Для чего сваи в фундаменте: Подробная информация о плюсах и минусах фундамента на винтовых сваях для различных домов, зданий и сооружений

В каких случаях используется фундамент на сваях?

2. Главная
3. Когда используют свайный фундамент?

Блог

25 марта 2019
Просмотров: 3330

Свайный фундамент очень часто применяется как в частном строительстве, так и в промышленном. Также этот тип фундамента используют при самостоятельном строительстве домов, дачных коттеджей.

Свайный фундамент при слабом грунте

Использование свайного фундамента обычно обусловлено наличием неустойчивого, слабого грунта на месте будущего строительства, а также присутствием грунтовых вод. Слабым грунтом являются: песчано-глинистые, лессовидные, суглинки и т.д. В зависимости от того, где расположен устойчивый грунт, используют два типа свай – сваи-стойки и висячие сваи. Сваи-стойки используются, если более прочный грунт расположен под слоями неустойчивого грунта.

Если грунт с высокой прочностью располагается очень глубоко и является не доступным, используют висячие сваи.

При наличии пучинистого грунта на месте будущего строительства выбор обычно делается в сторону свайного фундамента. Пучение происходит из-за замерзания влаги в грунте, и тогда возведение ленточного фундамента требует значительных затрат: выкопать глубокий котлован, вывести грунт, просушить и утеплить основание, засыпать песком. Обычно пучинистый грунт свойствен климатическим широтам с низкими температурами, где почва промерзает более чем 1,5 метра. Но и в средних широтах надо обязательно учитывать данный фактор в зимнее время года.

Преимущества свайного фундамента при плотных грунтах

Также возможно применение свайного фундамента в плотных грунтах и совмещенных (например, часть мягкого грунта, переходящая в скальную породу). Эти варианты являются наиболее выгодными особенно, если в будущем здании не предусмотрено подвальных помещений. При этом нет необходимости рыть котлован, вывозить или обратно засыпать грунт. Что значительно экономит время, отведенное на возведение фундамента, а также денежные затраты.

Свайный фундамент является наиболее экономичным вариантом, если каркасный несущий остов спланирован в основании здания, а ширина ленточного фундамента получается очень широкой. В этом случае сваи располагаются небольшими группами под каждой несущей колонной. За счет минимизации начальных строительных работ значительно сокращается время всего строительства и соответственно всех остальных ресурсов.

• Назад

• Вперёд

Информация, опубликованная на сайте предназначена для ознакомительных целей и не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 (2) ГК РФ

Создание и продвижение сайта Orange

что это, типы, плюсы и минусы

Технология свайных фундаментов позволяет возводить частные дома и небоскребы даже там, где, казалось бы, строить нельзя. Разбираемся, почему это возможно

Фото: Shutterstock

Основная цель свайных фундаментов — укрепить грунт и сделать его достаточно устойчивым для основного строения. Для этого существует несколько типов опорных конструкций, которые могут уходить вглубь на десятки метров. На земле сваи дополнительно связывают ростверком, и он тоже бывает разным. Разбираемся вместе с экспертами, что такое свайный фундамент, в чем его плюсы и минусы.

• Что это
• Виды
• Винтовой или забивной?
• Ростверк

Эксперты в этом материале:

• Александр Стешов, руководитель проектов деревообрабатывающих производств ООО «МосОптТорг»;
• Сергей Шурута, ведущий конструктор ООО «Профит Инжиниринг».

adv.rbc.ru

Что такое свайный фундамент

Сваи делятся на опорные, которые передают нагрузку сверху вниз, и висячие — обеспечивают прочность за счет трения с грунтом по всей длине

(Фото: Creative commons)

Свайный фундамент — это опорная конструкция, состоящая из нескольких столбчатых элементов, погруженных в грунт и связанных между собой на поверхности. Он относится к типу глубокого заложения и состоит из ростверка и свай, расположенных одиночно или группами. Последние изготавливают из железобетона или стали, реже из дерева. Их длина и ширина варьируются от проекта: до 2 м в диаметре и более 15 м в длину.

Основное назначение свай — равномерное распределение нагрузки от постройки на твердые слои почвы. Их несущую способность обеспечивает давление, которое создает окружающий уплотненный грунт.

Ростверк — это горизонтальный каркас, который связывает между собой сваи, выступающие над землей. Благодаря ему вся конструкция становится единой, ростверк также обеспечивает распределение нагрузки по всей площади фундамента.

