениями; 10 — комбинированная; 11 — многоярусная корневидная

Материалы для изготовления свай

Железобетонные и бетонные сваи следует проектировать из тяжелого бетона.

Для забивных железобетонных свай с ненапрягаемой продольной арматурой, на которые отсутствуют государственные стандарты, а также для набивных и буровых свай необходимо предусматривать бетон класса не ниже В15, для забивных железобетонных свай с напрягаемой арматурой — не ниже В22,5.

Железобетонные ростверки свайных фундаментов для всех зданий и сооружений следует проектировать из тяжелого бетона класса, не ниже: для сборных ростверков — В20; для монолитных — В15.

Бетон для замоноличивания железобетонных колонн в стаканах свайных ростверков, а также оголовков свай при сборных ленточных ростверках следует предусматривать в соответствии с требованиями норм по проектированию железобетонных конструкций, предъявляемыми к бетона по морозостойкости и водонепроницаемости свай и свайных ростверков следует назначать, руководствуясь требованиями ГОСТ 19804.0, СП 63.13330.

Деревянные сваи должны быть изготовлены из бревен хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты) диаметром 22-34 см и длиной 6,5 и 8,5 м, соответствующих требованиям ГОСТ 9463.

Свайные фундаменты. Типы свай, ростверки (монолитные, сборные). Габариты. Принципы устройства свайных фундаментов.

Рис. 2. 5.: 1-призматические квадратного сечения; 2- призматические квадратного сечения с уширением; 3-призматические квадратного сечения с уширением; 4-призматические; 5-пирамидальная; 6-пирамидальная треугольного сечения; 7-ромбовидная; 8-трехветвевая; 9-призматическая с круглой полостью; 10-трубчатая; 11-трубчатая с наконечником; 12-стальная трубчатая

Рис. 2. 6: 1-буронабивная сплошная цилиндрическая 2-буронабивная полая; 3-буронабивная с камуфлетным уширением пяты; 4,5- буроопускные; 6-буронабивные с механическим уширением пяты; 7-буроопускная с квадратным ж/б сердечником; 8-буронабивная с трамбованием в забой скважины щебня; 9-виброштампованная; 10-буроинъекционная; 11-винтонабивная; 12-грунтобетонная (грунтоцементная)

Читайте также:  Почему корпус стиральной машины неприятно вибрирует при касании?

Свайныефундаменты — один из наиболее прогрессивных типов фундаментов, обеспечивающих высокий уровень комплексной механизации работ нулевого цикла при их высоком качестве.

В настоящее время свайные фундаменты используют при самых разнообразных грунтовых условиях, включая слабые, насыпные, набухающие и вечномерзлые грунты. Для ряда грунтовых условий свайные фундаменты являются единственно целесообразным решением. При их применении особое значение имеет возможность уменьшить объем земляных работ.

Широкое применение свайных фундаментов в строительстве зданий объясняется рядом их преимуществ, к которым относятся: способность воспринимать вертикальные вдавливающие и выдергивающие, а также горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты; высокая индустриальность; сокращенные сроки производства работ; уменьшенный расход бетона; сокращенные транспортные операции; незначительные величины общих и неравномерных осадок зданий; высокое качество работ в зимнее время в любом климатическом районе.

Одной из особенностей развития свайного фундаментостроения является многообразие различных конструктивных решений свай, эффективных в тех или иных условиях (более 100 типов).

Сваи – стержневые элементы (брусья, столбы, трубы), погружаемые в грунт или устраиваемые в грунте для передачи нагрузок от здания на основание.

Свайный фундамент — опорная конструкция глубокого заложения, в которой основными элементами, передающими нагрузку на грунт, являются сваи (свая). Кроме свай фундамент имеет ростверк и (или) оголовки.

Классификация свай

По виду основного материала сваи бывают: железобетонные, сталефибробетонные, бетонные, грунтобетонные (грунтоцементные), стальные.

