Свайный бетонный фундамент: Фундамент на железобетонных сваях — преимущества и недостатки забивных фундаментов

Бетонно-свайный фундамент: типы, монтаж и эксплуатация

Бетон / Изделия / Изделия для зданий и архитектуры /

Содержание

• 1 Преимущества и недостатки
• 2 Какие марки бетона используются?
• 3 Типы свай
  • 3.1 Исходя из метода углубления в почву
  • 3.2 Исходя из взаимодействия с почвой
  • 3.3 Набивные сваи
  • 3.4 Буровые сваи
  • 3.5 Железобетонные сваи
• 4 Монтаж бетонных опор для фундамента
• 5 Особенности эксплуатации

В нынешнее время, занимаясь строительством дома, многие предпочитают устанавливать фундамент на бетонные сваи. Они придают зданию большей крепости, устойчивости, и обходятся строителям совершенно недорого. Давайте рассмотрим, что собой представляет подобный тип фундамента, а также можно ли соорудить бетонную сваю своими руками?

Преимущества и недостатки

У свайного фундамента есть достоинства и недостатки. Среди положительных характеристик выделяют следующие:

• Фундаменты с бетонными сваями можно устанавливать своими руками всегда независимо от времени года, климата, а также погодных условий.
• Бетонные сваи ставятся в любой местности, будь-то равнина, холмистая площадка или даже крутой склон.
• Одним из преимуществ свайного фундамента является также быстрая установка. Осуществить монтаж свай реально за пару дней, а то и меньше.
• Еще одним плюсом таких фундаментов является дешевизна, так как на них не нужно расходовать массу различных дополнительных материалов.

К минусам свайного фундамента причисляют следующие моменты:

• В доме на сваях не может быть цокольного этажа, подвала.
• Подобная основа не подходит для установки под многоэтажные дома, а также другие массивные сооружения. Она их просто не выдержит. Более того, при строительстве любых объектов со свайными фундаментами крайне необходимо рассчитать всю нагрузку на основу дома.

Вернуться к оглавлению

Какие марки бетона используются?

Зачастую при заливке свайной основы под дом предпочитают использовать тяжелые бетоны марки м 500. Типы растворов, используемых в данном фундаменте, зависят также от того, какой планируется вид свай:

• Не стандартизированные забивные железобетонные, буронабивные опоры изготавливаются из бетонной смеси В15.
• В забивной железобетонной свае со вставленной арматурой должен присутствовать бетонный раствор В22,5.
• При строительстве опор мостов, гидротехнических сооружений предпочтительно применять бетон на класс выше раствора, используемого для соединения сборных частей.

Вернуться к оглавлению

Типы свай

Выделяют следующие разновидности бетонных опор под дом:

Вернуться к оглавлению

Исходя из метода углубления в почву

• Забивные. Такая свая бывает деревянной, железобетонной, стальной. Подобные опоры углубляются в землю посредством молотов либо других ударных, вдавливающих приспособлений.
• Железобетонные сваи-оболочки с бетонным заполнением и без него. Внутрь почвы внедряются при помощи вибропогружателя.
• Набивные опоры. Под такого рода сваей подразумевается специальный, предварительно вырытый колодец, залитый бетоном.
• Буровые железобетонные опоры – это выбуренные в земле ниши со вставленными внутри железобетонными конструкциями.
• Винтовые опоры представляют собой металлические стволы трубчатой формы с винтовыми лопастями. Помещаются в недра земли посредством ввинчивания под давлением.

Вернуться к оглавлению

Исходя из взаимодействия с почвой

• Сваи-стойки, которые поддерживаются скальными грунтами.
• Висячие опоры – поддерживаются сжимаемой почвой.

Рассмотрим более детально некоторые виды свайного фундамента под дом.

Вернуться к оглавлению

Набивные сваи

• Обычные набивные конструкции. Инвентарные трубы с закрытым нижним отверстием устанавливаются в почву посредством забивания, вдавливания или ввинчивания. Затем внутрь колодцев с трубами постепенно закладывают раствор, а сами трубы потихоньку вынимают.
• Сваи набивного виброштампованного характера. Монтируются внутри предварительно пробитых колодцев посредством приспособления с вибропогружателем на конце.
• Набивные внутри выштампованного колодца. Перед их установкой вырываются колодцы пирамидальной либо конусной формы, заполняющиеся вследствие бетонным раствором.

Вернуться к оглавлению

Буровые сваи

• Буронабивные сваи.

  Буровые опоры сплошного сечения. Для них предварительно бурят отверстия. Когда земля глинистая, скважины пробивают выше подземных вод, стены колодца при этом не закрепляют. Другие разновидности грунтов позволяют рыть буром скважины за пределы грунтовых вод. Стенки свайных ниш укрепляют глинистой смесью либо специальными трубами, которые потом удаляют. Затем колодцы заливаются бетоном.

• Баретты – создаются посредством грейфера либо фрезы для грунта.
• Опоры с камуфлетной пятой. Устанавливаются внутри скважин, созданных посредством бура и взрыва.

Вернуться к оглавлению

Железобетонные сваи

Данного рода фундамент под дом встречается литой, а также сборный.

• Литые опоры из железобетона производятся с сечением квадратной либо прямоугольной формы. Квадратные встречаются с закругленным углублением. Внутрь монолитных опор помещается стальной стержень, по длине соответствующий самой свае. Если армирование проводится поперек опоры, здесь используется низкоуглеродистая проволока или же катанка пятимиллиметровым диаметром.
• Наборные опоры из железобетона, как правило, имеют трубчатую форму, собираются из нескольких частей. Устанавливается такая свая уже в собранном виде.

Установка железобетонных опор производится посредством вспомогательной техники: мобильных кранов с молотами для опор, вибровбивателей, а также копров.

Вернуться к оглавлению

Монтаж бетонных опор для фундамента

Перед установкой свай необходимо изучить характеристики грунта, выяснить, присутствуют ли здесь подземные течения. Затем рассчитывается необходимое количество опор и будущая нагрузка.

Далее идет разметка плана, бурение почвы. Если нужно, в скважину засыпается небольшой шар песка, монтируется каркасный лист. Когда установили арматурную сетку, можно заливать внутрь бетонный раствор. Полностью затвердеет работа через 20 суток. Только тогда можно продолжить стройку.

Исходя из всего этого можно сделать выводы, что соорудить сваи своими руками, без посторонней помощи и подсказок – непростая задача. Однако долгие старания, практика, наличие необходимой техники делают свое дело. Посмотрите мастер-классы и видео-уроки других строителей. Ведь они тоже когда-то учились. А теперь мастерски за короткие сроки способны своими руками выложить любой фундамент. При огромном желании, терпении вы тоже научитесь устанавливать свайный фундамент своими руками.

