Фундамент для дома из свай: Подробная информация о плюсах и минусах фундамента на винтовых сваях для различных домов, зданий и сооружений

Свайный фундамент для частного дома: обустраиваем своими руками

Первый этап строительства любого частного дома – это устройство фундамента. От того, насколько правильно рассчитан и качественно залит фундамент, зависит прочность и надежность всей конструкции. В зависимости от характеристик почвы, параметров сооружения и прочих факторов выбирается один из видов фундамента.

Наибольшее распространение получили ленточные, столбчатые, плитные и свайные виды фундаментов. Ленточный фундамент (о котором мы подробно рассказывали в предыдущей статье) представляет собой вытянутую конструкцию, которая принимает нагрузки от несущих стен здания. Под лентами находятся фундаментные плиты, что обеспечивает распределение нагрузки на большую площадь.

Столбчатая разновидность устанавливается за счет погружения столба в заранее пробуренную скважину. Столбы объединяются при помощи железобетонных балок, на которых и строится дом. Плитный фундамент представляет собой сплошную плиту из железобетона, повторяющую контуры здания.

Содержание статьи

• 1 Этапы строительства свайного фундамента
• 2 Разновидности свайных фундаментов
  • 2.1 По способу работы
    • 2.1.1 Сваи-стойки
    • 2.1.2 Висячие сваи
  • 2.2 В зависимости от материала изготовления
    • 2.2.1 Деревянные сваи
    • 2.2.2 Железобетонные сваи
    • 2.2.3 Стальные сваи
  • 2.3 Виды свай по способу монтажа
• 3 Ростверк для свайного фундамента
• 4 Инструкция по строительству буронабивного свайного фундамента с монолитным ростверком
  • 4.1 Расчет свайного фундамента
  • 4.2 Земляные работы
  • 4.3 Опалубка и армирование
  • 4.4 Заливка бетона и гидроизоляция
  • 4.5 Похожие статьи

Этапы строительства свайного фундамента

Первый этап строительства фундамента на сваях – это проектирование. На этом этапе определяются характеристики грунта с целью правильного расчета фундамента. Испытательное бурение проводится для того чтобы взять пробы грунта и определить его свойства. Также осуществляется зондирование грунта, во время которого изучается его подвижность. Степень сжимаемости грунта определяется с помощью прессиометрического испытания. Далее почва испытывается эталонными сваями, в результате чего выбирается наиболее подходящий тип свай.

Конечно, эти испытательные работы могут и не проводиться при строительстве небольшого частного дома. Однако в этом случае установка свайного фундамента должна производиться с запасом прочности.

Непосредственно сами строительные работы включают следующие этапы:

• Бурение скважин или рытье котлованов под установку свай. Ямы должны быть расположены по периметру будущего сооружения, а их диаметр и глубина напрямую зависят от габаритов и веса дома.
• Устанавливаются трубы из рубероида. Их длина должна быть больше на 3 метра, чем глубина вырытых ям, т. к. вверху будет создаваться опалубка. Если не задействовать рубероидные трубы, то долговечность свайной конструкции существенно уменьшится.
• Армирование свай – закладываются пруты арматуры, которые будут соединять опоры с ростверком.
• Бетонирование – раствор заливается порциями, чтобы обеспечить его равномерное засыхание.

Более точный технологический процесс можно составить лишь после выбора способа исполнения. Их существует несколько, и о каждом из них пойдет речь в следующей главе.

Разновидности свайных фундаментов

Свайный фундамент может выполняться по нескольким технологиям и с различными вариантами используемых свай. Каждая из разновидностей предпочтительна в определенных случаях, и обладает рядом достоинств и недостатков. Правильный выбор свайного фундамента и ростверка способствует удешевлению строительных работ и увеличению срока службы частного дома.

По способу работы

Сваи фундамента классифицируется по нескольким признакам, способ работы – первый из них. Существуют сваи-стойки и висячие сваи.

Сваи-стойки

Первая разновидность распределяет нагрузку от дома по всей поверхности земли. Однако до 85% всего веса здания приходится именно на стойку, поэтому они должны быть максимально прочными. Такой вариант свайного фундамента самый распространенный, т.к. он практически не оседает, при этом выдерживает высокие нагрузки.

Висячие сваи

Висячие сваи на грунт не упираются, а фиксируются за счет действующих сил на боковые поверхности, подобно удержанию в доске гвоздя. Такие сваи обладают большей площадью и диаметром и имеют рельефную структуру для увеличения сцепляющей силы. Данный способ строительства свай используют в тех случаях, когда плотные породы грунта находятся слишком глубоко, и бурение на такую глубину экономически нецелесообразно.

В зависимости от материала изготовления

Выбор свай зависит не только от характеристик грунта и сооружения, но и от располагаемого бюджета и удобства монтажа. На эти показатели большое влияние оказывает материал изготовления свай.

• Деревянные;
• Железобетонные;
• Стальные.

Деревянные сваи

Деревянные опоры изготавливают из сосны или ели, реже можно встретить дубовые или лиственничные сваи. Дерево отлично обрабатывается, а для многих регионов – это самый доступный материал. Поэтому в некоторых случаях будущие владельцы дома закрывают глаза на такие явные недостатки, как небольшая прочность и долговечность в результате разрушения дерева. Возведение построек на деревянных сваях обосновано в тех случаях, когда сооружение устанавливается на ограниченный срок.

Технология строительства деревянных свай включает вырывание ям и установка в них брусков из дерева. Диаметр брусков должен быть не меньше 180 мм, а длина не превышает 16 м. Для устройства более длинных свай используют несколько стволов дерева.

Железобетонные сваи

Железобетонные сваи сегодня считаются самыми популярными, т. к. сочетают в себе долговечность и сравнительно небольшую стоимость. Кроме того, этот свайный фундамент своими руками можно установить без привлечения подъемной техники. Дело в том, что технология позволяет заливать сваю любых габаритных размеров непосредственно в грунте. Также есть возможность поставить уже готовые железобетонные сваи, выпущенные на заводе. Они могут иметь прямоугольную или квадратную форму в поперечном сечении. Распространены следующие размеры 200х200 мм, 400х400 мм и 200х400мм.

Стальные сваи

Стальные сваи самые прочные и долговечные. Могут быть представлены в виде трубы с толщиной стенок до 12 мм, двутавра, или других форм металлопроката. Чтобы придать еще большую прочность конструкции стальные сваи также могут заливаться раствором бетона после забивания в землю.

Винтовой фундамент строится с использованием металлических винтовых свай. Выглядят такие сваи, как сверло, или труба, которая оснащена шнеком. Опоры могут завинчиваться с помощью специализированного оборудования (кабестанов).

Свайно винтовой фундамент имеет некоторые недостатки. Связаны они со способом установки основания – вкручивание, при котором разрыхляется земля. Поэтому боковая поверхность практически не участвует в принятии нагрузок от дома. Такую сваю можно отнести к категории стоек, нагрузки которых сконцентрированы на конце шнека или лопасти. Еще один недостаток заключается в том, что металл подвержен коррозии. Даже покраска не всегда защищает сталь от ржавчины, ведь во время вкручивания в землю лакокрасочный слой стирается.

Виды свай по способу монтажа

В зависимости от способа погружения сваи в землю, их разделяют на четыре категории:

• Молотом или вибропогружателем
• Завинчиванием
• Установка в скважину
• Заливка в грунт.

Сваи, которые вбиваются в грунт молотом или специальным механизированным устройством, вибропогружателем, называют забивными сваями. Для этих целей используются сваи с заостренным концом, длина которого составляет 1.5-2 метров. Для защиты сваи при забивании в прочный грунт применяют специальное устройство – башмак. Сверху опора также защищается толстым кольцом, чтобы под механическими ударами она не разрушилась.

К преимуществам такого способа устройства свай можно отнести отсутствие необходимости проведения земляных работ. Однако недостаток очевиден – требуется привлечение специальной, дорогостоящей строительной техники. Поэтому при возведении частных домов данный способ используется крайне редко.

Завинчивание – это способ установки винтовых свай. Как уже было сказано выше, при таком способе монтажа земля возле сваи взрыхляется лопастями, поэтому уже не может поддерживать опору. При вбивании свай, грунт наоборот уплотняется по бокам, обеспечивая дополнительную поддержку.

Недостаток погружного способа в готовую скважину очевиден – необходимо выполнять земляные работы. Однако есть и ряд преимуществ: свая имеет плоский конец, вместо заостренного, в результате она в меньшей степени проседает в грунт; при погружении сваи, ее гидроизоляция точно не повредится. Также сваи могут заливаться прямо в грунте, перед этим тоже бурится скважина или выкапывается яма. В котлован устанавливается опалубка, фиксируется арматура, после чего заливается бетон.

Ростверк для свайного фундамента

При различных разновидностях свайного фундамента могут применяться ростверки – конструкция в виде рамы, которая распределяет нагрузки дома по всем сваям. Свайно ростверковый фундамент может быть ленточным и плитным. Первый вариант напоминает обычный ленточный фундамент, т.е. укладывается вдоль несущих стен здания. Представляет собой балки, которыми соединены все сваи. Плитные ростверки выполняются в виде плоской плиты на всю площадь дома. Они используются в тех случаях, когда сваи распложены также по всей площади здания.

В зависимости от конструкции выделяют сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки для свайных фундаментов. Сборные представляют собой балки из швеллера или двутавра, установленные поверх свай. Сборно-монолитные оснащаются специальным замками, для их устройства используют готовые железобетонные элементы. Монолитные ростверки заливаются непосредственно на строительной площадке. Последний способ для строительства частного дома подходит лучше всего, т.к. позволяет ограничиться подручными инструментами.

Инструкция по строительству буронабивного свайного фундамента с монолитным ростверком

Особую популярность в частном строительстве получила буронабивная технология заливки свайного фундамента. Она сравнительно недорогая, позволяет возводить дома и коттеджи на слабых грунтах, недалеко от водоемов, при сложном геологическом рельефе, а также при большой глубине залегания твердых грунтов. Данная технология заключается в бурении скважин и последующем формировании сваи в котлованах из металлического каркаса и бетона.

Расчет свайного фундамента

Чтобы сделать расчет свайного фундамента необходимо изучить характеристики почвы. Для этих целей можно воспользоваться отрывкой шурфов, или ручным бурением. Поэтому нужно разработать грунт на 500 мм ниже, чем предполагается нижняя точка фундамента.

Тип грунта можно определить визуально, воспользовавшись таблицами из ГОСТа «Грунты, классификация». Также для определения типа почвы, нужно исследовать ее консистенцию, и сравнить с характеристиками, приведенными в соответствующей таблице.

Почва из глины в области подошвы сваи

Глинистая почва на протяжении длины опоры

Песчаный грунт

Крупнообломочные породы

Помимо характеристик почвы при расчете свайного фундамента понадобится информация о весе самого дома. Здесь нужно высчитать нагрузки, которые распределяются на сваи, и нагрузки на ростверк. Разделение этих нагрузок необходимо для того, чтобы правильно выполнить ростверк.

При сборе информации о весе дома, необходимо учитывать, как постоянные нагрузки, так и временные (люди, снег, оборудование и пр.) За основу можно взять следующую таблицу:

Также следует учитывать нагрузки, действующие на сваи со стороны самого фундамента. Для этого берем плотность бетона 2500 кг/куб.м. и умножаем на объем. Кроме того, полученное значение следует умножить на коэффициент надежности, который обеспечивает запас прочности. Данный коэффициент зависит от материала изготовления дома, погодных условий, количества мебели и прочих факторов.

Следующий этап расчета – это выбор свай и частота их установки. Здесь принимается в расчет шаг свай, их длина, а также диаметр поперечного сечения. Как правило, сечение подбирается заранее, еще до проведения расчетов. И уже на основании этой информации вычисляется расстояние между опорами и их длина.

Делим общую массу здания, которая была получена на предыдущем этапе, на длину ростверка. Учитываются и внутренние и наружные стены. В результате получится нагрузка на каждый погонный метр фундамента. Далее определяется несущая способность фундамента по формуле:

Формула определения несущей способности фундамента

Р=(0,7 х R x S)+(U x 0,8 x fin x li)

где Р – это максимально допустимая нагрузка, выдерживаемая одной сваей. R – прочность почвы, определяемая по составу грунта. S – площадь сваи внизу. U – периметр части фундамента. Fin- сопротивление почвы по бокам фундамента. Li – толщина грунта, который соприкасается с боковой поверхностью опоры.

Для расчета шага свай достаточно воспользоваться простой формулой

I=P/Q

где Q – это общая масса дома, действующая на один погонный метр фундамента. Также от полученной величины необходимо отнять ширину самой сваи. Расчеты нужно выполнять с несколькими вариантами длин, сравнивая затраты на каждый из них, чтобы выбрать наиболее целесообразный вариант.

В качестве армирующего основания в буронабивных сваях используют рифленую арматуру, диаметром от 10 до 16 мм. Пруты соединяются друг с другом при помочи хомутов из гладкопрофильной арматуры, диаметром 6-8 мм. Характеристики арматуры можно взять с этой таблицы:

Ростверк считается по формуле

B=M/(L x R)

где В – это ширина обвязки, М – масса здания со сваями, L – длина ростверка и R – прочность грунта на поверхности. Арматура подбирается так же, как и для свай.

Земляные работы

Итак, после проведения всех расчетов и закупки необходимого материала, необходимо приступить непосредственно к самим строительным работам.

Вначале проводятся земляные работы, вводятся коммуникации. Отклонение от запланированных размеров допускается в пределах 10 мм. Процедура переноса осей с проекта на землю включает следующие этапы:

• Устанавливаются обноски – два колышка, которые вбиваются по углам, а между ними натягиваются веревки вдоль стен. Таким же образом отмечаются контуры внутренних стен.
• Намечаются места установки свай. Краской или мелом намечаются точки, где должны устанавливаться сваи.

В соответствии с нормами СП минимальный диаметр железобетонных свай ограничен 30, бетонных 40 и бутобетонных 50 см. Найти ручные буры с диаметром 50 см довольно сложно, т.к. их мало кто производит. В связи с этим возникает необходимость в выкапывании шурфа на всю глубину. Используется свая-опора, и после снятия опалубки засыпается нерудными материалами.

При использовании железобетонных свай шириной до 40 см, нет необходимости в аренде специализированной мощной техники. Также уменьшаются земельные работы, т.к. несущая способность таких свай довольно большая даже при небольшой глубине заложения. Для бурения скважин вполне достаточно мотобура, аренда которого обойдется не дорого.

После вырывания котлованов под сваи происходит заведение коммуникационных и инженерных систем. Канализация проводится на глубине 0,5-0,7 метров, водопровод – 0,7-1 метра. Если используется свайный фундамент с ростверком висячего типа, то коммуникации нужно утеплить.

Опалубка и армирование

Следующий этап: опалубка и армирование. При изготовлении опалубки, необходимо учитывать следующие нюансы:

• Если фундамент заливается просто в землю, значительно увеличивается сила трения, а значит и прочность конструкции.
• При использовании рубероидных цилиндров, прочностные свойства свай практически не падают.
• Применение асбоцементной несъемной опалубки приводит к снижению несущей способности боковых стенок на 15%.
• Используя полиэтиленовые трубы, теряется до 70% способности боковых граней выдерживать нагрузки. Практически все нагрузки ложатся на подошву сваи.

Поэтому, если твердый слой почвы не начинается на глубине 2 метра, то лучше от полиэтиленовой несъемной опалубки отказаться, либо увеличить шаг в 1.5-2 раза, что экономически нецелесообразно. Выбирая высоту опалубки, необходимо учитывать тип ростверка.

Железобетонные сваи армируются рифлеными прутами, сечением 10-20 мм. Перевязываются они хомутами, или из тонкой гладкой арматуры, или из отожженной проволоки. При армировании необходимо чтобы пруты выступали на 30-40 за пределы опалубки. После засыхания раствора и снятия опалубки, эти пруты изгибают под прямым углом по направлению несущих стен, чтобы потом соединить с ростверком.

Заливка бетона и гидроизоляция

Следующий этап – заливка бетона и гидроизоляция. Из-за больших объемов работ по заливке фундамента, эта операция проходит в несколько этапов. Вначале заливаются сваи, бетон утрамбовывается чтобы в нем не было воздушных пустот. Достаточно выдержать 3-4 дня, прежде чем приступить к устройству ростверка.

Для опалубки ростверка выполняют следующие работы: устанавливают палубу, а в щите вырезаются отверстия, соответствующие размерам опор. Этими отверстиями щиты надеваются на сваи и по всей длине подпираются стойками. Далее ставятся боковые стенки, а между ними устанавливаются распирающие бруски. После этого происходит армирование ростверка при помощи все той же арматуры, что использовалась в сваях.

Далее происходит заливка цемента, после чего смесь уплотняется. Опалубку необходимо заполнить за один раз. Необходимо обеспечить требуемые условия высыхания – не допустить попадания влаги (закрыть пленкой) и не допустить пересыхания (посыпать сверху опилками). Ростверк также нуждается в гидроизоляции, которая проводится после снятия опалубки. Для этих целей используют битумные мастики или оклеивание рулонными гидроизоляционными материалами.

Фундамент для дома из пеноблоков

Свайно-винтовой фундамент для дома из пеноблоков является самым оптимальным решением, хотя бы уже потому, что обе эти технологии подразумевают возведение постройки в предельно сжатые сроки и не требуют больших трудозатрат, сравнительно с традиционными технологиями. Сваи ввинчиваются быстро, усилиями 2-4 рабочих или краново-манипуляторной установки (без земляных работ), а сами пеноблоки имеют легкий удельный вес, что также уменьшает трудозатраты. Их малая плотность (600 кг/м3) значительно снижает нагрузки на фундамент, что очень важно при строительстве зданий на слабых и осадочных грунтах.