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

· буроопускные, устраиваемые путем бурения скважин с уширением или без него, укладки в них омоноличивающего цементно-песчаного раствора и опускания в скважины цилиндрических или призматических элементов;

· виброштампованные, устраиваемые путем бурения скважин и уплотнения грунта вокруг ствола сваи виброштампом (специальной металлической трубой) в процессе бетонирования;

· буроинъекционные, устраиваемые путем нагнетания (инъекции) мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора в пробуренные скважины;

· винтонабивные, изготавливаемые винтовой навивкой по стволу скважины путем ввинчивания в нее полого формующего наконечника, последующего его вывинчивания и подачи бетонной смеси в полость;

· грунтобетонные, изготавливаемые путем подачи струи цементного раствора через монитор буровой колонны в радиальном направлении с ее вращением и

Набивные сваи по способу устройства подразделяют на следующие:

· набивные, устраиваемые раскаткой (раздвижкой и уплотнением грунта) машинами-раскатчиками без удаления грунта и последующего заполнения полости

· набивные в выштампованном ложе, устраиваемые путем выштамповки в грунте скважин пирамидальной или конусной формы с последующим заполнением их

· набивные в пробитых скважинах стальными трубчатыми снарядами, порционной подсыпкой и втрамбовыванием щебня в забое скважины, заполнением ее бетонной смесью и уплотнением.

Свайные фундаменты, в зависимости от размещения свай в плане, проектируют в виде:

· одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;

· свайных лент — под стены зданий с расположением свай в один, два ряда и более;

· свайных кустов — под колонны с расположением свай в плане на участке квадратной, прямоугольной, трапециевидной и другой формы;

· сплошного свайного поля — под тяжелые сооружения со сваями, равномерно расположенными под всем зданием и объединенными сплошным ростверком, подошва которого опирается на грунт.

Расстояние между осями забивных свай трения (висячих свай) должно быть не менее тройного размера стороны сечения (или диаметра), а свай-стоек — полуторного их размера. Расстояние в свету между стволами буровых, набивных свай и свай-оболочек должно быть не менее 1 м.

При устройстве свайных фундаментов применяют железобетонные монолитные и сборные ростверки, на которые опирают несущие конструкции, а также безростверковые решения.

Конструкции ростверков — в виде балок (ленточный ростверк), в виде плиты (кустовой или сплошной плитный ростверк), либо в виде подколонника (столбчатый ростверк).

По способу заглубления в грунт различают следующие виды свай:

· забивные (железобетонные и стальные), погружаемые в грунт без его выемки с помощью молотов (забивкой), вибровдавливающих (вибрацией) и вдавливающих (вдавливанием) устройств;

· буровые (железобетонные, бетонные, бутобетонные, грунтобетонные), устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью или установки в них железобетонных элементов;

· набивные (железобетонные и бетонные), устраиваемые в грунте укладкой бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного отжатия (вытеснения) грунта;

· сваи-оболочки (железобетонные), заглубляемые вибропогружателями с выемкой грунта и заполняемые полностью или частично бетонной смесью;

· винтовые (с металлическими наконечниками), погружаемые в грунт специальными установками (машинами) под углом 0—45° к вертикали.

По условиям взаимодействия с грунтом (условиям работы) сваи подразделяют на сваи-стойки и сваи трения (или висячие сваи).

К сваям-стойкам относятся все виды свай, опирающиеся на скальные и малосжимаемые прочные грунты.

К сваям трения относятся все виды свай, опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью (силами трения) и нижним концом.

Забивные сваи и сваи-оболочки подразделяют:

· по способу армирования– на сваи с ненапрягаемой продольной арматурой и на предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием или без него;

Читайте также:  Ремонт в квартире: что сначала обои или натяжной потолок

· по форме поперечного сечения — на сваи квадратные, прямоугольные, треугольные, квадратные с круглой полостью, полые круглого сечения, таврового и двутаврового сечений, трех- и четырехветвевые;

· по форме продольного сечения — на призматические, цилиндрические, пирамидальные, ромбовидные, призматические с уширениями;

· по форме и конструкции нижнего конца – на сваи с заостренным или плоским нижним концом, с плоским или объемным уширением (булавовидные), на полые сваи с закрытым или открытым нижним концом или с камуфлетной пятой;

· по конструктивным особенностям — на сваи цельные и составные (из отдельных секций по длине)

Буровые сваи по способу устройства подразделяют на следующие:

· буронабивные сплошного сечения с уширениями и без них, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня подземных вод без крепления стенок скважин, а в любых грунтах ниже уровня подземных вод – с закреплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными извлекаемыми обсадными трубами;