«Бурдж-Халифа»

(Фото: Picryl)

Свайные фундаменты широко применяются во всех видах строительства, в том числе высотном. Например, в основании небоскреба «Бурдж-Халифа» в Дубае почти 200 свай длиной около 50 м каждая [1]. Этот тип фундамента также подходит и для частных домов. Особенно он популярен в быстровозводимых каркасных проектах. Вот еще несколько ситуаций, когда использование системы свай может быть необходимо:

• при высоком уровне грунтовых вод и на участках, подверженных эрозии;
• если проектом предусмотрены неравномерные нагрузки от постройки;
• когда невозможна выемка большого объема грунта для возведения фундамента другого типа;
• на неровном рельефе с сильными перепадами, уклоном и т. д.;
• в районах, где сооружаются большие и тяжелые конструкции, а грунт под ними слабый, подвержен осадке;
• в случае если на конструкцию будут воздействовать горизонтальные силы (сильный ветер, землетрясения, волны и т. д.), свайный фундамент поможет противостоять изгибающему действию;
• для сопротивления подъемным силам, например в пучинистых грунтах;
• в климатических зонах, где глубина промерзания превышает 2 м.

Плюсы свайного фундамента

По сравнению с ленточным или плитным фундаментом свайный подходит для любых грунтов, включая заболоченные и торфяные. Он позволяет добраться до полноценных прочных слоев, у него высокая надежность, относительно быстрая скорость возведения, а работать можно в любое время года.

Минусы свайного фундамента

К минусам свайного фундамента можно отнести то, что монтаж некоторых из видов требует специальной тяжелой техники и квалификации строителей. Это в конечном счете сказывается на стоимости. Кроме того, установка такого фундамента бывает довольно шумной при методе забивки, а сильные вибрации способны повредить ближайшие постройки. В частном домостроении, когда используют винтовые металлические сваи, есть риск приобрести изначально некачественный продукт, если производитель сэкономил на толщине металла и его защитной обработке.

Какие бывают виды фундамента и какой выбрать

Виды свайного фундамента

Длина подземной части свайного фундамента может в разы превышать ширину на поверхности

(Фото: Wikimedia Commons)

Существует несколько способов классификации свайных фундаментов: по материалам и технологии заглубления.

По способу монтажа свайные фундаменты делятся на [2]:

1. Забивные. Сваи, чаще всего железобетонные, погружают в грунт при помощи специальных молотов и виброударных устройств. Такие опоры заранее отливают на производстве и доставляют на стройплощадку;
2. Буровые. Этот способ предполагает предварительное бурение скважины. Затем в нее устанавливают готовую опору или заливают полость бетонной смесью с предварительным армированием;
3. Набивные. Для таких свай предварительно бурят скважины или вдавливают опору в грунт с последующей выемкой земли из ее полости. После сваю заполняют бетонной смесью;
4. Винтовые. Закручиваются в землю наподобие того, как шуруп входит в дерево. Такие опоры состоят из металлического ствола минимум с одной винтовой лопастью. Их можно закручивать вручную рычагами или специальной механической установкой.

Материалы для изготовления свай:

1. Бетон. Марка бетона должна соответствовать требованиям по морозостойкости и водонепроницаемости, прописанным в ГОСТ 19804.6 и СП 63.13330;
2. Дерево. Для их изготовления используют хвойные породы древесины: сосну, ель, лиственницу и пихту. Диаметр такой опоры по нормативам должен составлять не менее 22–34 см, длина — 6,5 и 8,5 м;
3. Металл. Допускается изготовление из стали и высокопрочного чугуна. Толщина ствола винтовой сваи должна быть не менее 3 мм, а лопастей — 4 мм;
4. Комбинированные. Используют более двух технологий для повышения несущей способности.

Сергей Шурута, ведущий конструктор ООО «Профит Инжиниринг»:

— Винтовые сваи одни из самых популярных. Они легкие, простые в монтаже, а некоторые из них можно использовать дважды. Буровые и набивные сваи монтируются непосредственно на площадке, а значит, отсутствует необходимость в доставке и складировании. Но в отличие от винтовых такие фундаменты могут выдерживать самые высокие нагрузки. К минусам стоит отнести наличие мокрых работ, а значит, производство работ в зимнее время вести будет затруднительно, а также отсутствие возможности нагружать сваи сразу после их устройства.

Что такое монолитный дом: плюсы и минусы

Винтовой или забивной свайный фундамент: что лучше?