Кроме того, общая легкость постройки значительно расширяет возможности возведения сооружений в местах со сложными грунтами и рельефом. Известно, что не на любом участке можно выстроить даже небольшой одноэтажный дом из камня или бетона. Еще 40-50 лет назад это было огромной проблемой, но теперь она успешно решается благодаря новым материалам, обладающими хорошими эксплуатационными характеристиками. Пеноблоки, а также газобетон – два самых популярных на сегодня материала. Свайно-винтовые фундаменты для домов из газобетона и пеноблоков незаменимы на некоторых типах грунтов, где невозможно использование ленточных или плитных оснований: на подвижных, сыпучих, болотистых, затопляемых участках; в местах мелкого залегания грунтовых вод, на склонах, обрывах, холмах.

Фундамент для дома из пеноблоков: выбор свай

Современные методики строительства предполагают использование разных типов свайных оснований для разного типа построек, как тяжелых (из камня, кирпича, бетона) так и легких, но именно винтовые сваи зарекомендовали себя как самые эффективные и практичные. Особенность их конструкции состоит в наличии винтовых лопастей с заостренными концами, приваренными к трубе, для ввинчивания в грунт. Качество металла и сварки – это и есть главные характеристики изделия, которые впоследствии будут играть ключевую роль в прочности и долговечности закладываемого фундамента, а следовательно, и всего сооружения. Поэтому сваи для фундамента под дом из пеноблоков нужно покупать только у известных, с хорошими рекомендациями производителей. В зависимости от сложности и характеристик участка, а также от величины постройки, выбирают диметр стальной трубы сваи: от 57 до 325 мм.

Особенности применения винтовых свай

• разная ширина лопастей для обеспечения необходимой опоры на грунт;
• уплотнение почвы в процессе вкручивания для еще большего увеличения прочности опоры;
• легкое вхождение в землю;
• использование ручного метода при монтаже небольших свай или спецтехники для свай от 3 м длиной;
• отсутствие необходимости в земляных работах.

В зависимости от конструкции и диаметра лопастей, а также качества металла, из которого изготовлены сваи, каждая из них может выдержать колоссальную нагрузку – до 25 тонн. Это дает возможность говорить о свайно-винтовом основании как об надежном методе устройства фундамента под дом до трех этажей из пеноблоков.

Что нужно учесть на стадии проектирования?

Классический проект любой прямоугольной постройки должен предусматривать монтаж четырех угловых свай, а также опор по центру несущих стен и по внутренним стенам. Но каждый проект фундамента для дома из пеноблоков обязательно должен разрабатываться с учетом индивидуальных особенностей сооружаемого здания, а типовые проекты могут лишь браться за основу.

При разработке индивидуального проекта учитывается:

• высота дома;
• толщина стен;
• тип устройства кровли и дополнительная нагрузка, которую она будет создавать;
• характеристики рельефа участка и грунта;
• использование дополнительных стройматералов;
• климатические условия местности, в том числе роза ветров.

Структура свайно-винтовых фундаментов

Каждая свая имеет небольшую площадь основания, на которое конструкция из пенобетонных блоков, скрепляющихся между собой клеевой основой или цементным раствором, полноценно опереться не может. Поэтому для обеспечения прочности используют стальной швеллер или ж-б полосу. Она дает хорошую основу строению, и за счет этого возможные незначительные сдвиги основания не воздействуют на стены сооружения, исключая появление трещин или неровную усадку грунта. Такая ж-б полоска гораздо тоньше ленточного основания, поэтому материалов на ее укладку нужно меньше, что дает общую экономию на 15% ниже, чем при устройстве ленточного фундамента.

Преимущества свайно-винтового фундамента для домов из пеноблоков

Подытожим все выгоды применения свайно-винтовых фундаментов при возведении построек из пеноблоков:

• минимальные сроки монтажа свай;
• возможность начинать укладку стен сразу после сооружения фундамента, поскольку сваи практически не дают усадки;
• независимость работ от погоды и времени года;
• возможность закладки дома на участках, где грунтовые воды залегают выше 2 м, на склонах, глинистых почвах, торфяниках и песчаниках;• минимальное количество используемых материалов и трудовых ресурсов;
• низкая стоимость конструкции;
• возможность длительной эксплуатации – до 120 лет (при правильном выборе размера, качественной защите от коррозии и грамотном монтаже).

Свайный фундамент – это именно то надежное основание, которое обеспечит зданию из пеноблоков высокую экономичность и быстрые темпы проведения строительно-монтажных работ. Во многих случаях установке свайно-винтового фундамента просто не существует альтернативы: в районах вечной мерзлоты, на сложных грунтах; в местах, где невозможно подъехать тяжелой спецтехнике. Он является также одним из лучших вариантов фундамента для домов из газобетона, деревянного бруса, ракушечника и других легких материалов.