· буронабивные полые круглого сечения, устраиваемые с применением многосекционного вибросердечника;

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

Сплошные фундаменты

Рис. 2.7.: 1,2- плитные плоские с подколонниками; 2,3- плитные ребристые; 4-коробчатые; 5-оболочковый; 6-плитный с пирамидальной (конической) оболочкой

Сплошные (плитные) фундаменты применяются в следующих случаях:

· при слабых грунтах и значительных нагрузках, которые не могут воспринять ленточные и столбчатые фундаменты, для создания допустимого давления на грунт;

· при недопустимой или регламентированной неравномерной осадке здания, фундаментные плиты значительно перераспределяют усилия на основание и обеспечивают осадки и давление на него равномерными;

· при технологической необходимости (например, при установке технологического оборудования);

· при необходимости надежной защиты подземных помещений от проникновения в них воды (плита и стены используются в качестве изоляции).

Сплошные фундаменты проектируют только монолитными железобетонными под всем зданием каркасном, стеновой‚ ствольной, ободочковой или комбинированной конструктивных систем.

Конструкции сплошных фундаментов по форме могут быть: плитными плоскими, плитными ребристыми, коробчатыми и оболочковыми.

Плоскую плиту применяют при сравнительно незначительных нагрузках и небольших расстояниях между колоннами или другими опорными вертикальными конструкциями. Монолитные колонны опирают на фундаментную плиту через уширения по типу капителей, применяемых в безбалочных перекрытиях. Сборные колонны защемляют в стаканной части фундаментной плиты.

При сравнительно больших расстояниях между колоннами и больших нагрузках требуемая жесткость сплошного фундамента достигается устройством ребристых и коробчатых конструкций. Места пересечения ребер служат для установки колонн, при стеновой конструктивной системе ребра используются как стены подвала. Наибольшей несущей способностью обладают коробчатые фундаменты, в том числе с расположением внутри них подвальных помещений, гаражей и т.п.

Использование плит в виде цилиндрических оболочек значительно повышает несущую способность фундамента. Для сплошных фундаментов оболочкового типа используется бетон высоких классов с интенсивным армированием.

Под действием реактивного давления грунта сплошной фундамент работает подобно перевернутому железо-бетонному перекрытию, в котором колонны выполняют роль опор, а элементы плиты фундамента испытывают изгиб под действием давления грунта снизу.

Плоские фундаментные плиты армируют сварными сетками. Сетки принимают с рабочей арматурой в одном направлении; их укладывают друг на друга не более чем в четыре слоя, соединяя внахлестку без сварки в рабочем направлении и без нахлестки — в нерабочем направлении.

Ребра сплошных ребристых и коробчатых фундаментов армируют сварными или вязаными каркасами и сетками по принципу армирования ленточных фундаментов.

Дата добавления: 2016-09-26 ; просмотров: 5002 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Какие существуют виды свай

В сравнении с ленточными и плитными фундаментами ростверки на сваях обеспечивают снижение бюджета. Некоторые виды свай являются единственно возможным решением при сложной геологии, ландшафте и эксплуатационных условиях.

Чаще применяются ленточные ростверки, представляющие собой решетку из ж/б балок, опертых на сваи. Реже используют плитные ростверки, являющиеся аналогом стола, ножки которого опущены в грунт до несущего пласта.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Основным отличием ростверка от ленточного фундамента является отсутствие контакта с грунтом. Сваи погружают в почву либо изготавливают внутри нее. Отличием от столбчатого основания является более экономичная технология строительства, высокая пространственная жесткость.

Все виды свай могут обходиться без ростверков – например, венцы сруба можно опереть на оголовки. Выдергивающие усилия пучинистыми грунтами для них минимальны, опрокидывающие полностью отсутствуют. Столбчатый же фундамент гарантированно будет опрокинут без обвязки ростверком.

Нагрузки и схемы армирования ростверк и лента фундамента имеют не одинаковые:

  • МЗЛФ – сжатие, растяжение, два аналогичных пояса (продольные стержни одинакового диаметра);
  • ростверк – мощные крутящие моменты, нижний пояс усилен между сваями, верхний над оголовками, диаметр прутков здесь больше.

Существуют высокие (висячие) и низкие ростверки, однако даже заглубленные конструкции отделяются от земли воздушной прослойкой, защищенной по бокам листовыми материалами от осыпания почвы внутрь этого пространства.