Сваи бывают разного сечения, цельными и составными, с закрытым или открытым нижним концом

(Фото: Shutterstock)

При выборе между свайно-винтовым и бетонным забивным фундаментом нужно ориентироваться на вид строения, говорит Александр Стешов, руководитель проектов деревообрабатывающих производств ООО «МосОптТорг». Если нагрузка, а также тип грунта позволяют, то выгоднее использовать винтовые сваи. В то же время бетонные забивные зарекомендовали себя исторически, поскольку имеют уже столетнюю безотказную практику. Опыт винтовых свай именно в жилищном строительстве относительно небольшой.

Свайно-винтовой фундамент

Популярен в частном домостроении. Его используют при возведении легких щитовых или деревянных домов

(Фото: Shutterstock)

Представляет собой набор металлических стержней с винтообразной рабочей частью (лопастями), которые ввинчиваются в грунт с определенным шагом под несущие стены. Этот вид фундамента, по словам эксперта, интересен доступной стоимостью и легкостью монтажа.

Александр Стешов, руководитель проектов деревообрабатывающих производств ООО «МосОптТорг»:

— В строительном сообществе существует субъективное мнение, что срок службы винтовых свай короткий и составляет 50–70 лет. Причина — в коррозии, которая может возникнуть на стыках свай с поверхностью земли. Однако за историю массового применения свайно-винтовых фундаментов в частном домостроении (в России это около 20 лет) пока не выявлено проблем с их эксплуатацией.

Плюсы:

• простота и высокая скорость монтажа. Не нужно проводить земляные работы, использовать тяжелую технику. Установить опоры могут несколько человек за пару дней;
• возможность монтажа на неровном участке. Используя сваи разной длины, можно поставить фундамент на небольшом склоне, не выравнивая площадку;
• стоимость. В экономическом плане это самый выгодный вариант.

Минусы:

• невысокая несущая способность. Подходит только для строительства легких домов и сооружений. Монолитный дом, например, на таком фундаменте нельзя возводить;
• срок службы ограничен коррозионной стойкостью;
• не для всех грунтов. Например, при близком залегании грунтовых вод или на каменистой почве их не применяют;
• требует бережной транспортировки и хранения, чтобы сохранилась целостность антикоррозионного покрытия.

Бетонный забивной свайный фундамент

Подходит для построек из кирпича и камня, но чаще его возводят под промышленными и многоэтажными зданиями

(Фото: Shutterstock)

Состоит из армированных бетонных стержней с заостренным наконечником, которые вбивают в грунт специальной установкой. Этот тип фундамента можно возводить там, где невозможно применить другие типы. Например, говорит эксперт, все высотные здания в условиях вечной мерзлоты в регионах Крайнего Севера построены на забивных железобетонных сваях.

Плюсы:

• относительная простота и высокая скорость монтажа, поскольку не нужно проводить земляные работы. Но потребуется сваебойная установка, с помощью которой опоры можно смонтировать за пару дней;
• высокая несущая способность и универсальность с точки зрения типа грунта;
• долговечность. Арматурная сталь находится внутри бетона, коррозия ей не грозит. Срок службы качественного бетона доходит до 150 лет.

Минусы:

• дороже, чем свайно-винтовой фундамент;
• монтаж требует специальной техники;
• дополнительные расходы на доставку свай с производства, их выгрузку на стройплощадке.

Отмостка: что это, зачем нужна и как сделать правильно

Виды ростверков для свайного фундамента

Укладывается поверх фундаментных свай в зоне границы «земля-воздух»

(Фото: Creative commons)

Ростверк — это балка или плита, которая связывает между собой головы свай и дополнительно перераспределяет нагрузку на них. В качестве материалов ростверка используют железобетон, металл или дерево.

По способу монтажа существует три основных типа ростверка:

• монолитный. Выполняют при набивных, буронабивных и забивных сваях. Отличается высокой трудоемкостью и сложностью, поэтому его применение рекомендуется при высоких нагрузках;
• сборно-монолитный. Состоит из готовых железобетонных изделий, соединения которых замоноличиваются. Чаще всего его можно встретить в промышленных объектах;
• сборный. Выполняется из металлических или деревянных балок, связанных между собой. «Данный вид ростверка является наиболее простым с точки зрения монтажа, рекомендуется использовать совместно с винтовыми сваями для возведения деревянных домов, хозяйственно-бытовых построек, навесов, входных площадок», — отмечает Сергей Шурута.