Объяснение свайных фундаментов — Build It

Поделиться статьей:

Войдите/зарегистрируйтесь, чтобы сохранить статью на потом

Build It

Если стандартные ленточные или траншейные фундаменты не подходят для вашего участка, вместо них могут понадобиться глубокие свайные фундаменты. Тим Доэрти объясняет, как это работает

Тим Доэрти

30 декабря 2018 г.

Если вы когда-нибудь задавались вопросом, как стоят башни, то частью ответа может быть свайный фундамент.

Например, самое высокое здание в мире Бурдж-Халифа в Дубае (высота 829 м) использовало 45 000 кубометров бетона для возведения 192 свай, каждая из которых была заглублена на 50 м в землю.

Эти колонны вбиваются в землю для переноса веса здания через менее устойчивые подпочвы до тех пор, пока не встретится слой, несущий достаточный вес.

Несмотря на то, что самостоятельные дома в Великобритании вряд ли будут выше трех-четырех этажей, могут применяться те же принципы, а это означает, что свайный фундамент часто является идеальным инженерным решением.

Когда нужны свайные фундаменты?

Вам понадобится квалифицированная оценка или подробное исследование почвы, чтобы точно знать, чего ожидать в отношении наилучшего решения для фундамента на вашем участке. Вообще говоря, типы грунтовых условий, которые могут привести к образованию свай, включают:

• Неуплотненные насыпные материалы, искусственно импортированные, которые очень трудно должным образом спрессовать.
• Естественно образованные и сильно сжимаемые подпочвы, такие как торф.
• Грунты с низкой несущей способностью, которые могут включать влажную глину или рыхлый и неустойчивый песок.
• Высокие уровни грунтовых вод, способные смывать недра, что приводит к риску эрозии и/или провалов.
• Грунты со склонностью к изменению объема, такие как глина с высокой усадкой.

Подробнее: Руководство по фондам для сложных сайтов

Как они работают?

Если вам не повезло найти на своем участке одно из вышеперечисленных условий, то первым делом вам следует обратиться к инженеру-строителю или инженеру-строителю.

Возможно, ваше здание было спроектировано с расчетом на обычный ленточный или траншейный фундамент, но линейные нагрузки и вес здания инженеру легко рассчитать по вашим архитектурным планам.

То, как их затем помещают в землю, будет зависеть от проектного количества свай, их глубины, ширины (диаметра), типа, конкретного расположения и того, как все они в конечном итоге соединяются друг с другом.

Для бытовых проектов существует два основных типа свай.

Сваи, которые передают нагрузку непосредственно на твердые слои, являются концевыми опорными сваями. Там, где нельзя полагаться на твердые слои, существует тип, который передает нагрузку за счет прочности на сдвиг (общая площадь контакта сваи и грунта под землей), известный как висячие сваи.

Работа вашего инженера состоит в том, чтобы предоставить наиболее подходящее проектное решение, основанное на ваших почвенных условиях, используя наиболее практичный метод установки с точки зрения его стоимости. Доступность и близость соседних зданий также будут играть важную роль в дизайне.

Сменные или буронабивные сваи

Сваи могут быть буронабивными или вбитыми в землю. Буронабивные типы физически удаляют грунт, создавая цилиндрическую трубу, в которую можно заливать бетон, поэтому этот метод эффективно заменяет грунт в пользу бетона.

Часто используется на участках, которые находятся в непосредственной близости от других зданий, так как процесс земляных работ
более контролируемый, не такой шумный и вызывает гораздо меньшую вибрацию грунта.

Бурение часто используется для висячих свай, так как этот метод подходит для связных и твердых грунтов.

Однако это дорогостоящий вариант из-за различных внутренних процессов.

Для висячих свай могут потребоваться временные обсадные трубы, земляные работы, обращение с отвалом, заливка бетона, изготовление арматурного каркаса, установка и т. д., а также все сопутствующее оборудование, необходимое для обработки каждого процесса.

Что касается методов выемки буронабивных свай, то есть и другие варианты. Первый вариант — вращательное бурение с широкой лопастной головкой шнека, которая может удалять грунт, когда бур проникает в землю вращательным движением (представьте себе штопор с плоскими лопастями).

Вторым может быть ударный бур, который использует удар молота, чтобы протолкнуть трубу с режущим лезвием через землю, которая затем заполняется грунтом для периодического извлечения.

Третий шнековый шнек имеет непрерывное винтовое режущее лезвие, которое удаляет всю глубину отвала сваи за один проход.

Для всех земляных работ может потребоваться временная облицовка из труб, чтобы предотвратить обрушение вырытой сваи внутрь (в зависимости от типа грунта) до заливки бетона.

Эти облицовки должны быть удалены до того, как бетон затвердеет. После завершения земляных работ в сваю заливают бетон, а затем (обычно) в мокрый бетон вбивают арматурный каркас
, после чего извлекают облицовку труб.

В качестве альтернативы арматурный каркас можно вставить до заливки бетона, но с соответствующей осадкой и/или вибрацией, чтобы обеспечить надлежащее заполнение всех потенциальных пустот.

Техника лопастного шнека может также включать в себя нагнетание цементного раствора, при котором лопасти непрерывного шнека имеют полую трубку в центре, через которую можно заливать бетон.

Как только шнековый шнек достигает своей глубины, заливается бетон, а шнековый шнек (и отвал) извлекается одновременно, что может устранить необходимость в каких-либо временных кожухах свай.

Там, где диаметры свай, как правило, довольно велики, иногда используется бентонитовый раствор (в основном смесь глины и других полуотвердителей) для временной защиты сторон ствола сваи от обрушения до тех пор, пока не будет залит бетон.

Забивные или забивные сваи

Альтернативой бурению могут быть забивные сваи, которые забиваются в землю с помощью гидроцилиндров и молотов.

Нет выкопанного материала, и вместо этого свая вытесняет недра, перемещаясь под землей. Некоторые профессионалы считают это более дешевым вариантом и с гарантированными результатами, поскольку сваи изготавливаются за пределами предприятия с заданным уровнем качества.

Для небольших глубин сваи могут быть деревянными (большая часть Венеции построена на деревянных сваях), но более вероятными являются бетонные или стальные, особенно для большей глубины.

Бетонные сваи изготавливаются определенной длины (как правило, до 10 м), при этом нижняя свая снабжена заглушкой из бетона или стали.

Затем секции соединяются с помощью сплайс-хомута, пока не будет достигнута полная заданная глубина.

В качестве альтернативы, некоторые глубины могут быть определены как достаточные, когда усилие, необходимое для забивания сваи, становится слишком большим, что подтверждает достижение несущей способности подпочвенного слоя.

Сваи забиваются ударным действием, задающим скорость и частоту ударов с отягощением по вершине сваи (для сохранения ее целостности она должна быть защищена шлемом).

Стальные сваи бывают разных размеров; некоторые имеют цилиндрическую форму и обычно заполняются бетоном. Другие могут иметь Н-образное сечение (как универсальная колонна) или коробчатую форму.

Оголовки свай, кольцевые балки и перекрытия

Какой бы тип свай ни был выбран, его необходимо интегрировать в надстройку здания на уровне первого этажа.

Наверху каждой сваи из железобетона сооружаются оголовки, которые затем связываются вместе с помощью ряда железобетонных кольцевых балок.

Затем они поддерживают либо встроенную железобетонную плиту, либо подвесной пол того или иного типа.

На наклонной поверхности оголовки свай могут оказаться довольно высоко над землей, и образовавшаяся пустота будет вентилироваться, как и любой другой подвесной пол.

Сколько стоят свайные фундаменты?

Стандартной стоимости свайных фундаментов нет, так как цена всегда рассчитывается в каждом конкретном случае и должна рассчитываться в соответствии с конкретными деталями и требованиями, предоставленными инженером.

Однако засыпка фундамента глубиной 3 м может быть очень дорогой, и забивка свай часто считается серьезной альтернативой на такой глубине как по инженерным, так и по финансовым причинам.

Фотография

/

Опубликовано

30 декабря 2018 г.

Руководство по свайным фундаментам для домов сооружение, построенное на фундаменте.

Мы используем свайные фундаменты в таких ситуациях, как:

#1. Случаи, когда верхний слой грунта на строительной площадке слабый. Такой слой не обеспечивает достаточную поддержку веса здания. Таким образом, сваи используются для передачи нагрузки конструкции на более прочный и крепкий слой почвы или камня.

#2. Примеры тяжелого здания или конструкции с сосредоточенными нагрузками. Свайные фундаменты используются в высотных зданиях, резервуарах для воды и мостах.

Свайный фундамент предназначен для переноса огромных нагрузок намного лучше, чем фундамент на фундаменте. Обратитесь к Groundsun для получения дополнительной информации. Мы классифицируем свайные фундаменты на 2 категории в зависимости от поведения конструкции. Каждая категория свайного фундамента работает по-разному.

Опорные сваи

В фундаментах с опорными сваями конец сваи опирается на слой прочной породы или грунта. Таким образом, нагрузка от конструкции передается на особо прочный слой породы или грунта через сваи. Во многих отношениях сваи действуют как колонны.

Главный принцип работы этих свай заключается в том, что нижний конец сваи опирается на пересечение прочного и слабого слоев грунта или камня. При этом нагрузка минует слабый слой грунта и безопасно переходит на прочный слой.