Читайте также:  Один из самых прочных материалов для покрытия пола: керамогранит

Какие свай бывают

В СП 24.13330 от 2011 года приведена классификация свайных фундаментов по признакам:

  • способ погружения и изготовления – винтовые, буровые, набивные, вибропогружные, сваи-оболочки, вдавливаемые, забивные;
  • несущая способность – висячие, стойки;
  • грунтовое воздействие – бурение без вытеснения, вкручивание с небольшим уплотнением, забивка ж/б изделий с уплотнением и вытеснением почвы;
  • взаимодействие – сеть, поле, куст, одиночные сваи.

Материалом свай может служить:

  • бутобетон – армируется верхняя 1 м часть, выполненная из бетона;
  • железобетон – напряженная арматура в заводских изделиях, ненапрягаемая при заливке в скважину;
  • бетон – каркас в верхней трети сваи;
  • сталь – профильное, круглое сечение;
  • древесина – твердые породы с антисептированием.

Деревянные сваи часто используются на вечной мерзлоте.

Существуют типы свайных фундаментов по конструкции и технологии изготовления ствола:

  • ненаполняемые трубы – толщина стенки позволяет обходиться без дополнительного усиления;
  • свая трубобетонная – несущая оболочка после погружения заполняется смесью, защищающей от коррозии внутренние поверхности, повышающей прочность конструкции;
  • временная оболочка – имеет название вертикально перемещаемой трубы (ВТП), которую удаляют с забоя по мере подачи бетона в скважину;
  • свая оболочечная – труба (например, полиэтиленовая) не обладает несущими свойствами, зато гидроизолирует бетон;
  • безоболочечная свая – в плотных грунтах отсутствует осыпание на забой, опалубка не ставится.

Для повышения несущей способности этих фундаментов опорную пяту часто уширяют. По этому признаку сваи бывают:

  • прямые – уширения пяты не имеют;
  • разбуриваемые – долото имеет приспособление для уширения забоя;
  • выпрессовываемые – пята увеличивается в размере механическим способом;
  • камуфлетные – уширение взрывом (электрическим, химическим);
  • корневидные – на забое размещаются ж/б свайки.

Схема сваи с уширением

Существуют модификации свай с многочисленными мелкими расширениями на всем протяжении тела, дополнительными, концевыми расширениями местного характера.

По оголовкам различают типы свай:

  • индивидуальные оголовки – применяются для срубов, каркасных, фахверковых, панельных зданий, лестниц;
  • ростверковые – ж/б балки, решетки (ленты), плиты.

Для плитных и решетчатых ростверков изготавливается свайное поле, для балочных применяется порядное размещение по осям несущих стен. Жесткое сопряжение оголовков с монолитными, балочными ростверками применяется в случаях:

  • присутствуют выдергивающие нагрузки;
  • имеются значительные горизонтальные смещения пластов;
  • вертикальные нагрузки смещены относительно оси сваи (эксцентриситет);
  • слабый грунт по всей глубине (торф, ил, текучая почва, пылеватый песок)

При этом вертикальные стержни свайных каркасов изгибаются под прямым углом, связываются с прутками ростверка либо головная часть вмуровывается на высоту не меньше поперечника. Для обеспечения шарнирного опирания (2 степени свободы) голова заделывается в монолит на 5 – 20 см без перевязки арматуры.

По способу погружения имеется отдельная классификация:

  • свая-столб – деревянное, стальное, ж/б изделие опускается в пробуренное отверстие;
  • буроинъекционная – напорное бетонирование в скважину смесью с мелкой фракцией наполнителя;
  • буровая – бетон укладывается в отверстие в земле, уплотняется насадкой глубинного вибратора;
  • набивная – грунт вытесняется механическим способом, в получившуюся полость укладывается бетон;
  • забивная – ж/б изделие, произведенное промышленным способом, погружается копром, молотом, вдавливается либо заглубляется вибрационным оборудованием;
  • винтовая – вкручивается вручную или механическим способом, уплотняя грунт самостоятельно;
  • свая-опора – устанавливаются в скважины большего диаметра, пазухи заполняются грунтом, нерудным материалом;
  • погружная – цилиндрическая свая, колодезные, кессонные кольца, почва размывается изнутри, погружение происходит за счет собственного веса.