Кроме того, ростверки разделяются по высоте:

1. Высокий. На значительном расстоянии от поверхности земли. Рекомендуется использовать с деревянными постройками, чтобы нижняя часть здания проветривалась, решая вопрос с увлажнением конструкций, а также со зданиями, расположенными на участках с большим уклоном;
2. Повышенный. На уровне грунта под ростверк выполняется песчано-щебеночная подушка толщиной 15–20 см. Чаще используется при монолитном ростверке. По словам экспертов, к плюсам подобной посадки можно отнести закрытие контура здания, что упрощает утепление;
3. Низкий. Ниже уровня земли. Специалисты по строительству не рекомендуют использовать этот тип при пучинистых грунтах, поскольку высока вероятность его выдавливания и разрушения. Кроме того, следует отметить внушительный объем земляных работ.

Чем утеплять крышу загородного дома: плюсы и минусы материалов

Будьте в курсе важных новостей — следите за телеграм-каналом «РБК-Недвижимость»

Различные типы свайных фундаментов и их использование в строительстве

Фундаменты можно разделить на мелкозаглубленные и глубокие. Неглубокие фундаменты обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, малы по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов. Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностных грунтов недостаточна для выдерживания приложенных нагрузок, и поэтому они передаются более глубоким слоям с более высокой несущей способностью.

Использование свайного фундамента

Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые, сжимаемые пласты или воду на более прочный, более компактный, менее сжимаемый и более жесткий грунт или горную породу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамент и сопротивление горизонтальным нагрузкам. Обычно они используются для больших сооружений и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Поскольку свайные фундаменты несут большую нагрузку, их необходимо проектировать очень тщательно. Хороший инженер изучит грунт, в который закладываются сваи, чтобы убедиться, что грунт не перегружен сверх своей несущей способности.

Каждая свая имеет зону влияния на почву вокруг нее. Необходимо позаботиться о том, чтобы сваи размещались достаточно далеко друг от друга, чтобы нагрузки распределялись равномерно по всей несущей их луковице почвы, а не концентрировались на нескольких участках.

Ниже приведены ситуации, когда можно использовать систему свайного фундамента.

• При высоком уровне грунтовых вод.
• Большие и неравномерные нагрузки от надстройки.
• Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
• Когда грунт на небольшой глубине сжимаем.
• При возможности размыва из-за расположения вблизи русла реки или берега моря и т. д.
• При наличии каналов или глубоких дренажных систем рядом со строением.
• Когда выемка грунта на требуемую глубину невозможна из-за плохого состояния грунта.
• Когда становится невозможным поддерживать траншеи фундамента сухими с помощью откачки или любым другим способом из-за сильного просачивания.

Классификация свайного фундамента

Целью свайного фундамента является передача и распределение нагрузки через материал или слой с недостаточной несущей способностью, скольжением или подъемной силой на более прочный слой, способный выдерживать нагрузку без ущерба смещение. Доступен широкий спектр типов свай для применения с различными типами грунта и конструкционными требованиями. Сваи можно классифицировать по их основной конструктивной функции (торцевая опора, трение или их комбинация) или по методу их строительства (смещение (забивка) или замена). (скучающий)).

Концевые опорные сваи:

В торцевых опорных сваях нижний конец сваи опирается на слой особо прочного грунта или породы. Нагрузка здания передается через сваю на прочный слой. В некотором смысле эта стопка действует как колонна. Ключевой принцип заключается в том, что нижний конец упирается в поверхность, которая является пересечением слабого и прочного слоев. Таким образом, нагрузка обходит слабый слой и безопасно передается сильному слою.

Опорные и висячие сваи

Висячие сваи :

Висячие сваи работают по другому принципу. Свая передает нагрузку здания на грунт по всей высоте сваи за счет трения. Другими словами, вся поверхность сваи цилиндрической формы работает на передачу усилий на грунт.

Чтобы наглядно представить, как это работает, представьте, что вы вставляете твердый металлический стержень диаметром, скажем, 4 мм в ванну с замороженным мороженым. После того, как вы втолкнете его внутрь, он станет достаточно прочным, чтобы выдержать некоторую нагрузку. Чем больше глубина заделки в пломбире, тем большую нагрузку он может выдержать. Это очень похоже на то, как работает висячая свая. В случае висячей сваи величина нагрузки, которую может выдержать свая, прямо пропорциональна ее длине.

Свайные фундаменты фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент называется «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину. Свая — это, по сути, длинный цилиндр из прочного материала, который вдавливается в землю, чтобы служить устойчивой опорой для конструкций, построенных на нем.

Классификация свайного фундамента по влиянию грунта:

Забивные сваи:

Забивные сваи, также известные как свайные сваи, являются широко используемой формой фундамента здания, которая обеспечивает поддержку конструкций, перенося их нагрузка на слои грунта или породы, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Забивные сваи обычно используются для поддержки зданий, резервуаров, башен, стен и мостов и могут быть наиболее экономичным решением для глубокого фундамента. Их также можно использовать в таких приложениях, как насыпи, подпорные стенки, переборки, якорные конструкции и коффердамы..

Забивные сваи

Буронабивные сваи:

Буронабивные сваи, также известные как сменные сваи, являются широко используемой формой фундамента зданий, которая обеспечивает поддержку конструкций, передавая их нагрузку слоям грунта или скалы, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие расчетные характеристики. Буронабивные сваи — это сваи, в которых удаление грунта образует отверстие для железобетонной сваи, которая заливается на месте. Грунт заменяется сваей, следовательно, это «замещающие» сваи, а не сваи смещения, в которых грунт выталкивается путем забивания или завинчивания сваи. Буронабивные сваи применяют преимущественно в связных грунтах для устройства висячих свай и при устройстве свайных фундаментов вблизи существующих зданий. Они популярны в городских районах, так как имеют минимальную вибрацию, ограниченное пространство над головой, отсутствие риска качки и необходимость изменения длины свай.

Буронабивные сваи

Винтовые сваи:

Фундаменты на винтовых сваях представляют собой тип свайного фундамента со спиралью возле носка сваи, чтобы сваи можно было ввинчивать в землю. Процесс и концепция аналогичны ввинчиванию в дерево. Винтовая свая может иметь более одной спирали (также называемой винтовой), в зависимости от использования и грунтовых условий. Обычно указывается большее количество спиралей, если требуется более высокая нагрузка или встречается более мягкий грунт.

Винтовые сваи

Классификация по материалу конструкции свай:

Деревянные сваи:

Деревянные сваи являются старейшими из всех используемых в настоящее время свай. Обычно это сборные вытесняющие сваи, устанавливаемые забивным или, реже, вибрационным методом. Естественная конвергенция стволов свай позволяет получить относительно высокую несущую способность свай. При правильном применении они представляют собой высокоэкономичное, эффективное и безопасное решение для фундамента как для временных, так и для постоянных сооружений. Это можно обосновать рядом исторических построек, основанных на деревянных сваях, которые эксплуатировались тысячи лет. Деревянные сваи, применяемые для капитальных сооружений, пропитываются под давлением

Деревянные сваи

Стальные сваи:

Забивные стальные сваи устанавливаются с помощью ударных или вибрационных молотов на расчетную глубину или сопротивление. Вы можете установить полный набор забивных свай от трубчатых свай малого диаметра до стальных кессонов большого диаметра для поддержки вашего проекта. Забивные сваи эффективно приобретают геотехнические свойства, перемещая грунт вокруг ствола и уплотняя грунты у основания во время установки. Стальные трубы могут работать как с закрытыми, так и с открытыми концами. Энергия для забивания свай обеспечивается либо высокочастотным осциллирующим молотом, либо ударным молотом.

Стальные сваи

Бетонные сваи:

Бетонные сваи — это обычные структурные элементы фундамента, используемые для поддержки морских сооружений, таких как мосты, нефтяные вышки и плавучие аэропорты. Использование оффшорных структур все еще является довольно новым методом, и в этой области еще предстоит провести много исследований. Нагрузка на морское сооружение состоит из двух компонентов: вертикальных структурных нагрузок и боковых волновых нагрузок. Взаимодействие этих двух компонентов нагрузки оказывает значительное влияние на реакцию сваи и на то, как напряжения распределяются по свае. Кроме того, свая будет по-разному реагировать на небольшую структурную нагрузку и на большую структурную нагрузку.

Бетонные сваи

Способ установки свай

Сваи устанавливаются различными способами, каждый из которых выбирается в зависимости от необходимости. Различные факторы, влияющие на то, какой тип сваи вам понадобится, и способы ее установки, могут включать:

• Глубина выемки
• Материал, из которого сделаны ваши сваи
• Угол, под которым забиваются сваи
• Экологические проблемы, которые могут повлиять на местных жителей, флору или фауну

После того, как ваши потребности будут оценены, вы сможете решить, какой из двух наиболее распространенных методов установки свай вы будете использовать для своего проекта: перемещение или замена. Установка вытесняющих свай относится к методу забивания свай в землю без предварительного удаления грунта или другого материала. Установка сменной сваи относится к методу, при котором сначала выкапывается яма, в которую затем маневрирует свая.

Решения о типе приборов для испытаний свай под нагрузкой должны быть неотъемлемой частью проекта. Разработчик должен выбрать контрольно-измерительные приборы, имеющие достаточную точность для измерения требуемых данных. Постоянные приборы используются для сбора данных, касающихся напряженного состояния и поведения сваи в условиях рабочей нагрузки. Полезные знания можно получить с помощью постоянного оборудования не только о поведении конкретного свайного фундамента, но и об анализе и проектных предположениях в целом.

Критерии и методы выбора наилучшего типа свайного фундамента

Координация строительных и геотехнических работ. Полностью скоординированные усилия инженеров-геологов, инженеров-строителей и геологов должны гарантировать, что результаты анализа свайного фундамента должным образом интегрированы в общий проект фундамента. Эта координация распространяется на планы и спецификации, совещания перед началом строительства и строительство.

Соображения по отказу – Отказ конструкции или фундамента можно классифицировать как фактическое обрушение или функциональный отказ. Функциональный отказ может быть вызван чрезмерным отклонением, недопустимыми дифференциальными движениями, чрезмерной вибрацией и преждевременным износом из-за факторов окружающей среды. Для критических структур несоответствие функциональным требованиям может быть столь же серьезным, как фактическое разрушение меньшей структуры. Поэтому проектировщики должны учитывать не только степень защиты от обрушения, но и влияние осадки и вибрации на функциональные характеристики.

Свайный фундамент в строительстве

Соображения безопасности — Факторы безопасности представляют собой резервную способность, которую фундамент или конструкция имеет на случай обрушения для данного набора нагрузок и расчетных условий. Неопределенные расчетные параметры и нагрузки требуют более высокого запаса прочности, чем требуется, когда расчетные параметры хорошо известны. Для большинства гидротехнических сооружений проектировщики должны иметь высокий уровень уверенности в параметрах грунта и свай и анализе. Следовательно, неопределенность в расчетных и проектных параметрах должна быть сведена к минимуму, а не требовать высокого коэффициента безопасности. Для менее значимых конструкций допускается применение больших коэффициентов запаса, если снижение неопределенности при расчете и проектировании путем проведения дополнительных исследований, испытаний и т.п. нецелесообразно.

Рассмотрение структуры грунта – Функциональная значимость и экономические соображения конструкции будут определять тип и степень программы исследования и испытаний фундамента, программы испытаний свай, анализа осадки и просачивания, а также аналитических моделей сваи. и структура. Для ответственных сооружений программа испытаний фундаментов должна четко определять необходимые параметры для проектирования свайного фундамента, такие как типы и профили грунта, прочность грунта и т. д.

Источник информации и изображений – Vpgroundforce.com, инженерные открытия, cedengineering.com, weebly.com, science direct,

Что такое Pile Foundation? Типы свайного фундамента

class=»eliadunit»>

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкции и передают нагрузки от конструкции на грунт. Но слой, на который фундамент передает нагрузку, должен иметь достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Существует несколько типов фундаментов в зависимости от различных соображений, таких как:0003

• Суммарная нагрузка от надстройки.
• Почвенные условия.
• Уровень воды.
• Чувствительность к шуму и вибрации.
• Доступные ресурсы.
• Сроки реализации проекта.
• Стоимость.

Вообще говоря, фундаменты можно разделить на мелкозаглубленные и глубокие. Неглубокие фундаменты обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта достаточна для того, чтобы выдерживать нагрузки, создаваемые конструкцией. С другой стороны, различные типы глубоких фундаментов обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта недостаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. Таким образом, нагрузки должны передаваться на более глубокий уровень, где слой грунта имеет более высокую несущую способность. Свайный фундамент – это один из типов фундамента глубокого заложения. Инженеры-основатели проявляют огромный интерес к забивке свай в гражданском строительстве. В этой статье мы обсудим детали свайного фундамента, а также определение свайного фундамента.

A Свайный фундамент , тип глубокого фундамента, может быть определен как тонкая колонна или длинный цилиндр, изготовленный из таких материалов, как бетон или сталь, которые используются для поддержки конструкции и передачи нагрузки на требуемую глубину либо с помощью концевой опоры, либо трение кожи.

Свайные фундаменты – фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент называют «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину.

Фундаментные сваи

обычно используются для больших сооружений и в ситуациях, когда грунт на небольшой глубине не подходит для сопротивления чрезмерной осадке, сопротивлению поднятию и т. д.

класс=»элиадунит»>

Когда использовать свайный фундамент

Часто возникает вопрос, в каких случаях подходят свайные фундаменты. Ниже приведены ситуации, когда использование системы свайного фундамента может быть выгодным.

• При высоком уровне грунтовых вод оптимальным решением являются сваи фундамента.
• Большие и неравномерные нагрузки от надстройки.
• Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
• Когда грунт на небольшой глубине сжимаем.
• При возможности размыва из-за расположения вблизи русла реки или берега моря и т. д.
• При наличии канала или глубокой дренажной системы рядом со строением.
• Когда выемка грунта невозможна на требуемую глубину из-за плохого состояния грунта.
• Когда становится невозможным поддерживать траншеи фундамента сухими с помощью откачки или любым другим способом из-за сильного просачивания.

Всякий раз, когда возникает одно из вышеперечисленных условий (где подходят свайные фундаменты), инженер-основатель должен выбрать фундамент для сооружения среди различных типов свайного фундамента.

Свайные фундаменты можно классифицировать в зависимости от функции, материалов, процесса установки и т. д. В строительстве используются следующие типы свайных фундаментов:

1. В зависимости от функции или использования
   1. Шпунтовые сваи
   2. Несущие сваи
   3. Концевые опорные сваи
   4. Висячие сваи
   5. Сваи для уплотнения грунта
2. На основе материалов и метода строительства
   1. Деревянные сваи
   2. Бетонные сваи
   3. Стальные сваи
   4. Композитные сваи

На следующей диаграмме представлены различные типы свай в строительстве, о которых говорилось выше.

Эти типы свайных фундаментов кратко рассматриваются ниже.

Классификация свайных фундаментов в зависимости от функции или использования

Как видно на следующей диаграмме, существует пять типов свай, основанных на использовании и функциях свайного фундамента.

Шпунтовые сваи

Этот тип свай в основном используется для обеспечения боковой поддержки. Обычно они противостоят боковому давлению рыхлого грунта, потока воды и т. д. Их обычно используют для коффердамов, настила траншей, берегоукрепления и т. д. Они не используются для вертикальной поддержки конструкции. Они обычно используются для следующих целей:

• Строительство подпорных стен.
• Защита от береговой эрозии.
• Сохраните рыхлый грунт вокруг фундаментных траншей.
• Для изоляции фундамента от прилегающих грунтов.
• Для удержания грунта и, таким образом, увеличения несущей способности грунта.

Несущие сваи

Этот тип свайного фундамента здания в основном используется для передачи вертикальных нагрузок от конструкции на грунт. Эти несущие свайные фундаменты передают нагрузки через грунт с плохими несущими свойствами на слой, способный нести нагрузку. В зависимости от механизма передачи нагрузки от сваи к грунту несущие сваи могут быть дополнительно классифицированы как заливные.

Опорные сваи

В этом типе свайного фундамента нагрузки проходят через нижний конец сваи. Нижний конец опорных свай опирается на прочный слой грунта или скалы. Обычно ворс упирается в переходный слой слабого и сильного убийцы. В результате свая выполняет роль колонны и надежно передает нагрузку на прочный слой.

Общая несущая способность торцевого свайного фундамента может быть рассчитана путем умножения площади кончика сваи на несущую способность на той конкретной глубине грунта, на которую опирается свая. С учетом разумного запаса прочности рассчитывается диаметр сваи.

Фрикционная свая

Висячая свая передает нагрузку от конструкции на грунт за счет силы трения между поверхностью сваи и грунтом, окружающим сваю, таким как твердая глина, песчаный грунт и т.  д. Трение может возникать по всей длине сваи. или определенной длины сваи, в зависимости от слоев грунта. В висячих сваях, как правило, вся поверхность сваи работает на передачу нагрузки от конструкции к грунту.

Площадь поверхности сваи, умноженная на безопасную силу трения, развиваемую на единицу площади, определяет грузоподъемность сваи.

При проектировании висячей сваи необходимо тщательно оценить поверхностное трение, которое должно возникнуть на поверхности сваи, и принять во внимание разумный коэффициент безопасности. Кроме того, можно увеличить диаметр, глубину и количество свай, а также сделать поверхность сваи шероховатой для увеличения несущей способности висячей сваи.

Сваи для уплотнения грунта

В отличие от других типов свайных фундаментов, этот тип свай не несет прямых нагрузок. Сваи этого типа забиваются через небольшие промежутки для увеличения несущей способности грунта за счет уплотнения.

Типы свай по материалам и способу устройства свайного фундамента

В первую очередь сваи можно разделить на две части. Перемещаемые сваи и несмещаемые или сменные сваи. Сваи, которые вызывают вертикальное и радиальное смещение грунта по мере того, как они вбиваются в землю, известны как сваи смещения. В случае сменных свай грунт бурится и грунт удаляется, а затем полученное отверстие либо заполняется бетоном, либо вставляется сборная бетонная свая. По материалам устройства свайных фундаментов и способу их установки несущие сваи можно классифицировать следующим образом:

1. Деревянные сваи
   1. Необработанные
   2. Обработан консервантом
2. Бетонные сваи
   1. Сборные сваи
   2. Сваи монолитные
3. Стальные сваи
   1. Сваи двутаврового сечения
   2. Пустотелые сваи
4. Композитные сваи

Деревянные сваи

Деревянные сваи — это типы свайных фундаментов, размещаемых ниже уровня воды. Они служат примерно около 30 лет. Они могут быть прямоугольной или круглой формы. Их диаметр или размер может варьироваться от 12 до 16 дюймов. Длина ворса обычно в 20 раз больше его ширины.

Обычно рассчитаны на 15-20 тонн. Дополнительную прочность можно получить, прикрепив накладки к сваям болтами.

Преимущества деревянных свай

• Доступны деревянные сваи стандартных размеров.
• Экономичный.
• Простота установки.
• Низкая вероятность повреждения.
• Фундаменты из деревянных свай можно отрезать на любую желаемую длину после их установки.
• При необходимости деревянные сваи легко выдвигаются.

Недостатки деревянных свай

• Сваи большей длины не всегда доступны.
• Трудно получить прямые сваи, если длина короткая.
• Трудно забить сваю, если слой грунта очень твердый.
• Сварка деревянных свай затруднена.
• Деревянные или деревянные сваи не подходят для использования в качестве опорных свай.
• Для долговечности деревянных свай необходимо принимать специальные меры. Например, деревянные сваи часто обрабатывают консервантами.

Бетонные сваи

Сборная бетонная свая

Сборный бетонный свайный фундамент заливается в свайное ложе горизонтальной формы, если они имеют прямоугольную форму. Обычно круговые сваи отливают в вертикальных формах. Сборные сваи обычно армируют сталью, чтобы предотвратить поломку во время их перемещения от литейного ложа до места расположения фундамента. После того, как сваи отлиты, необходимо провести отверждение в соответствии со спецификацией. Обычно период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.

Преимущества сборных свай

• Обеспечивает высокую стойкость к химическим и биологическим трещинам.
• Обычно имеют высокую прочность.
• Для облегчения забивки по центру сваи может быть установлена ​​труба.
• Если сваи залиты и готовы к забивке до наступления срока установки, это может увеличить темпы работ.
• Может быть обеспечено удержание арматуры.
• Качество ворса можно контролировать.
• При обнаружении какой-либо неисправности его можно заменить перед поездкой.
• Сборные сваи можно забивать под воду.
• Сваи можно нагружать сразу после того, как они будут забиты на необходимую длину.

Недостатки сборных свай

• После того, как длина сваи определена, впоследствии трудно увеличивать или уменьшать длину сваи.
• Их трудно мобилизовать.
• Требуется тяжелое и дорогое оборудование для вождения.
• Поскольку они недоступны для покупки в готовом виде, это может привести к задержке проекта.
• Существует вероятность поломки или повреждения при перемещении и забивке свай.

Сваи из монолитного бетона

Этот тип свайного основания сооружается путем бурения грунта до нужной глубины, а затем заливки свежесмешанного бетона в этом месте и выдерживания его там. монолитный бетонный свайный фундамент строится либо путем вбивания металлической оболочки в землю и заполнения ее бетоном, оставляя оболочку с бетоном, либо оболочку вытаскивают во время заливки бетона. Обычно в монолитных сваях используют круглые сваи.

Преимущества фундамента из монолитных бетонных свай

• Оболочки легкие, поэтому с ними легко обращаться.
• Длину свай можно легко изменить.
• Снаряды могут быть собраны на месте.
• Не требуется чрезмерного усиления только для предотвращения повреждений при обращении.
• Отсутствие возможности поломки при установке.
• При необходимости можно легко установить дополнительные сваи.

Недостатки монолитных бетонных свай

• При установке этого типа свайного фундамента требуется тщательный надзор и контроль качества.
• Требуется достаточное место на участке для хранения материалов, используемых для строительства.
• Трудно соорудить монолитные сваи в местах с сильным потоком подземных вод.
• Нижняя часть стопки может быть несимметричной.
• Если свая не армирована и не обсажена, свая может разрушиться при растяжении, если на нее действует подъемная сила.