Вернуться к оглавлению

Особенности эксплуатации

• Если участок, где планируется постройка, будет покрываться подсыпкой, здесь рекомендуется ставить только свайный фундамент, причем опоры должны проходить через весь шар подсыпки и доходить до плотных грунтов. При таких обстоятельствах лучше всего подойдут забивные опоры. Если же внутри насыпи имеются непроходимые толщи, тогда применяются буронабивные конструкции.
• Если вблизи от стройплощадки располагается овражистая, низинная или балочная местность, используют забивные опоры для фундамента. Если почва сухая с примесями глины, здесь приемлемы буронабивные фундаментные столбы.
• На «гуляющих» землях, почва которых то проседает, то вздувается максимум на 12 метров, применяют забивные конструкции. Если же глубина «гуляний» грунта больше, здесь резонно использовать буронабивные опоры с расширениями. При этом они должны насквозь пройти «танцующий» грунт и углубиться в стабильно твердую почву.
• На крайнем севере, а также других уголках земного шара, где царит вечная зима, предпочитают вмороженные опоры. Их опускают внутрь колодцев, залитых грунтовым раствором.
• Если стройка планируется неподалеку от водоема, следует учесть, что эта местность изобилует подземными течениями. При закладке обычного фундамента придется принимать меры по откачиванию грунтовых вод на период стройки. Свайные же основы без углубления ростверка в подобных манипуляциях не нуждаются, тем самым облегчая процесс строительства.
• Если местность, где будет идти стройка, «грешит» оползнями, склоны строительной площадки следует упрочнить буронабивными опорами диаметром от одного метра и выше, без расширений, устанавливая при этом арматуру, и не вынимая обсадные трубы. Если оползни прослеживаются довольно часто, рационально использовать сваи-оболочки с жестким армированием.
• В районах, где грунты имеют пучинистый характер, опорные основы при эксплуатации значительно превосходят обычные фундаменты. Ведь, оставляя пространство между поверхностью земли и дном ростверка, вполне реально предотвратить воздействие морозного пучения на фундамент. Но не следует забывать о касательных возможностях морозного пучения. Чем больше длина свай, тем выше коэффициент данного явления.
• Если поверхность крупнообломочных, скальных земель, где планируется стройка, неровная, резко уходит вниз, здесь без свай под фундамент не обойтись.

устройство и расчет фундамента на забивных сваях

Содержание:

• Виды железобетонных свай
• Данные для расчета размеров и количества забивных свай для фундамента
• Плюсы и минусы фундамента на забивных ЖБ-сваях
• Фундамент на забивных ЖБ-сваях с плитой

Фундамент из забивных железобетонных свай представляет собой готовые свайные столбы, забитые на требуемую глубину с помощью специальной техники без предварительной выемки грунта. Это удачная альтернатива другим видам основания зданий на сложных грунтах и проблемном рельефе с оврагами, ямами, холмами. Свая – железобетонный стержень с квадратным, прямоугольным, круглым поперечным сечением и длиной 3-25 м. Конкретные размеры столбов определяют в зависимости от габаритов строения и характеристик участка. Забивка обычно осуществляется с использованием сваезабивного оборудования – гидравлического, паровоздушного, на дизельном двигателе.

Виды железобетонных свай

Опорные железобетонные опоры выпускают цельными и полыми. Полые ЖБИ имеют круглую полость и круглую или квадратную форму наружного сечения, востребованы в малоэтажном строительстве. Они имеют относительно небольшую массу и более удобны в монтаже по сравнению со сплошными изделиями. Полые столбы не подходят для применения в сейсмоопасных зонах, на торфяниках. Цельные опоры имеют круглое, квадратное или прямоугольное сечение.

При производстве этих изделий используется гидротехнический бетон и стальная арматура – ненапряженная или предварительно напряженная. В продольном направлении располагают рабочую арматуру, а в поперечном – конструктивную, которая принимает на себя нагрузки, возникающие при забивании сваи.

Область применения фундаментных ЖБ-опор зависит от их сечения и типа армирования:

• опоры с предварительно напряженной арматурой – среднеплотные грунты;
• столбы с обычной ненапряженной арматурой – песчаные и глинистые грунты;
• сваи с продольным ненапряженным армированием – грунты, склонные к сжатию, без крупных камней и глинистых включений.

Данные для расчета размеров и количества забивных свай для фундамента

При определении параметров фундаментных опор учитывают:

• Тип почвы. Его определяют по справочникам, в сложных случаях – с помощью геологических исследований.
• Массу строения. Она вычисляется, исходя из массы стройматериалов, потраченных в ходе строительства. Для полученного при расчетах итога берут запас в 30 %.
• Снеговые и эксплуатационные нагрузки – от мебели, бытовой техники, людей.
• Глубину расположения грунтовых вод, ожидаемый уровень наводнения на территории.

При расчете количества опор учитывают, что их необходимо располагать:

• на каждом углу строения;
• в местах, где пересекаются наружные и внутренние стены, внутренние стены между собой;
• дополнительно по периметру наружных стен и во внутренних помещениях таким образом, чтобы расстояние между соседними столбами не превышало 3 м.

Плюсы и минусы фундамента на забивных ЖБ-сваях

Фундаменты из забивных свай востребованы при строительстве частных жилых домов, хозпостроек, гаражей, летних кухонь. Здания могут быть построены из древесных материалов, кирпича, газобетона, пенобетона.

Плюсы выбора этого типа основания:

• Возможность применения на сложных грунтах, на которых другие основания возводить не рекомендуется. Устройство фундамента из забивных свай – оптимальный вариант на затопляемых территориях.
• Скорость. На возведение основания требуется один день. Продолжать строительство можно уже в день установки свай. Устройство монолитного железобетонного фундамента занимает гораздо больше времени, а после его заливки должно пройти 28 дней, чтобы бетон набрал марочную прочность.
• Экономичность. Минимальный объем земляных работ снижает себестоимость фундамента на 20-25%.
• Возможность вести работы круглогодично.
• Способность основания выдерживать высокие нагрузки, длительный эксплуатационный период.

При устройстве забивного свайного фундамента почвы не разрыхляются, а утрамбовываются, что повышает нагрузочную способность основания.

Основной минус такого выбора – невозможность сооружать цокольный этаж или подвальное помещение. К тому же при проведении сваезабивных работ необходимо соблюдать определенное расстояние от места проведения забивки столбов до ближайшего строения. Такие опоры не могут использоваться на скальных грунтах.

Фундамент на забивных ЖБ-сваях с плитой

При строительстве многоэтажных зданий большой высоты забивные сваи сочетают с железобетонной плитой, которая выполняет функции расширенного ростверка. Она равномерно распределяет нагрузки между опорами и поглощает вибрационные воздействия, поступающие от всех конструктивных элементов строения.

Различные типы и расчетная формула

Перейти к содержанию

Свайный фундамент — это один из типов глубокого фундамента. Свайный фундамент представляет собой ряд колонн, которые сооружаются или вставляются в землю для передачи нагрузок на скалы или грунт с высокой несущей способностью.

Когда строятся большие и тяжелые конструкции, необходимо использовать свайный фундамент, чтобы избежать повреждения конструкции.

Они состоят из длинных и цилиндрических элементов, которые состоят из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Когда глубина фундамента более чем в три раза превышает глубину его дыхания, его называют свайным.

В этой статье мы обсудим определенный тип свай, называемый бетонным свайным фундаментом. Наиболее часто встречающиеся типы свай в строительстве. Они также находят применение в глубоководных применениях из-за их экстраординарной способности противостоять коррозии.

Содержание

Где можно использовать свайный фундамент

Ниже приведены некоторые условия, при которых мы можем использовать свайный фундамент:

• При высоком уровне грунтовых вод.
• В ситуации, когда другие типы фундаментов нецелесообразны или не подходят.
• При наличии сжимаемого грунта на небольшой глубине.
• Когда место строительства находится вблизи русла реки или берега моря и т. д.
• Если рядом со строением есть канал.
• Когда происходит сильное просачивание и становится невозможным поддерживать траншеи фундамента сухими с помощью откачки или любым другим способом.

Типы свайных фундаментов

Свайные фундаменты можно разделить на категории в зависимости от способа их установки, материалов и т. д. В строительстве используются следующие типы свайных фундаментов:

По назначению или назначению

• Шпунтовые сваи
• 0
• 0 Несущие сваи
• Концевые несущие сваи
• Висячие сваи
• Сваи для уплотнения грунта

На основе материалов и метода строительства

• Деревянные кучи
• Стальные свай
• Композитные свай
• Бетонные кучи

Бетонные основы фундамента

бетонные кучи, сходные на самых важных категориях.

Несмотря на их высокую стоимость, они чаще всего используются для передачи нагрузок от тяжелой надстройки (здания, мосты, небоскребы и т. д.) на менее прочный и значительно стабильный слой грунта, обычно предпочтительнее твердая порода.

Существует два типа бетонных свайных фундаментов в зависимости от способа их возведения.

Сборные бетонные сваи

Сборные сваи в основном усилены сталью, чтобы избежать любых поломок при перемещении с бетонной площадки к месту расположения фундамента.

Отверждение должно выполняться после заливки свай. В большинстве случаев период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.

 Сваи монолитные бетонные

Залитые бетонные сваи дворца сооружаются либо путем вбивания металлической оболочки в землю, которая создаст отверстие, затем заполнения ее бетоном и оставления оболочки с бетоном.

Другой метод заключается в том, что мы вытаскиваем оболочку во время заливки бетона.

Когда и зачем использовать

Различные типы бетонных свайных фундаментов используются для различных целей.

Сборные железобетонные сваи (забивные валы) или монолитные бетонные сваи — два отличных примера того, как их можно изготовить (изготовить) и установить.

Следующие условия относятся к использованию бетонных свай:

1. Плохое качество почвы в верхних слоях земли используется для сопротивления подъемному давлению.
2. Они также используются в условиях, когда здание должно испытывать большие боковые нагрузки.
3. Они также используются в опорах и опорах мостов

машина для резки бетонных свай

Расчетная формула бетонного свайного фундамента

Проектирование бетонных свай включает в себя первые этапы расчета нагрузок на сваи:

Процесс проектирования свай от фундамента здания, которые должны быть перенесены с помощью свай к твердым слоям, на которые мы ориентируемся. Сила P, действующая на сваю, пропорциональна смещению U вследствие сжатия.

Где,

E — модуль упругости материала сваи; A — его площадь, U — упругое перемещение.

2. Следующим шагом является расчет несущей способности твердых слоев, на которые будут опираться сваи.
3. Для проверки несущей способности сваи они спроектированы как обычные бетонные колонны согласно соответствующему стандарту. Следующая формулировка используется в нескольких формах кодом для расчета осевой несущей способности бетонной сваи:

Где P — осевая сила, M — изгибающий момент на свае, а A, y, I — геометрические свойства.

Контроль качества

Проверить качество бетонного свайного фундамента довольно сложно.

В большинстве случаев инженеры и подрядчики проверяют прочность и консистенцию свайных материалов с помощью хорошо зарекомендовавших себя и испытанных стандартов процессов и испытаний.

Дефекты, которые могли возникнуть при заливке свай (в случае монолитных свай), транспортировке и установке (в случае сборных свай), могут быть проверены и проверены методом неразрушающего контроля.

Для проверки качества бетонных свай можно использовать множество различных методов. Помимо общих испытаний бетона (образцы бетонных цилиндров и испытание на осадку), для оценки качества и надежности бетонных свай могут использоваться различные методы неразрушающего контроля (НК). Мы можем использовать эти тесты для проверки целостности и проблем, связанных с качеством.

Для проверки целостности свай используются следующие наиболее распространенные и используемые методы неразрушающего контроля:0020

Следовательно, таким образом осуществляется контроль качества бетонных свай.

Заключение

В этой статье перечислены различные типы свайных фундаментов в зависимости от их функций, материалов и методов строительства. Затем дается подробное описание бетонных свай.

Дано объяснение условий и ситуации, при которой эти условия могут возникнуть, где можно использовать бетонные сваи.

Кроме того, дается информация о процессе контроля качества строительства бетонных свай. Он также включает в себя процесс проектирования бетонного свайного фундамента, включая формулу и процесс расчета нагрузки.

Щелкните для поиска

Искать:

Ссылка для загрузки страницы Наверх

Свайные фундаменты | Типы свай | Cassions

Свая представляет собой длинный цилиндр из прочного материала, такого как бетон, который вдавливается в землю, чтобы служить устойчивой опорой для конструкций, построенных на нем.