Технология настоящих буронабивных свай, а не тех которые частные застройщики привыкли называть буронабивными.

Висячие модификации имеют высокую несущую способность за счет боковых сил трения между почвой и телом сваи. Они не доходят до несущего пласта, рассчитываются особым способом. Сваи-стойки гарантированно опираются на пласты с высоким расчетным сопротивлением сборным нагрузкам здания. Боковое трение обеспечивает необходимый прочностной запас.

По воздействию на пласты в пятне застройки существуют следующие разновидности:

  • без вытеснения почвы – буровые модификации;
  • незначительно вытесняющие грунт – стальные профильные сваи забивного типа;
  • незначительно уплотняющие почву – винтовые модели с литым или сварным наконечником;
  • с вытеснением, уплотнением пластов – забивные ж/б изделия.

По взаимодействию отдельных свай между собой имеется разделение по признакам:

  • свайная сеть – обеспечение дополнительной опоры микросваями, закрепляющими грунт возле основных конструкций;
  • поле свайное – имеют общий ростверк (решетка, плита);
  • куст свайный – небольшая группа с общим ростверком (для опирания колонн, лестниц, печей, силового оборудования);
  • сваи групповые – объединены балками, плитами на отдельных участках здания;
  • одиночные сваи – передает всю воспринимаемую нагрузку без распределения ростверком.

Забивные сваи дополнительно классифицируются внутри своей группы по конструкции (плоские, заостренные наконечники, составные, цельные), форме сечения (трапеция, пирамида, цилиндр, призма, полые, сплошные, тавровые, прямоугольные, квадратные), армированию (проволока, стержни, спирали, продольные, поперечные стержни).

Набивные конструкции оснащаются не извлекаемым наконечником, бетонной пробкой. При достижении проектной глубины забивным способом они извлекаются с одновременным заполнением бетоном.

Читайте также:  Особенности, виды и монтаж офисных потолков грильято

Рейтинг свайных технологий в индивидуальном строительстве

Буровые сваи в асбестовой трубе.

Из перечисленного многообразия для фундаментов малоэтажной застройки применяются лишь некоторые разновидности свай. Большинство перечисленных технологий требует использования спецтехники и оборудования, аренда которого неподъемна для индивидуального застройщика. Наиболее популярны варианты:

  • винтовые сваи – вкручиваются вручную или механизированным способом (2 кВт электродрель + мультипликатор);
  • буровые – в обиходе чаще именуются буронабивными, хотя технология соответствует именно бурению и безнапорному бетонированию;
  • забивные профильные – трубы с незаглушенным концом часто применяют для ограждений, заглубляют кувалдой или самодельным копром;
  • погружаемые – колодезные, кессонные кольца для источников водоснабжения, размещения насосного оборудования.

Экономическая эффективность традиционных фундаментов в малоэтажной застройке ограничена 2,5 – 3 м (лента, плита). Свайно-винтовые, ростверковые фундаменты по буронабивным сваям своими силами можно заглубить на 4 – 7 м с меньшими затратами. Кроме того, сваи в большинстве случаев являются единственно возможным вариантом на сложном рельефе (перепад высот от 2 м), при неудовлетворительной геологии (болото, торфяник, прибрежная зона, высокий УГВ).

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Опыт строительства оснований и фундаментов

Для малоэтажных сельских зданий предложены рациональные конструкции свай и свайных фундаментов, позволяющие снизить стоимость, сократить трудоемкость и повысить показатели индустриальности сельского строительства.

В ряде случаев свайные фундаменты оказываются более эффективными в сравнении с фундаментами мелкого заложения. Поэтому они получают все большее распространение, а их конструкции совершенствуются применительно к конструктивным особенностям надземной части зданий или сооружений, геолого-литологическим условиям площадок и физико-механическим характеристикам грунтов оснований.

Ниже дан обзор наиболее рациональных предложений и конструктивных разработок забивных и набивных свай и свайных фундаментов для сельских малоэтажных зданий и легких сооружений.

Забивные сваи

Деревянные сваи и сваи-колонны широко использовались в прошлом. В настоящее время успешно применяют сваи колонны в свайных фундаментах с высоким ростверком для различных зданий и сооружений. Сваи-колонны весьма удобны для применения в стоечно-балочной конструкции производственных зданий сельскохозяйственного назначения. На сваи-колонны монтируют прогоны и балки, по которым выполняют соответствующее покрытие здания. Вместо деревянных свай-колонн теперь применяют железобетонные сваи (рис. 23).