Висячие сваи

Висячие сваи основаны на совершенно другом принципе. Как правило, сваи проектируются и устанавливаются так, чтобы передавать нагрузку на конструкцию с использованием всей поверхности сваи за счет трения. В этой установке вся поверхность цилиндра поверхности сваи передает нагрузку на грунт,

Чтобы понять этот принцип, представьте себе, что вы вталкиваете твердый металлический стержень, скажем, диаметром 4,5 мм в ванну с замороженным мороженым. Как только вы вставите стержень внутрь, он с легкостью выдержит некоторую нагрузку. А чем дальше вы вонзаете стержень в мороженое, тем больший груз он может выдержать.

Принцип работы висячей сваи тот же. В этом типе фундамента величина нагрузки, которую может выдержать свая, прямо пропорциональна длине сваи.

Материалы для свайного фундамента

Сваи изготавливаются из бетона, стали или дерева.

Традиционно деревянные сваи использовались для поддержки конструкций в местах со слабым грунтом. Тем не менее, деревянные сваи до сих пор используются для строительства таких конструкций, как причалы. Для деревянных свай стволы деревьев должны быть исключительно прямыми. Длина сваи обычно ограничивается длиной ствола дерева. Учитывая, что вы не можете соединять стволы деревьев, чтобы удлинить сваю, длина сваи обычно не превышает 20 м.

Хороший пример использования деревянных свай можно найти в Венеции. Весь город построен на деревянных сваях, вбитых в морскую воду.

Свайные фундаменты

Поперечные сечения различных типов свайных фундаментов

Бетонные сваи предварительно забиваются на уровне земли, а затем вбиваются в землю, как правило, с помощью молотка. Для стальных двутавровых свай сваи просто вбиваются в землю.

Стальные двутавровые сваи могут выдерживать большие нагрузки. Они также экономят много времени, так как заливка свай не является обязательным процессом. Обратите внимание, что стальные сваи не имеют защитного покрытия, так как грунт сдирает слой при забивании сваи. Поэтому в местах, где коррозионная почва является проблемой, вместо них используются бетонные сваи.

Использование свайных фундаментов

Учитывая, что свайные фундаменты несут большие нагрузки, их проектирование требует особого внимания. Таким образом, профессиональные инженеры изучают почву вокруг строительных площадок, чтобы убедиться, что сваи не перегружают почву или камни сверх их несущей способности.

При проектировании свайных фундаментов необходимо учитывать зону влияния каждой сваи. Инженерам необходимо, чтобы дальняя часть сваи распределяла нагрузки равномерно по всей луковице грунта. Нагрузка не должна быть сосредоточена в одном месте.

Схема нагрузки свайного фундамента

Зона влияния свай – это схема нагрузки свай на окружающий грунт. Как правило, инженеры группируют несколько свай вместе, а затем добавляют верхнюю часть сваи. Наголовник сваи представляет собой толстый бетонный колпак, который закрывает группу небольших свай. Он служит основой для возведения колонн. Нагрузка, которую несет колонна, распределяется на все сваи этой группы.

Строительство свай

Строительство свай и забивка свай

Сваи изготавливаются сборными и забиваются в грунт или забиваются на месте.

Для монолитных свай конструкция состоит из следующих этапов:

—           Забить в землю стальную трубу с тонкими стенками

—            Удалить весь грунт из трубы по всей длине трубы

—           Залейте влажный бетон в трубу, чтобы залить сваю

Стальная труба, более известная как кожух, используется для крепления формы во время заливки бетона. Это также гарантирует, что литой бетон свободен от почвы и другого мусора. После литья стальная труба не играет никакой другой роли.

Существуют грунты с исключительными связными свойствами. Когда вы просверливаете такие грунты, они сохраняют форму. Он не врезается в себя и не блокирует его, а сохраняет форму отверстия. При наличии таких грунтов можно заливать сваи, не оставляя на месте обсадную трубу. Вы можете использовать стальной корпус для сверления, а затем снять его. После этого вы можете отливать ворс как есть без ворса. Это снижает стоимость, так как вы можете повторно использовать меньше обсадных труб для бурения скважин.

Сборные сваи сначала забрасывают над землей, а затем забивают или забивают в землю с помощью копра. Машина удерживает сваю вертикально и забивает сваю в грунт, замедляя ее. Для погружения в сваю их предварительно накрывают временным защитным стальным колпаком. После этого машина поднимает и вращает сваи на месте. Затем на сваи сбрасывают тяжеловес, который забивает сваи в землю.

Сваи обычно забивают в землю до тех пор, пока они не достигнут точки отказа – точки, в которой их уже нельзя забить дальше в почву.