Свайные фундаменты применяются в следующих случаях:

1. При наличии на поверхности слоя слабого грунта. Этот слой не может выдержать вес здания, поэтому нагрузки здания должны миновать этот слой и передаваться слою более прочного грунта или породы, который находится ниже слабого слоя.
2. Когда на здание воздействуют очень тяжелые сосредоточенные нагрузки, например, в высотном сооружении, мосте или резервуаре для воды.

Свайные фундаменты способны выдерживать более высокие нагрузки, чем фундаменты на фундаменте.

Существует два основных типа свайных фундаментов (в зависимости от характеристик конструкции), каждый из которых работает по-своему.

Сваи концевые опорные

У свай концевых опор 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.

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 мороженом, 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.

из чего делают сваи?

Сваи могут быть деревянными, бетонными или стальными.

В традиционном строительстве деревянные сваи использовались для поддержки зданий в районах со слабой почвой. Деревянные сваи до сих пор используются для строительства причалов. Для этого нужны деревья с исключительно прямыми стволами. Длина сваи ограничена длиной одного дерева, около 20 м, так как нельзя соединить два ствола вместе. Весь город Венеция в Италии известен тем, что построен на деревянных сваях над морской водой.

Поперечные сечения различных свайных фундаментов

Схема нагрузки свай на окружающий их грунт. Это также называется зоной влияния.

Инженеры обычно группируют несколько свай вместе и накрывают их наголовником. Наконечник сваи представляет собой очень толстый бетонный колпак, который простирается над небольшой группой свай и служит основанием, на котором можно построить колонну. Затем нагрузка на эту колонну распределяется на все сваи в группе.

как устроены сваи

Сваи могут быть монолитными или сборными забивными.

Забивные сваи изготавливаются в следующие этапы:

• забивание в землю тонкостенной стальной трубы
• удаление всей земли, оставшейся внутри трубы
• опускание стального арматурного каркаса в трубу
• залить сваю заливкой влажного бетона в трубу

Тонкостенная стальная труба называется корпус , и служит только для формирования надежной формы для заливки бетона, свободной от земли и мусора. Он не играет никакой структурной роли после завершения отливки.

Некоторые почвы обладают высокой связностью , что означает, что если в почве просверлить отверстие шириной, скажем, 1 фут и глубиной 50 футов, то грунт сохранит форму отверстия и не провалится в отверстие и не заблокирует его. Если на участке есть такой грунт, то оставлять обсадную трубу не нужно: можно в обсадной трубе просверлить отверстие для сваи, а затем вынуть ее, а затем залить сваю. Это экономит затраты, так как одну и ту же обсадную трубу можно использовать для бурения отверстий для всех свай.

Сборные забивные сваи сначала забиваются на уровне земли, а затем забиваются или забиваются в землю с помощью копра . Это машина, которая удерживает сваю строго вертикально, а затем удар за ударом вбивает ее в землю. Каждый удар наносится поднятием тяжелого груза и опусканием его на вершину сваи — свая временно накрывается стальным колпаком, чтобы предотвратить ее распад. Таким образом, сваебой выполняет две функции: во-первых, он действует как кран и поднимает сваю из горизонтального положения на земле и поворачивает ее в правильное вертикальное положение, а во-вторых, он забивает сваю в землю.

Сваи должны быть забиты в землю до отказа , после чего их нельзя забивать дальше в грунт.

Специальные сваи

Забивка свай очень шумная и вызывает сильную вибрацию в грунте. По этой причине иногда их трудно использовать в чувствительных местах. Например, если необходимо расширить действующую больницу или научную лабораторию, забивка свай может вызвать нежелательные помехи. Их использование также ограничено в жилых районах во многих странах. Вибрации также могут привести к структурным повреждениям старых зданий, которые находятся поблизости. В таких ситуациях можно использовать микросваи или спиральные сваи, ни один из которых не основан на забивании молотком.

Микросваи или минисваи представляют собой небольшие сваи, сооруженные следующим образом:
Этап 1: отверстие немного больше диаметра сваи и на всю длину сваи выкапывается в земле с помощью устройства, подобного грунтовому буру.