Рис. 23. Сваи-колонны: 1 — колонна; 2 — свая; 3 — подбетонка; 4 — стакан Ф-100; 5 — бетон; 6 — песок; 7 — грунтовая ппобка; 8 – кольцо; 9 — сварной стык; 10 — стальная консоль; 11 — железобетонная консоль; 12 — рандбалка; 13 — наголовник; 14 — пирамидальная свая.

Свая-«стакан». Институт ЦНИИПромстрой Минпромстроя РСФСР разработал «Технические решения свайных фундаментов для универсальных зданий животноводческих и птицеводческих ферм». Предложено использовать трубчатые сваи под колонны малоэтажных зданий (рис. 23 б) вместо железобетонных башмаков.

Конструкция трубчатой сваи получила широкое распространение благодаря своей экономичности. Сваю 2 забивают открытым нижним концом с образованием грунтового ядра 7. Оставшуюся полость сваи засыпают уплотненным крупным песком 6, сверху которого устраивают бетонную пробку 3. На нее устанавливают колонну 1 и замоноличивают бетоном 5.

Внутренний диаметр сваи и размеры сечения колонны согласованы так, чтобы получить зазор 5—7 см, заполняемый бетоном. Зазор позволяет устанавливать колонну в проектное положение. По данным ЦНИИПромстроя, такие свайные фундаменты дешевле по сравнению со столбчатыми фундаментами в виде башмаков на 20—30% и снижают трудовые затраты В 2 раза. Недостатки: большое количество процессов, в том числе мокрых. Для грунтовых условий БССР не рекомендуются.

Свая-колонна (рис. 23 в) предложена Омскцелинстроем. Такая свая имеет подземную часть 2, передающую нагрузку на грунтовое основание, и надземную часть — колонну 1, служащую конструкцией здания или сооружения. Свая и колонна стыкуются железобетонным кольцом 5. Колонны ставятся без ростверка или с ростверком-оголовком 14.

Опытным строительством установлено, что из 20 свай, погруженных на глубину 3 м, около 95% имели отклонения не более 3 см. Однако главным препятствием массового внедрения свай-колонн в строительство малоэтажных каркасных зданий является трудность обеспечения проектного положения и сохранности свай при их погружении. Смещения свай в плане, отклонения их стволов от вертикали, разрушения голов при забивке делают монтаж прогонов и балок затруднительным. Кроме этого, технология устройства сваи затруднена необходимостью ее погружения в котлован и наличием мокрых процессов. Поэтому использование свай-колонн в грунтовых условиях Белоруссии не рекомендуется.

Составная свая-колонна (рис. 23 г). Составные сваи предложены как для жилищного и промышленного строительства, так и для малоэтажных зданий и легких сооружений. По проекту Гипрониисельхоза и Гипрониисельстроя, составная свая-колонна имеет сварной стык 9, располагаемый в уровне пола. Закладные детали расположены в плоскости головы сваи и подвергаются ударным нагрузкам во время погружения, вследствие чего легко могут быть повреждены.

Читайте также:  Ремонт в квартире: что сначала обои или натяжной потолок

Кроме того, наличие ненадежного стыка не позволяет рекомендовать составные сваи к внедрению в условиях Белоруссии.

Защемленная свая-колонна (рис. 23 д). В отличие от забивной сваи-колонны такую сваю устанавливают в предварительно отрытый котлован или пробурённую скважину, а свободное пространство между сваей и стенами котлована заполняют уплотненным бетоном. Цилиндрические скважины проходят буровыми машинами, предназначенными для разведочного бурения, буростолбоставами Д-453 или Д-578 и другими подобными буровыми агрегатами.

Буростолбоставы на базе тракторов производят целый комплекс работ: планировку площадки, бурение скважин диаметром 500 мм на глубину 1,7м, установку столбов и засыпку котлованов. Эти агрегаты можно с успехом применять для комплексной механизации работ по устройству защемленных свай-колонн в сельском строительстве.

