для чего используют сваи
Виды свай
Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно.
Классификация свай
По методу погружения в грунт:
Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.
По способу опоры на грунт:
Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.
Забивные железобетонные сваи
Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.
Классифицируются по способу армирования:
По форме поперечного сечения:
По конструктивным особенностям:
По геометрии пяты:
Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.
Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.
Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:
С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);
СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);
СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);
СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);
1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);
2СД — то же, расположенные по средним осям здания;
СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).
Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.
Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.
Забивка свай
Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.
Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.
Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.
Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.
Буровые сваи
Буровые сваи классифицируются по способу устройства.
Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.
В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.
Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.
В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.
Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.
Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.
Расчёт свай
Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:
Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
Примеры применения свай
Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.
Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.
Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.
Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!
Сваи: что это за строительные конструкции, их преимущества и недостатки
Бревно, деревянный брус, металлический или железобетонный стержень, забиваемый или вкручивающийся в грунт, называется сваей. Со стороны она напоминает обычный столб, из различных материалов, помещаемый в землю вертикально. Размеры и форма сечения характеризуется материалом и предназначением свай. В плане они могут располагаться одиночно, рядами, в шахматном порядке или в виде кустов.
Сваи используют для передачи нагрузки от сооружения на грунт или для уплотнения его. Они популярны при быстровозводимом строительстве, когда необходимо возвести здание за короткий срок. Очень часто сваи используют при заливке монолитного ленточного фундамента, для усиления его и увеличения прочности.
Их применяют в новом строительстве и укреплении существующего основания здания при реконструкции в следующих случаях:
Область применения фундаментных столбов очень широка, их используют при новом строительстве, реконструкции или ремонте зданий и сооружений.
Классификация
Сваи делятся по многим признакам, одним из которых является способ погружения:
Существует также классификация по материалам. Сваи изготавливаются из бутобетона, железобетона, бетона, стали и древесины (твердые породы).
В плане столбы могут располагаться на различных расстояниях между собой, поэтому их подразделают на следующие типы по взаимодействию друг на друга:
Для лучше устойчивости и увеличения несущей способности столба опорную пяту уширяют. По технологии производства уширения пяты сваи бывают прямые, в которых скважина имеет одинаковое поперечное сечение по всей глубине заложения. Выделают также разбуриваемые столбы, на конце которых располагается специальное устройство для уширения забоя.
При устройстве впрессовываемых свай используется механический инструмент для увеличения в размерах пяты. Камуфлетные столбы усиливают с помощью взрыва.При устройстве фундамента своими руками популярно применение корневидных столбов с маленькими сваями на конце.
Железобетонные стволы по конструкции и технологии изготовления подразделают на следующие виды:
Из всего огромного обилия видов свай популярность получили только некоторые из них. Большинство распространены на определенных территориях из-за особенных климатических условий, залегаемых грунтов, применяемых механизмов и материалов.
Деревянные сваи
Столбы обычно делают из хвойных видов дерева (ель и сосна). В зависимости от преобладания древесных пород на данной территории и климатических условий местности применяют также сваи из лиственницы, пихты, дуба и кедра.
Для повышения прочностных характеристик и увеличения срока эксплуатации сваи, лес необходимо рубить зимой и выбирать без заболеваний древесины. Бревна обязательно должны быть очищены от коры и подстроганы в необходимых местах.
Иногда при строительстве необходимы бревна, больших размеров, чем в данной местности растут деревья. В этих случаях бревно получают необходимой длины путем сращивания 3-4 пакетных брусов.
Цельные бревна бывают длиной от 4,7 м до 18 м. При сращивании пакетных брусов, длина сваи может достигать 22-27 м. Диаметр дерева в верхнем отрубе должен быть не менее 19 см. Объединяют пакетные брусы с помощью специальных накладок. Места стыкования делают вразбежку, длина которых принимается равной 1,8-2,1 их диаметра.
Деревянные столбы применяют в почвах с высоким содержанием воды. При непрерывном воздействии водной среды на сваю срок эксплуатации их почти неограничен. Использование деревянных столбов не рекомендуется в водах с наличием в них вредителей, способных за короткий промежуток времени разрушить основание здания.
Применение деревянных свай в грунтах с переменным уровнем воды не желательно. При уменьшении ее верхушка бревна оголяется и многократно увеличивается вероятность загнивания древесины.
Металлические сваи
Материалом этих изделий служат трубы из стали, диаметром 26 см и более. Еще применяют металлические шпунты, балки в форме двутавра и другие прокатные профили.
Трубы диаметром не более 42 см опускают в землю открытыми и закрытыми. В закрытом варианте применяют специальный наконечник в форме конуса. При опускании открытой трубы роль наконечника выполняет конус из земли, который появляется под сваей при частичном заполнении ее грунтом. Посмотрите видео, как использовать винтовые сваи.
Трубы, больших диаметров, погружают обычно открытыми снизу, с применением подмывания почвы. Такое возможно только в мягких грунтах. Если необходимо усилить основание здания, то металлическую трубу заполняют бетоном.
Одним из видов металлических столбов являются винтовые сваи. Из-за огромного разнообразия, они нашли большое применение в различных сферах строительства. Винтовые металлические столбы обладают высокой грузоподъемностью, их диаметр достигает 2,6 м, а глубина погружения 22 м.
Металл очень сильно подвержен коррозии, для этого столбы обрабатывают специальными антикоррозионными веществами. При соблюдении правил установки и эксплуатации металлические сваи прослужат очень долго.
Железобетонные сваи
Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.
Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.
Диаметр арматуры, марку бетона, размеры поперечного сечения и глубину погружения сваи необходимо определять по расчету для каждого здания и сооружения отдельно. Территория строительства и характеристики грунтов являются важными критериями для выбора типа железобетонного столба.
Винтовые сваи: область применения, выбор и использование
Самым главным в строительстве дома является этап формирования фундамента. Данный этап занимает большую часть времени в возведении здания. Зачастую неграмотные или недобросовестные застройщики выполняют данный этап с нарушениями технологии, прибегая к неподходящим или дешевым материалам фундамента. Некоторые исполнители не могут создать прочный фундамент из-за неровного ландшафта. Для того, чтобы быстро создать прочный и надежный фундамент на любой поверхности применяют винтовые сваи. Благодаря этим сваям, срок возведения фундамента можно сократить более чем наполовину. Однако, не все так просто, как кажется, поэтому в данной статье мы рассмотрим область применения винтовых свай, критерии выбора конструкции, а также правила использования винтовых свай.
Область применения винтовых свай
Для начала дадим определение винтовой свае. Конструкция представляет собой металлический стержень, на конце которого находится винтовая лопасть, которая должна погружаться в землю. На сегодняшний день изготавливают сваи длиной до 20 м, с шириной лопасти до 2,5 м. Сваи способны погружаться в землю на всю свою длину. Конструкция винтовых свай достаточно проста, поэтому ее не сложно изготовить самому при наличии необходимого оборудования и материалов.
Особенности винтовых свай позволяют использовать их в следующих областях:
Причисленные области применения являются основными, однако, сваи универсальны и подходят практически для любого случая.
Виды винтовых свай
Винтовые сваи имеют простое строение. Их различают по способу изготовлению. Виды свай:
Критерии выбора винтовых свай
Покупая винтовые сваи, необходимо знать их характеристики и конструкцию. Для выбора надежной и подходящей сваи для вашего здания нужно ознакомиться с длиной и диаметром сваи.
Диаметр стержня сваи
Самыми популярные стержни сваи имеют диаметр 57, 76, 89 или 108 мм. Рассмотрим каждый из них.
Кроме этих популярных видов выпускают сваи с диаметром до 325 мм.
Длина сваи
Приобретая сваю, нужно отталкиваться от типа грунта и его глубины окаменелости. Длина сваи зависит именно от глубины твердых пород глины. Для того, чтобы выбрать нужную длину, используйте садовый бур. Медленно углубляйте винт в грунт, иногда проверяя плотные куски глины. При их обнаружении, прекратите бурить, измерьте длину. Данная глубина будет соответствовать оптимальной длине будущей сваи.
Правила использования винтовых свай
Монтаж винтовых свай – это не сложный процесс, но требует определенных знаний и навыков. Рассмотрим основные правила последовательной установки данной конструкции.
Советы профессиональных строителей
Рассмотрим несколько полезных советов, которые позволят возвести прочный и долговечный фундамент:
Фундамент из винтовых свай на сегодняшний день является одним из самых популярных и востребованных. Его прочностные и надежные характеристики позволяют построить качественный фундамент здания. Чаще всего данный тип фундамента применяется для каркасного строительства. Эта система обеспечивает долгий срок службы фундамента, а ее установка не требует большого количества усилий. В данной статье мы рассмотрели основные понятия о данной конструкции, область применения и критерии выбора винтовых свай, а также правила их использования. Прочитав эту статью, у вас получится возвести надежный фундамент для вашего дома.
Что такое сваи и с чем их едят?
Каждый, кто тем или иным образом связаны со строительством, давно знают, что такое сваи. Те, кто погружается в тему и ищут ответ, найдет его в статье. Разберем по полочкам виды материалов и способы обустройства.
Что такое сваи?
Свая – составляющая часть фундамента. С ее помощью нагрузка от строения передается на грунт, точнее на его глубинные пласты, повышая показатели плотности и несущей способности. Основные характеристики технологии – быстрота, легкость обустройства и сравнительная дешевизна. Подразделения происходят по:
В качестве производственного сырья применяют:
В общем представлении все изделия классифицируют на висячие и стойки. Висячие нашли применение в несвязных грунтах, где нагрузку важно передать на плотный несжимаемый слой, расположенный под нижней частью, и дополнительно путем трения о боковую поверхность элемента. Стойки подходят для плотных условий, где давление полностью передается грунтовой несущей прослойке. Каждый из видов может быть разной формы, по-разному погружаться в почву. Разберем классификацию по материалу.
Что такое сваи из дерева?
Деревянные модификации применяют для монтажа фундамента легких или временных строений: хозяйственные постройки, беседки, гаражи, небольшие торговые павильоны или кафе – то, что не подходит под понятие “капитальное”, не регламентируется строгими требованиями государственных стандартов и строительных норм.
Перед погружением столбы пропитывают специальными составами, защищающими от гниения и прочих коррозионных рисков, опоясывают антисептическими бандажами после обработки смолой или маслом. Максимальный срок эксплуатации при благоприятных условиях достигает 20 лет.
Что такое сваи из металла?
Для производства металлических изделий применяют швеллер, двутавровые балки или трубы. Первые два материала сваривают в трубы квадратного сечения и используют как альтернативу железобетонным забивным, когда подобные невозможно установить или необходимо наращивать длину.
Трубы же применяют при производстве винтовых оснований. Стальные трубы нарезают по нужной длине, к одному из торцов приваривают винтовую лопасть или литой наконечник со спиральной лопастью. Их закручивают в почву до достижения проектной глубины. Обратный ход при ввинчивании не допускается, такое нарушение технологии вместо заданного уплотнения грунта дает обратный эффект.
Фундамент из подобных составляющих имеет антикоррозийное покрытие и служит больше 50 лет. Горячее цинкование продлевает данный срок эксплуатации.
Что такое сваи из железобетона?
Конструкции из бетона изначально делят на:
Первый вид создается в специальных формах, куда укладывается предварительно сваренный арматурный каркас. Производственная опалубка заливается бетонной смесью так, чтобы арматура не приближалась к стенкам, была полностью погружена в раствор. В специальных условиях бетон созревает, после чего в готовом виде элементы транспортируются на строительный объект для дальнейшего монтажа.
Второй вид подразумевает бурение скважин проектной глубины на участке, также погружение армокаркаса и заливки бетона с последующим виброуплотнением. Первый вариант практичнее – появляется возможность выявить и предотвратить дефекты опор и произвести монтаж в любое время года и погодные условия, так как ограничения по температуре возникают только по отношению к созреванию бетона.
Свая С30.15-3 (3000х150х150 мм)
Сваи С40.15-3 (4000х150х150 мм)
Свая С30.20-3 (3000х200х200 мм)
Свая С40.20-3 (4000х200х200 мм)
Свая С60.20-3 (6000х200х200 мм)
Свая С50.20-3 (5000х200х200 мм)
Оголовок 150×150 целиковый
Оголовок 150х150
Винтовая свая 108 2500 3,5мм
Винтовая свая 108х3000 3,5мм
Винтовая свая 108х3500 3,5мм
Винтовая свая 108х4000 3,5мм
Что такое сваи и как происходит их монтаж?
Существует несколько способов монтажа опорных элементов:
Подбор вида опор и метода погружения начинается на этапе проектирования. Основными критериями служат характеристики грунта и проектные нагрузки. И если данные о нагрузках указаны в документации и предоставляются специализирующимися на фундаментах специалистам в готовом виде, то инженерно-геологические изыскания проводит сама компания. Ни одна дорожащая репутацией фирма не приступит к строительству без подобного анализа и не предоставит гарантийное сопровождение без него.
После изучения документации и определения почвенных характеристик делаются выводы о подходящей технологии. В случае выбора буровых или набивных модификаций процесс происходит в следующем порядке:
По данной схеме монтируются все опорные столбы. При выборе винтовых изделий, процесс также начинается с транспортировки материалов, рабочих и техники:
Предварительные работы по подготовке грунта отсутствуют, конструкция погружается в естественное состояние земли, несмотря на перепады высот и прочие нюансы. Подготовка отсутствует и у следующей технологии, при выборе забивных железобетонных свай:
При перепаде высот торчащие части обрезаются до одного уровня. При необходимости обустройства монолитного железобетонного ростверка эти части отбиваются от бетона, оголяя арматуру. К ней вяжется арматурный пояс, который затем заливается в опалубку бетонной смесью.
Дополнительным преимуществом двух последних технологий является отсутствие процесса усадки. На установленном основании можно сразу же возводить дом, не переживая за последующую надежность и целостность постройки.