Свайно набивной фундамент: Набивные сваи: технология установки и изготовления, виды и устройство свай

Содержание

Набивные сваи: технология установки и изготовления, виды и устройство свай

Устройство набивных свай — это способ монтажа фундамента для строительства жилых домов, объектов хозяйственного и промышленного назначения. Свайно-набивной фундамент предотвращает горизонтальное перемещение почвы, исключает выдавливание элементов фундамента, обеспечивает устойчивость конструкции на слабых или просадочных грунтах.

Особенности набивных свайных конструкций

Набивные бетонные сваи — это опорные элементы, которые предназначены для приема, передачи и распределения нагрузки от веса сооружения на несущую поверхность грунта. Конструкционно свайные опоры представляют собой пустотелые оболочки, погружаемые в грунт с последующим заполнением бетонным раствором. Еще один вариант монтажа опорных элементов — бурение скважин с заполнением их бетоном без формирующих оболочек. Такая технология монтажа позволяет максимально уплотнить грунт и увеличить несущую способность фундамента. Для усиления конструкции, повышения устойчивости к вертикальным и горизонтальным нагрузкам, сваи армируют сварным пространственным каркасом.

Более подробно о конструкции набивных свай:

Тело опорного элемента имеет вид железобетонной конструкции, которая расположена вертикально. Нижний конец сваи располагается в плотных пластах почвы ниже точки промерзания.

Верхняя часть сваи, называемая оголовком, выполняет роль основания для монтажа железобетонного ростверка или монолитной плиты.

Нижняя, опорная часть сваи, называется пятой. Эта часть имеет большую ширину, чем основная часть, тело опоры. Такая конструкция увеличивает площадь соприкосновения опоры с грунтом, повышает устойчивость фундамента.

Буронабивные опоры могут быть с уширенной пятой или с одинаковым диаметром по всей длине. Свайные конструкции располагают в виде одиночных или групповых элементов, однорядной ленты под ростверк, опорных элементов под заливку плиты. Стандартные размеры свайных опор — длина от 3 до 10 м и более, диаметр от 40 до 1700 мм.

Область применения набивных свай

Набивные сваи без крепления стенок скважин применяют для строительства на площадках с глинистой почвой твердой, полутвердой,тугопластичной консистенции, в том числе с просадочными или набухающими грунтами, а также в тех случаях, когда горизонт грунтовых вод в период проведения строительно-монтажных работ расположен ниже пяты свайных опор.

Примеры применения фундаментов из свайных опор:

возведение зданий и сооружений на грунтах с твердыми включениями;

строительство на участках с глинистыми грунтами твердой консистенции с включениями валунов, галечника;

строительно-монтажные работы в стесненных условиях, где отсутствует возможность для подвоза и установки готовых свай;

в непосредственной близости от уже существующих сооружений, в конструкции которых возможно возникновение недопустимых деформаций несущих стен из-за забивки или вибропогружения ж/б опор.

Техника для свай

Существует несколько способов формирования участков под свайные конструкции.

Основными из них являются следующие методы:

На площадках с глинистыми почвами создание скважин выполняют путем вибрационного или механического бурения. В этом случае стенки скважин укрепляют обсадными трубами.

На участках со скальными породами углубления в заданных точках получают с помощью направленного взрыва.

Для получения отверстий нужного диаметра на участках со стабильными грунтами применяют технологию лидерного бурения с помощью труб с заглушенным нижним концом, цилиндрических конструкций с теряемыми «башмаками», сердечников в форме конуса.

Для формирования скважин, установки обсадных труб с армокаркасами, заливки бетона применяют гидравлические коперы, экскаваторы с навесным бурильным оборудованием, обсадного оборудования для погружения и извлечения труб из грунта, автобетоносмесители.

Преимущества использования набивных свай

Среди преимуществ применения фундаментов на набивных сваях можно отметить:

Сокращение объемов земляных и бетонных работ. Для закладки фундамента на набивных сваях не нужно рыть котлованы или траншеи, что особенно важно при разработке твердых или мерзлых грунтов.;

Снижение необходимости в оборудовании и спецтехнике. Закладка свайного фундамента выполняется без выемки грунта, что позволяет обойтись без привлечения техники для его погрузки и вывоза со стройплощадки.

Увеличение надежности и устойчивости сооружений за счет исключения неравномерной осадки. Железобетонные опоры, объединенные в единую конструкцию с помощью ростверка или плоской плиты, сохраняют исходное положение в условиях воздействия сил морозного пучения.

Возможность проведения строительно-монтажных работ в зимнее время. Технология монтажа свайно-набивного фундамента позволяет заниматься строительными работами в зимнее время без снижения темпов и качества работ.

Большая несущая способность. Конструкция набивной сваи обеспечивает возможность передачи на одну опору нагрузок большого диапазона.

Большой выбор типоразмеров. Устройство свайного основания дает возможность создавать сваи большого диаметра, что значительно улучшает работу свайных опор на горизонтальную нагрузку.

Безопасность при проведении строительно-монтажных работ. При изготовлении и монтаже опорных конструкций отсутствуют вибрации почвы.

Заключение:

Все виды набивных свай (с оболочкой или безоболочечные, с уширением пяты или без нее) имеют высокую несущую способность и рассчитаны на значительные нагрузки. Конструкция набивных опор позволяет выдерживать большие сосредоточенные вертикальные и горизонтальные нагрузки, что позволяет использовать их для застройки участков со сложными геологическими условиями. Таким образом фундаменты свайного типа позволяет создать надежное устойчивое основание для зданий или сооружений любого назначения там, где применение других видов оснований невозможно по объективным причинам.

Свайный фундамент для дома из газобетона

В отличие от ленточного или плитного фундамента свайный – это, скорее, вынужденное решение. И даже довольно популярный в нашей стране бетонный свайно-ростверковый фундамент – не исключение. Попробуем разобраться, когда свайный фундамент действительно оправдан, каковы его разновидности, как правильно его выполнять.

Как устроен свайный фундамент?

В общих чертах такой фундамент представляет собой отдельно стоящие опоры, связанные в единую конструкцию ростверком. Ростверк – горизонтальный элемент (балка), который обеспечивает пространственную жёсткость фундамента, принимает нагрузки от здания и передаёт их на опоры, распределяя между ними. Ещё раз обратим внимание на важный момент: ростверковый – это не только хорошо известный бетонный, но и любой свайный фундамент.

С какого-то момента в нашей стране свайные фундаменты стали одними из самых востребованных в загородном домостроении. Это обусловлено, с одной стороны, большим спросом на бюджетные и быстрые в монтаже металлические винтовые сваи. А с другой – необъяснимой модой на бетонные свайно-ростверковые фундаменты, которые применяют к месту и не к месту, ошибочно считая очень надёжными. Между тем сваи – это технически сложный фундамент, зачастую требующий больших вложений, чтобы он оказался по-настоящему надёжным и долговечным. И при прочих равных он безусловно уступает мелкозаглубленным ленточным или плитным фундаментам, если речь идёт о доме из газобетона.

Какие плюсы и минусы у свайного фундамента? Когда он оправдан?

Плюсы

Сваи подходят для любых типов грунта, но рационально применять их только тогда, когда у верхних слоёв грунта на участке очень слабая несущая способность. Например, на обводнённых песках или торфяниках с большой глубиной залегания торфа. То есть когда работы по выкапыванию просадочного грунта и замены его на не просадочный (песок, щебень, гравий) экономически не выгодны. Правильно выбрав длину свай, можно пройти ими через слабонесущий слой и заглубиться в суглинки или в какой-то другой хорошо несущий грунт, находящийся ниже.
Сваи оправданы на участках с крутыми уклонами и риском оползней. Если на участке небольшие перепады по высоте, то зачастую можно ограничиться ленточным фундаментом или сначала выровнять участок за счёт насыпной подушки из непросадочного материала, а затем выполнить бетонную ленту или плиту. Но в случае больших перепадов по высоте единственное решение – сваи.
Сваи оправданы в сейсмических регионах: при грамотном конструктиве они способны не сдвигаться и не разрушаться при землетрясениях.
Свайный фундамент надёжен, но только при условии правильного выполнения – по проработанному проекту, основанному на данных инженерно-геологических изысканий.
Устройство такого фундамента не предполагает земляных работ (либо они минимальны). Не нужно вырывать котлован, делать обратную засыпку грунта, вывозить оставшийся грунт. Кроме того, на пучинистых грунтах не нужно утеплять фундамент и отмостку, не требуется система дренажа. Всё это упрощает, ускоряет и удешевляет процесс сооружения фундамента.
Высокая скорость монтажа в случае винтовых или забивных свай.
Низкая стоимость в сравнении с некоторыми другими типами фундамента, например, монолитной железобетонной плитой.

Минусы

Сваи способны нести большую нагрузку только тогда, когда они достаточно заглублены в грунт, имеющий высокую несущую способность. Если на участке сверху проблемный грунт, то понять, на какой глубине начинается хорошо несущий грунт, можно только с помощью инженерно-геологических изысканий. Причём, такие изыскания должны охватывать всё пятно застройки, поскольку свойства грунта могут сильно отличаться от одного края дома до другого.

Между тем бытует мнение, что подобные изыскания излишни и стандартной длины свай – 2-3 м – в любом случае будет достаточно. Такой подход опасен: например, под домом на глубине опирания свай может находиться водяная линза (водоносный горизонт), которая не способна держать их. Или часть свай под домом может упираться в плотный грунт, а часть – в менее плотный, что чревато неравномерной осадкой фундамента. Поэтому, выбирая длину и количество свай, нужно обязательно ориентироваться на данные «геологии».

У свай сравнительно невысокая несущая способность, и в большинстве случаев они хорошо работают только при большой глубине погружения, в идеале – от 6 м. Дело в том, что несущая способность опоры складывается из сопротивления грунта под подошвой сваи и сопротивления боковой поверхности сваи. Причём, передача нагрузки происходит в основном через подошву, боковая поверхность мало участвует в этом. Вместе с тем площадь опирания сваи очень мала в сравнении, например, с лентой. Площадь подошвы сваи диаметром 300 мм – 0,07 м2, диаметром 400 мм – 0,13 м2. В то время как площадь опирания части мелкозаглубенной ленты шириной 600 мм и длиной 1 м – 0,6 м2. Разница колоссальная! Соответственно, деформации у ленточного фундамента будут в несколько раз меньше, чем у свайного.
Сваи – приемлемый, но не оптимальный вариант для пучинистых грунтов. Логика многих заказчиков такова: сваи можно установить ниже глубины промерзания грунта, и тогда морозное пучение фундаменту не опасно. В какой-то мере это так. Но сваи всё равно могут крениться (отклоняться от вертикали) и выдавливаться касательными силами морозного пучения.
Обратная сторона популярности свайных фундаментов: зачастую их проектируют и сооружают недостаточно компетентные люди, что оборачивается проблемами при эксплуатации и сокращением срока службы. Это касается в первую очередь бетонных свайно-ростверковых фундаментов, о которых мы подробно расскажем чуть позже.

Металлические винтовые сваи

Рассмотрим основные виды свайных фундаментов, на которые устанавливают дома из газобетона. В принципе газобетонное здание можно опирать на фундамент любого типа при грамотном его расчёте. Даже на винтовые сваи, если правильно подобраны их диаметр, длина и количество. Тем более когда дом небольшой и лёгкий.

Винтовые сваи – конструкции с металлическим стволом, в нижней части которого есть заострённый наконечник и режущая винтовая лопасть (одна или две). Сваи завинчивают в грунт вручную или с применением специального оборудования. Затем в их стволы заливают бетон марки не ниже М300, а на верхние их части устанавливают оголовки, на которые опирают тот или иной ростверк, например, металлический швеллер.

Винтовые сваи – один из самых дешёвых фундаментов, который активно используют для строительства каркасных зданий. Но для дома из газобетона – это сомнительный вариант, по целому ряду причин:

Срок службы таких свай неясен. Металл, даже хорошей марки и имеющий защитное покрытие, со временем корродирует и разрушается. Через сколько лет это произойдёт – вопрос открытый. Специалисты прогнозируют, что через 25-30. Тут играют роль многие факторы и, прежде всего, степень агрессивности грунта, в котором находятся сваи. Но в любом случае срок службы металлических свай будет значительно меньше, чем газобетонного здания, которое способно простоять более 100 лет без каких-либо повреждений. И на порядок меньше, чем железобетонного фундамента.
Винтовые сваи дешёвые при условии изделий небольшой длины – до 2,5 м. Если нужны опоры длиннее, то этот фундамент оказывается уже не столь бюджетным. Тем более, что к стоимости свай и работ по их установке нужно прибавлять стоимость ростверка и отделки цокольной части фундамента.

Бетонный свайно-ростверковый фундамент

Долгое время строительные компании активно предлагали заказчикам этот фундамент как лучший вариант по соотношению цены и качества. В основном потому, что он подходит для пучинистых грунтов, и раньше являлся бюджетной альтернативой ленточным фундаментам, заглублённым ниже глубины промерзания грунта.

Однако сегодня повсеместно используют мелкозаглубленные ленточные фундаменты, которые намного дешевле своих заглубленных аналогов и надёжнее свайно-ростверковых фундаментов. Безусловно, при должном проектировании и выполнении свайно-ростверковый может быть надёжным. Но часто он оказывается более проблемным, чем другие железобетонные фундаменты.

Теперь обо всём по порядку. Такой фундамент состоит из двух основных элементов, соединённых в единую конструкцию:

Железобетонных свай, подошва которых находится ниже глубины промерзания грунта (и опирается на грунт с достаточной несущей способностью)
Висячего железобетонного ростверка

Чаще всего применяют буронабивные сваи. Эта технология предполагает, что сначала на участке бурят скважины, глубина, диаметр и шаг которых определены расчётом (обычно их диаметр 250-300 мм, шаг – 1,5-2,5 м). Бурят вручную (например, бензобуром или ручным буром) либо с помощью специальной техники. На дно скважины нередко насыпают подушку из песка или щебня толщиной 200 мм для защиты сваи от пучения грунта.

Разновидность подобных свай – с расширением внизу (сваи ТИСЭ). То есть после бурения обычным буром применяют специальный бур, который расширяет дно скважины (как правило, до 600 мм). При заливке бетона на дне создаётся бетонная подушка, которая увеличивает площадь опоры и «якорит» её в грунте, тем самым повышая прочность и надёжность фундамента.

После выполнения скважины в неё вставляют ту или иную несъёмную опалубку, в частности, асбоцементные или стальные трубы. Бывает, что в качестве опалубки используют обычный рубероид или другую рулонную гидроизоляцию, но столь не жёсткая опалубка при заливке бетона может отклониться от вертикали, а у сваи с уклоном будет ниже несущая способность. Впрочем, для хорошо несущих грунтов такой вариант опалубки вполне оправдан.

Внутри опалубки размещают арматурный каркас для повышения прочности конструкции. Затем в отверстие заливают бетон (не менее М300 с добавлением щебня фракции до 25 мм) и уплотняют его глубинным вибратором.

После отверждения бетона формируют ростверк. Его размеры зависят от шага свай, веса здания и пр. Чаще всего высота ростверка составляет 400-500 мм, а его ширину подбирают под толщину газобетонных блоков. Устраивают его так: устанавливают опалубку (доски, влагостойкую фанеру и др.), сооружают арматурный каркас (обычно в два горизонтальных ряда прутков), который соединяют с выпусками арматуры из свай, а затем заливают бетон, обязательно уплотняя его вибратором.

Обратите внимание: ростверк, как правило, располагают на расстоянии не менее 150 мм от уровня земли, чтобы он представлял собой висячую балку. Это приоритетный вариант его устройства. Вместе с тем ростверк может находиться и на уровне земле и даже заглубляться, но при важном условии – если предусматривать противопучинистые мероприятия, то есть устраивать под ним песчаную или гравийную подушку либо теплоизоляционный материал, чтобы компенсировать подвижки грунта при его морозном пучении. На практике всё не так просто, и тут самое время перейти к проблемным моментам свайно-ростверкового фундамента:

Бытует мнение, что такой фундамент подходит для любых типов грунтов, что побуждает заказчиков экономить на инженерно-геологических исследованиях. Это чревато тем, что сваи могут попасть на слабонесущий грунт, со всеми вытекающими последствиями.
Многие строители считают такой фундамент обычной лентой, просто усиленной свайным полем для повышения запаса прочности. И потому они заглубляют ростверк в грунт по аналогии с лентой. Это грубая ошибка. Основная несущая часть такого фундамента – сваи, именно они передают нагрузку на грунт. Задача ростверка – передать нагрузку на сваи.

Что будет, если всё же опереть ростверк нижней поверхностью на пучинистый грунт, не обеспечив при этом противопучинистые мероприятия? Тогда при пучении грунта возможен один из следующих сценариев или их сочетание:

Грунт поднимет ростверк вверх, выгнет дугой и оторвёт его от свай, которые останутся «якорем» в грунте.
При поднятии ростверка одну или несколько свай выдавит из грунта, под их подошву попадёт почва и обратно опоры уже не опустятся.
При том же самом сценарии одну или несколько свай разорвёт.

Каковы последствия таких ситуаций? Перекос фундамента, неправильное распределение нагрузки от здания, появление трещин в газобетонной кладке, сокращение срока службы фундамента. Поэтому желательно, чтобы между подошвой ростверка и грунтом был зазор не менее 150 мм. Тогда при замерзании и подвижках грунта фундамент и стоящий на нём дом останутся неподвижными.

Таким образом, свайно-ростверковый фундамент довольно дорогой и трудозатратный, но притом чреватый ошибками, которые могут приводить к деформации как самого фундамента, так и здания.

Железобетонные забивные сваи

Железобетонные сваи, которые забиваются в грунт специальными молотами (дизельными, гидравлическими), применяют в строительстве уже давно. В последние годы они стали очень востребованными и в частном домостроении, во многом потому, что стали дешевле и оказались доступными более широкому кругу заказчиков.

Забивная свая представляет собой железобетонный стержень квадратного сечения величиной, как правило, 200х200 мм, который заострён с одного конца, чтобы ему было проще входить в грунт. Свая изготовлена из бетона класса В22,5-В25. Внутри у неё стальная арматура класса «А» диаметром от 10 мм. Подобные сваи отличаются высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью (марка F100-500), что гарантирует их долговечность. Стандартная длина свай для «малоэтажки» – 3-5 м. На пучинистых грунтах такие опоры нужно заглублять ниже глубины промерзания.

Сваи монтируют просто и быстро. На участок приезжает сваебойная машина и забивает опоры по предварительно размеченным на пятне застройки точкам. Свайное поле из 35-40 опор делают за одну рабочую смену, то есть действительно очень быстро. Впрочем, не стоит забывать, что монтаж свай – не единственный этап сооружения фундамента. Ведь нужен ещё и ростверк, обычно монолитный железобетонный.

Так что после забивки сваи обрубают по одному уровню для выравнивания и при этом «оголяют» их арматурный каркас: он становится креплением для арматурного каркаса ростверка. Далее сооружают деревянную опалубку для ростверка: поскольку он должен быть висячим, опалубку устанавливают на те или иные подпорки. Затем заливают бетон. После набора им прочности ростверк и сваи превращаются в единое целое и способны равномерно воспринимать и передавать на грунт нагрузку от строения.

Такой фундамент обладает всеми плюсами и минусами свайных фундаментов. Вместе с тем у него есть ряд нюансов, о которых нужно знать:

Стоимость самих свай и работ по их монтажу – действительно довольно низкая на сегодняшний день. Но за эти деньги вы получаете только «сырое» свайное поле. Нужно прибавить ещё стоимость монолитных работ в довольно большом объёме, а также отделки цоколя. Так что бюджетным такой фундамент назвать нельзя, хотя он дешевле полноценного ленточного и тем более плитного фундамента. То же самое касается и сроков сооружения фундамента: работы не ограничивается тем днём, когда на участке забивают сваи.Напомним, что ростверк – монолитный, а время набора бетоном нормативной прочности – не менее 28 суток.
Есть ограничения по допустимым расстояниям от места, где сваебойной машиной забивают сваи, до соседних зданий. Ограничения обусловлены тем, что сильная вибрация, возникающая при установке свай, особенно на большую глубину, может разрушить близлежащие постройки. Допустимые расстояния приведены в ВСН 490-87*. Согласно нормативу, минимальное расстояние от погружаемого молотом элемента до жилого здания – 25-30 м в зависимости от типа здания. Далеко не на всех участках можно соблюсти такую дистанцию до соседских домов.

Подытоживая сказанное, отметим: свайные фундаменты действительно оправданы в случае слабых грунтов, участков заболоченных или со сложным рельефом либо сильным уклоном. Во всех остальных случаях лучше выбрать железобетонную «классику» – мелкозаглубленную ленту или плиту.

Полную информацию о строительстве дома из газобетона можно получить на бесплатных вебинарах YTONG

* ВСН 490-87 «Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки»

Фундаменты на забивных сваях Проектирование и строительство

Фундаменты на забивных сваях используются в основном в малоэтажных зданиях и мостовых сооружениях. Когда верхний слой почвы находится в неудовлетворительном состоянии и не имеет достаточной несущей способности, чтобы противостоять нагрузке от надстройки, используются забивные сваи.

Забивная свая представляет собой тип сваи, которая вставляется в твердый слой грунта, где она может обеспечить требуемую опору и поверхностное трение.

Поскольку стоимость строительства меньше по сравнению с буронабивными сваями на месте, эти виды свайных работ более популярны при строительстве мостов.

В основном существует четыре категории, которые основаны на природе материала.

Типы приводных свай

Стальные кучи
Сборные бетонные кучи
Сваи по дереву
СОЕДИНЕНИЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПИЛЕРЫ

СОЕДИНЕННЫЕ СВОЛЕРЫ

СОЕДИНЕННЫЕ ПИЛЕРЫ

.
Фундамент из стальных забивных свай
Существуют различные типы забивных свай, изготовленных из стали. Поскольку сталь легко доступна, строительство может быть выполнено довольно легко.
Кроме того, стальные сваи, такие как микросваи, могут использоваться для поддержки тяжелых нагрузок от мостов, а другие типы могут использоваться для поддержки нагрузок среднего уровня.
Основной проблемой стальных забивных свай является коррозия. Однако они размещаются ниже уровня земли. Поэтому присутствие кислорода для коррозии минимально.
Рассмотрим доступные типы стальных свай.
Типы стальных забивных свай
Микросваи
Микросваи представляют собой стальные казино, заполненные бетоном. Кроме того, в зависимости от приложенных нагрузок диаметр сваи может быть увеличен в зависимости от приложенной нагрузки.
При необходимости в сваю можно вставить арматурный каркас для увеличения несущей способности сваи.
Свайный дизайн можно выполнить, как указано в статье свайные фундаменты руководство по проектированию, строительству и испытаниям.
Двутавровые сваи
В строительстве используются горячекатаные профили. Они свариваются между собой для увеличения длины.
Эти виды свайной конструкции не нашли широкого применения в строительстве.
Однако в особых случаях можно использовать двутавровые сваи.
Стальные коробчатые сваи
В конструкции можно использовать четыре стальных листа, сваренных вместе для создания коробчатой сваи или шпунтовых свай, сваренных вместе для создания полого коробчатого сечения.
Внутреннее ядро может быть заполнено бетоном для улучшения поперечной жесткости, жесткости на изгиб, жесткости на кручение и т. д. сваи, используемые в строительстве.
В зависимости от характера грунта и назначения в строительстве могут применяться различные диаметры.
Стальные рельсовые сваи
Старые рельсы были как стальные сваи. Сверху или снизу привариваются три рейки.
Сварка встык используется для соединения двух секций для увеличения длины сваи.
Так как эти сваи из обильных материалов, стоимость будет меньше.
Кроме того, это можно рассматривать как зеленое строительство, поскольку мы повторно используем материалы.
Фундаменты из сборных железобетонных забивных свай
Наиболее широко используемый тип забивных свай в строительстве. В основном есть два типа сборных свай.
Нормально армированные сборные сваи
Предварительно напряженные сваи
Следующие ключевые моменты выделены в отношении сборных свай.
Эти сваи могут выдерживать большие изгибные и осевые нагрузки.
Сваи, построенные с соответствующим покрытием и маркой бетона, не подвергаются износу.
Поэтому такие сваи более долговечны.
Однако состав бетона, пористость заполнителей, покрытие арматуры и т. д. могут привести к износу свай.
В результате проблемы с долговечностью могут сократить срок службы свай.
Использование прочных и твердых заполнителей, правильный состав смеси, правильное размещение, уплотнение бетона, надлежащее отверждение бетона и т. д. повышают долговечность бетона .
Минимальная толщина покрытия может составлять 50 мм в соответствии с требованиями к долговечности .
Кроме того, предварительное напряжение уменьшает растрескивание бетона.
Гальванизация армирования предлагается, если это возможно для покрытия расходов.
В сборных свайных конструкциях нет таких серьезных проблем, как коррозия стали.
Кроме того, его проще построить, чем другие типы свайных фундаментов. Кроме того, время, необходимое для заполнения одной стопки, также меньше.
Стоимость строительства также сравнительно очень меньше по сравнению с монолитными буронабивными сваями.
Сборные сваи доступны в различных размерах, таких как 300, 350, 400, 500 мм и т. д. Кроме того, их можно приобрести в круглой или прямоугольной формы .
Деревянные сваи
Давайте кратко рассмотрим основные сведения о деревянных сваях.
Деревянные сваи могут быть разных размеров с разной грузоподъемностью.
Не нашли широкого применения из-за низкой несущей способности
Дерево используется в качестве сваи после удаления сучьев
Нижний диаметр будет в пределах 300-500 мм в диапазоне 125 – 250мм
Как правило, доступны сваи длиной от 9000 мм до 18000 мм.
Свая может выдерживать приложенные нагрузки и движущие силы. Тем не менее, она уязвима при жесткой забивке.
Деревянная свая подвержена износу
На следующем рисунке, взятом из книги «Анализ и проектирование фундамента» компании Boels, показаны необходимые меры, которые необходимо выполнить в забивной деревянной свае.
Расчетная нагрузка на деревянные сваи находится в диапазоне 150-250 кН. Максимально допустимая нагрузка составляет около 300 кН. Однако проведенные испытания показали, что он может выдерживать максимальную нагрузку около 400 кН.
Будьте внимательны, когда свая забивается через твердые слои, так как это может повредить сваю.
Композитные сваи
Композитные сваи начали использовать около 60 лет назад. Основная цель композитных свай заключалась в экономичном строительстве относительно длинных свай.
Для изготовления композитных свай используются различные материалы. Кроме того, выбор материала должен быть сделан в соответствии с условиями. Можно ожидать следующую комбинацию.
Деревянная свая заделывается ниже существующего уровня земли и выше существующего уровня земли (до верхнего уровня) для строительства из бетона.
Стальная труба, заполненная бетоном, или железобетонная труба, укладывающая нижнюю часть сваи и верхнюю часть, которые должны быть изготовлены из бетона.
Сборные сваи верхней секции
Композитные сваи имеют длину от 18 м до 36 м. Тем не менее, длина 54 м также была пройдена.
Оптимальный диапазон нагрузки составляет около 300-800 кН, а максимальный предел нагрузки составляет около 1500 кН.
Одним из основных недостатков композитных свай является создание правильного соединения двух материалов.
Проектирование сборных свай (конструкция забивных свай)
При проектировании сборных свай необходимо решить две проблемы.
Сваи должны быть рассчитаны на нагрузку от надстройки
Сваи должны быть рассчитаны и детализированы для восприятия импульсной нагрузки, возникающей во время забивки
Конструктивный и геотехнический расчет забивных свай для нагрузок надстройки можно выполнить в соответствии с процедурами, описанными в статье свайные фундаменты .
Для свай должны применяться специальные методы детализации, чтобы выдерживать силы, возникающие в процессе забивки свай. Существуют специальные детали для сборных свай.
На следующем рисунке, взятом из книги «Анализ и проектирование фундамента» компании Bowels, показано типичное расположение сборной сваи.
Как показано на приведенных выше рисунках, верхняя и нижняя части сваи ограничены за счет уменьшения расстояния между звеньями. Это позволяет плие выдерживать более высокие нагрузки.
Как обсуждалось ранее, в конструкции также используется предварительно напряженная свая. На следующих рисунках показано типичное расположение предварительно напряженной забивной сваи. Особое внимание следует уделить при сооружении такой сваи.
Устройство забивных свай
Поскольку сборные сваи широко используются в строительстве, давайте посмотрим, какие важные аспекты имеют забивные сваи.
В основном существует два метода забивки свай.
Обычный метод ,
Приложить усилие к свае, позволив грузу упасть в сваю. Приложенная нагрузка должна рассчитываться на основе высоты свободного падения груза.
Необходимо убедиться, что прикладываемая нагрузка не превышает грузоподъемность забивной сваи.
Способы забивания молота .
Существует три типа методов вождения. Это
Дизельный молот
Пневматический молот
Вибрационный молот
Методы молота просты в использовании по сравнению с традиционным методом, который требует больше времени.
Обычно сборные сваи изготавливаются длиной 6 м из-за проблем с транспортировкой. Однако, при необходимости, они могут быть построены даже высотой 12 м и выше.
При использовании 6-метровых забивных свай и глубине забивки более 6 м необходимо объединить две сваи. Стальные пластины, встроенные в верхнюю часть свай, свариваются вместе для увеличения длины.
Ненужная длина сваи будет снесена при возведении оголовка сваи.
Дополнительную информацию о методах забивания молота можно найти в статье Википедии сваебойный молот .
Критерии прекращения и приемки забивных свай
Свая будет забита до слоя твердого грунта, который согласно проекту определяется как уровень окончания. Проектирование и выбор уровня заделки будет основываться на информации, предоставленной в отчете об исследовании почвы.
Когда он достигнет уровня завершения, движение сваи уменьшится.
Критерии заделки и забивки свай основаны на анализе волнового уравнения сваи (WEAP). Необходимая модификация должна быть сделана на месте, так как она может меняться в зависимости от фактических условий грунта.
Далее требуется зафиксировать счет ударов при движении сваи. Это могло быть сделано как количество ударов по свае на определенное расстояние или проникновение сваи за определенное количество ударов. Это может быть сделано в соответствии со спецификацией проекта.
Существуют ограничения на завершение. В спецификации может быть указано количество ударов для данного проникновения. Если количество ударов превышает количество ударов для проникновения на указанное расстояние и свая находится в концевом слое в соответствии с геотехническими данными, свая может быть заделана.
Преимущества забивных свай
В отличие от буронабивных свай, забивные сваи могут изготавливаться заранее. Это сводит к минимуму погрешность конструкции и обеспечивает адекватный контроль качества.
Кроме того, любые дефекты, такие как соты, могут быть устранены заблаговременно до установки.
Поскольку сваи забиваются против давления грунта, это улучшает опору грунта за счет уплотнения, производимого верхушкой сваи.
Меньшая продолжительность и меньшее использование труда и техники до установки, что снижает стоимость сравнительно.
В случае выхода из строя таких материалов, как бетон, свая может быть удалена перед установкой. А вот в буронабивных сваях это будет известно только после строительства.
Свая может быть установлена наклонно для восприятия боковых нагрузок. Широко используется в мостовых сооружениях.
Вовлеченность технического персонала меньше.
Влияние уровня грунтовых вод на строительство отсутствует.
Время, необходимое для отливки одной стопки, очень меньше. Поэтому больше подходит для скоростных построек.
Недостатки забивной сваи
Перед началом строительства требуется надлежащее планирование для работы с оборудованием, площадкой и транспортировкой.
Обычно они не могут перевозить тяжелые грузы. Поэтому в основном буронабивные сваи применяют при увеличении нагрузки на сваю.
Далее есть ограничение на увеличение диаметра сваи. Чем больше диаметр, тем выше вопросы обращения со сваями. Пересадки будут очень трудными.
Конструктивный проект должен быть проверен на транспортные нагрузки. Особое внимание следует уделить предварительно напряженным бетонным сваям, поскольку они могут быть повреждены при подъеме, если это не учтено в проекте.
Поскольку глубина сваи или длина сваи варьируется от места к месту, длину сваи нельзя заранее определить. Поэтому сваи нужно состыковать и подрубить лишнее.
Когда сваи сооружаются в уплотненной зоне, грунт может потеряться, и его верхняя опора может уменьшиться.
Шум в процессе установки должен контролироваться.
Вибрации также должны контролироваться.
Если длина имеющихся свай недостаточна, их необходимо соединить вместе, чтобы получить достаточную глубину. Это мог быть паштет из новой стопки.
Строительство и проектирование забивных свай необходимо выполнять для доступных размеров, если они поставляются с рынка. В противном случае их нужно изготовить под необходимый размер и длину.
Забивные сваи не подходят для почв с плохими дренажными свойствами. Необходимо провести надлежащее геотехническое исследование пригодности забивных свай.

Забивные сваи — Проектирование зданий
Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам максимальное удобство на нашем веб-сайте. Вы можете узнать о наших файлах cookie и о том, как отключить файлы cookie, в нашей Политике конфиденциальности. Если вы продолжите использовать этот веб-сайт без отключения файлов cookie, мы будем считать, что вы довольны их получением. Закрывать.
Редактировать эту статью
Последняя редакция 23 ноя 2022
См.
вся история
1 Введение
2 Типы забивных свай
2.1 Сталь
2.2 Сборный железобетон
2.3 Древесина
2.4 Композитный
3 Качество
4 Установка свай
5 Преимущества и недостатки
6 Статьи по теме Проектирование зданий Wiki
7 Внешние ссылки
Забивные сваи , также известные как вытесняющие сваи, являются широко используемой формой фундамента здания, которая обеспечивает поддержку конструкций, передавая их нагрузку слоям грунта или камня, 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.
Фундамент считается свайным, если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (Atkinson, 2007). Забивная свая представляет собой длинную тонкую колонну, изготовленную из предварительно сформованного материала и имеющую заданную форму и размер, которая может быть установлена путем ударного удара, вибрации или вдавливания в землю на расчетную глубину или сопротивление. Если грунт особенно плотный, может потребоваться предварительное бурение, чтобы свая могла достичь расчетной глубины.
Забивные сваи легко адаптируются и могут быть установлены для восприятия сжимающих, растягивающих или боковых нагрузок в соответствии со спецификациями, установленными в соответствии с потребностями конструкции, бюджетом и состоянием грунта.
Типы забивных свай включают:
[править] Сталь
Стандартные секции стального шпунта могут использоваться для формирования свай коробчатого сечения или свай двутаврового сечения. Они имеют ударный привод и используются в основном в связи с морскими сооружениями. Они имеют диапазон нагрузок от 300 до 1700 кН и могут достигать длины до 36 м.
Стальные винтовые сваи имеют чугунную спираль, вращаются и используются для крепления на небольшой глубине в мягких илистых и песчаных грунтах. Они имеют диапазон нагрузок от 400 до 3000 кН и могут достигать длины до 24 м. Для получения дополнительной информации см. Фундаменты на винтовых сваях.
Сваи из стальных труб используются для морских сооружений и фундаментов в мягких грунтах на подходящих несущих слоях. Обычно они приводятся в движение снизу с помощью внутреннего отбойного молотка.
[править] Сборный железобетон
Это могут быть квадратные, восьмиугольные, цилиндрические или шпунтовые сваи. они перкуссионные забивные сваи , которые используются там, где буронабивные сваи не подходят из-за проточной воды или очень рыхлых грунтов. Они имеют диапазон нагрузок от 300 до 1200 кН и могут достигать высоты до 30 м.
[править] Древесина
Как правило, это пиломатериалы квадратной формы (но также могут быть круглыми, конусообразными, обработанными, необработанными) и ударными. Их можно использовать для небольших контрактов на участках с неглубокими аллювиальными отложениями, перекрывающими подходящие несущие слои (например, берега рек и эстуарии).
Диапазон нагрузок на деревянные сваи 50-350 кН. Они могут быть до 12 м в длину без сращивания.
[править] Композитный
Это сваи, в которых используется комбинация, например бетонная свая со стальным удлинителем.
Забивные сваи изготавливаются с соблюдением точных допусков с использованием высокопрочных материалов и требуют хорошего контроля качества. Постоянство качества достигается за счет соответствия стандарту BS 8004:2015, а также стандартам ЕС и проверки целостности перед установкой.
Важно, чтобы забивные сваи сохраняли свою форму при установке, и не повреждались при установке последующих свай.
Статическое или динамическое испытание сваи можно использовать для проверки несущей способности сваи, то есть максимальной нагрузки, которую свая может выдержать без разрушения или чрезмерной осадки грунта. Емкость сваи зависит от трех основных факторов:
Тип грунта, через который забита свая.
Способ установки свай.
Размеры сваи (поперечное сечение и длина).
Прочность грунта вала обычно увеличивается со временем после установки, чтобы обеспечить дополнительную несущую способность. При включении в конструкцию фундамента эта так называемая «установка» может позволить установить меньшее количество и более короткие сваи, что приводит к меньшему количеству времени, труда и материалов.
Свайный молот используется для забивания свай в грунт, что уплотняет грунт вокруг борта и приводит к уплотнению массы и повышению ее несущей способности. Однако с насыщенным, илистым или связным, в отличие от зернистого, грунтом плохое качество дренажа не позволяет добиться такого же уплотнения. Наличие воды в грунте приводит к снижению общей несущей способности, и конструкция сваи должна это учитывать.
Счетчик ударов — это количество ударов по свае, чтобы ее можно было погрузить на нужную глубину. Там, где условия под землей различаются, сваи, возможно, придется обрезать или сращивать, чтобы увеличить их длину.
Благодаря отсутствию необходимости в специальных кожухах и задержках, связанных с отверждением бетона, забивные сваи хорошо подходят для сложных условий на площадке. Их можно использовать сразу же при движении по воде, их можно устанавливать для создания временных рабочих площадок и использовать в форме большого диаметра в сейсмоопасных регионах.
Основными преимуществами использования забивных свай являются:
Сваи могут быть предварительно изготовлены за пределами площадки, что обеспечивает эффективную установку на месте.
Забивные сваи смещают и уплотняют грунт, что увеличивает несущую способность сваи. Принимая во внимание, что другие глубокие фундаменты, как правило, требуют удаления грунта, что может привести к проседанию и другим структурным проблемам.
Они экономичны, так как из самых разных материалов и форм можно легко изготовить заданные размеры, что может привести к необходимости меньшего количества свай на строительной площадке.
Как правило, они имеют более высокую конструкционную прочность по сравнению с другими формами фундамента. Их высокая боковая устойчивость и сопротивление изгибу делают их идеальными для сложных условий, таких как ветер, вода, сейсмические нагрузки и т. д.
При установке обычно остается мало отходов для удаления и утилизации.
Основными недостатками использования забивных свай являются:
Требуется предварительное планирование погрузочно-разгрузочных работ и вождения, а также тяжелого оборудования на площадке.
Чтобы выдерживать нагрузки при транспортировке и установке, сборные или предварительно напряженные бетонные сваи должны быть надлежащим образом армированы.
Может оказаться невозможным определить точную требуемую длину, поэтому могут потребоваться методы сращивания или обрезки, что требует времени и затрат.
Забивные сваи могут не подходить для грунта с плохими дренажными свойствами.
Забивные сваи могут не подходить для компактных площадок, где фундаменты зданий в непосредственной близости могут подвергаться вибрации, вызванной установкой.
Забивные сваи могут быть шумными при установке, а вибрация может привести к жалобам соседей, которые могут узнать о ранее существовавших проблемах с их собственным зданием, которые они затем обвиняют в вибрации свай.
Буронабивные сваи.
Фундаменты зданий.
Кессон.
Коффердам.
Шнековые шнековые сваи.
Фундаменты геотермальные свайные.
Грунтовый анкер.
Подъем грунта.
Цементирование в гражданском строительстве.