В зарубежной строительной практике подобные сваи-колонны получили довольно широкое распространение вследствие простоты работ, обеспечивающих точное размещение свай, снижения трудоемкости в 2—5 раз и стоимости на 20—40%, уменьшения объема перевозок на 30% по сравнению с обычной конструкцией колонны на столбчатом фундаменте. Эти сваи эффективны при наличии связных не- просадочных грунтов твердой и полутвердой консистенции, удерживающих вертикальные стенки скважин без креплений, и рекомендуются для применения в грунтовых условиях Белоруссии.

Свая-колонна со стальной опорной консолью 10 (рис. 23 е) и свая колонна с железобетонными консолями 11 (рис. 23 ж). Предложены ЦНИИЭПСельстроя. Свая и колонна объединены в одной конструкции, выполняемой одной технологической операцией — забивкой. Экспериментальное строительство на сваях-колоннах впервые было проведено в РСФСР и Казахстане: построено свыше 100 сельских зданий. Трудозатраты на площадке сокращены в 3—10 раз, резко уменьшены объемы земляных работ и сроки строительства. Стоимость снижена на 20—40%.

Недостатки: необходимость повышения точности и увеличения стоимости изысканий с увеличением числа скважин, с применением зондирования, с более тщательными исследованиями грунтов; увеличение точности расчетов несущей способности свай; обеспечение высокой точности забивки свай.

Процесс строительства ведется по технологической карте в следующей последовательности: планировка площадки; разбивка свайного поля с точностью±0,5 см; раскладка свай-колонн; погружение их с помощью кондуктора ЦНИИЭПСельстроя, устанавливаемого на точку забмвки.

Глубина погружения контролируется нивелиром. Для точной забивки применены сваебойные агрегаты: С 878 и С-878М на базе тракторов и СА-8 на базе автомобиля, с гидравлическим устройством точности наводки сваи. Наилучший результат погружения дает штанговый дизель-молот С-268 при соотношении массы ударной части и массы сваи-колонны 1,34÷1,7.

Из опыта строительства известно, что у 95% свай-колонн отклонения при забивке в уровне земли не превышают ±15 мм и у верха колонны — ±30 мм, что обеспечивает нормальный монтаж ферм, балок и панелей.

При рыхлых песках и глинистых грунтах с консистенцией 1L>0,25 мы предлагаем применять пирамидальную сваю-колонну 14 прямоугольного сечения.

Сваи-колонны в нашей республике впервые применены для промышленных эстакад и надземных теплосетей: Полоцкого НПЗ, Смолевичского завода железобетонных изделий (1965 г., треугольные сваи); кабельной эстакады и эстакады для материалопровода Гомельского химического завода.

В сельском строительстве сваи-колонны в опытном порядке применены на объектах уткофермы совхоза «Рассвет» Гомельской области. Площадка сложена в основном пылеватыми песками средней плотности с условным расчетным давлением 2,5кгс/см 2 . Сваи-колонны длиной 6м и сечением 30X30 см погружались в грунт на 1,5÷4,65м трубчатым дизель-молотом С-995 сваебойной установки КО-8 на базе автомобиля КрАЗ — 257К. Точность забивки обеспечивалась по месту с помощью фиксирующего кондуктора, по осям — двумя теодолитами, по вертикали — нивелиром. Отклонения свай-колонн по вертикали не превышали 2 см, а смещения в плане — не более 0,5 см.

Первый опыт применения свай-колонн в сельском строительстве Белоруссии показал, что при погружении сваебойным агрегатом КО-8 и надежном контроле обеспечивается требуемая точность и достаточная несущая способность свай с глубиной забивки 2,5м.

В широко распространенных на территории Белоруссии песках плотных и средней плотности и глинистых грунтах с показателем консистенции 1L 3 , на объектах бройлейрной птицефабрики совхоза им. Ленина Гомельской области — 70м 3 и на строительстве льнозавода в Дзержинске Минской области — около 38м 3 .

Всего по Белоруссии забито примерно 800м 3 свай-колонн. В ближайшие годы применение эффективных свай-колонн в сельском строительстве резко возрастет.

Показатели по всем вариантам свайных фундаментов со сваями-колоннами сведены в табл. 17.

Таблица 17. Затраты на свайные фундаменты для нагрузок на колонну 20 т и для глинистых грунтов с консистенцией 1L-0,2 (данные ЦНИИЭПСельстроя, НИИЭС и НИИОснований).

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: