Свайный фундамент что такое: 🔨 виды, этапы проектирования, расчёт, цена.

что это, типы, плюсы и минусы

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

Фото: Shutterstock

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

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

Эксперты в этом материале:

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

www.

adv.rbc.ru

Что такое свайный фундамент

Сваи делятся на опорные, которые передают нагрузку сверху вниз, и висячие — обеспечивают прочность за счет трения с грунтом по всей длине (Фото: Creative commons)

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

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

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

«Бурдж-Халифа» (Фото: Picryl)

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

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

Плюсы свайного фундамента

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

Минусы свайного фундамента

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

Какие бывают виды фундамента и какой выбрать

Виды свайного фундамента

Длина подземной части свайного фундамента может в разы превышать ширину на поверхности (Фото: Wikimedia Commons)

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

По способу монтажа свайные фундаменты делятся на [2]:

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

Материалы для изготовления свай:

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

Сергей Шурута, ведущий конструктор ООО «Профит Инжиниринг»:

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

Что такое монолитный дом: плюсы и минусы

Винтовой или забивной свайный фундамент: что лучше?

Сваи бывают разного сечения, цельными и составными, с закрытым или открытым нижним концом (Фото: Shutterstock)

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

Свайно-винтовой фундамент

Популярен в частном домостроении. Его используют при возведении легких щитовых или деревянных домов (Фото: Shutterstock)

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

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

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Бетонный забивной свайный фундамент

Подходит для построек из кирпича и камня, но чаще его возводят под промышленными и многоэтажными зданиями (Фото: Shutterstock)

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Отмостка: что это, зачем нужна и как сделать правильно

Виды ростверков для свайного фундамента

Укладывается поверх фундаментных свай в зоне границы «земля-воздух» (Фото: Creative commons)

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

По способу монтажа существует три основных типа ростверка:

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

Кроме того, ростверки разделяются по высоте:

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

Чем утеплять крышу загородного дома: плюсы и минусы материалов

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

Свайный фундамент — Фундаменты — Статьи |

Статьи / Фундаменты

Сегодня можно заметить повышенный спрос на такое основание дома при строительстве, как свайный фундамент. Он является практически незаменимым при сооружении многих домов, во избежание всевозможных неприятных ситуаций, которые могут появиться в случае его отсутствия. Свайный фундамент является достаточно сложным при возведении, поэтому данный процесс необходимо доверить исключительно профессионалам, имеющим огромный опыт работы в данной сфере.

Что такое свайный фундамент

Его можно отнести к ряду специальных опор род, предназначенных под капитальное строение. Данная основа способна максимально передать вес всей конструкции здания грунту. Глубина погружения может варьироваться от трёх до двадцати метров. Они соединяются сверху в одно целое, с помощью специальной фундаментной плиты или ростверки. Свайный фундамент способен максимально передать вес имеющийся конструкции здания в грунт, за счет специального погружения в него на определенное расстояние вглубь.

Наиболее актуальным свайный фундамент можно отметить в случае, когда под зданием расположен слабый слой грунта. При возведении свайных фундаментов необходимо обратиться к специалистам для достижения высококачественного результата и получения эффективных работ.

Когда и где можно использовать фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи – самый надежный из существующих фундамент для использования на территориях со сложным грунтом. 

Правильно заложенный фундамент – гарантия продолжительной и безопасной эксплуатации строения. Из-за непрофессионального проектирования фундамента, установки неподходящей для грунта разновидности, часто возникают аварийные ситуации типа трещин в кирпичной кладке, перекосившихся стен и даже обвала почвы под строением, что чревато серьезными последствиями для находящихся внутри здания людей.  

Одна из самых часто встречающихся ошибок при закладке фундамента – пренебрежения особенностями грунта, часто устанавливается стандартный ленточный фундамент, непригодный для сложных грунтов, содержащих глину, торф, песок и почву с повышенной влажностью. Для этих сложных, достаточно проблемных, грунтов ленточного фундамента недостаточно, здесь нужен особый подход не только при выборе типа фундамента, но и при проектировании его закладки. 

Грунты с преобладанием торфа или песка не способны выдерживать нагрузки здания, они попросту проседают, неся за собой разрушения. Что касается грунтов с глиной, то они проявляют себя при минусовых температурах, замерзая, они начинают разрушаться. На территориях с подобными грунтами рекомендуется использовать фундамент на винтовых сваях, специально предназначенный для нахождения в таких условиях. Винтовые сваи достаточно надежны, их использование экономически выгодно и они обладают великолепными эксплуатационными качествами. 

Компания «Детинец» в лице своих специалистов поможет вам спроектировать и установить фундамент с учетом особенностей грунта, мы выполним все предварительные работы: анализ грунта, расчет площади и силы давления, проектирование будущего фундамента. После чего установим нужные сваи, которые гарантированно прослужат долгие годы. Доверяя работы нашим профессионалам, вы значительно сократите сроки и финансовые затраты на строительство фундамента.

Технология строительства свайного фундамента


Преимущества свайного фундамента

  1. Цена фундамента на винтовых сваях в среднем на 30-70% ниже, чем произведенного по стандартным технологиям;
  2. Монтаж не займет много времени, достаточно 1 дня, обусловлено это отсутствием нагрузки при ввинчивании сваи, для этого не требуется пробуривание скважин;
  3. Идеально подходят для монтажа в сложные грунты;
  4. Срок службы превышает 150 лет без всяческого ухода. С обслуживанием, подразумевающим своевременную обработку фундамента специальным химическим составом, около 200-250 лет;
  5. Установка свои никак не влияет на почву в плане рельефа, сохраняет ее первозданном состоянии. Никаких земельных работ не требуется;
  6. Монтаж производится при любых погодных и температурных условиях;
  7. Высокий запас прочности. Винтовые сваи способны выдерживать нагрузку до 18 тонн, пиковое значение можно бесконечно повышать за счет увеличения диаметра сваи;
  8. Возможен монтаж в виде пирса или речного причала, свая располагается под водой;
  9. Равномерное распределение несущей нагрузки с учетом особенностей строения;
  10. Однородная несущая способность в сложных грунтах;
  11. Влагостойкие, устойчивы к резким перепадам температуры и изменениям условий окружающей среды;
  12. Винтовые сваи пригодны для несения полного объема нагрузок сразу после установки;

Винтовые сваи

Прочность и надежность наших фундаментов обеспечивается особой конструкцией нижней части сваи, на ней расположена режущая лопасть, с помощью которой свая и фиксируется в грунте. Лопасть позволяет углубиться в грунт на любое расстояние, за счет чего любые движения фундамента, даже при промерзании почвы, исключаются.

Винтовые сваи – самый надежный из существующих фундамент для использования на территориях со сложным грунтом.

Правильно заложенный фундамент – гарантия продолжительной и безопасной эксплуатации строения. Из-за непрофессионального проектирования фундамента, установки неподходящей для грунта разновидности, часто возникают аварийные ситуации типа трещин в кирпичной кладке, перекосившихся стен и даже обвала почвы под строением, что чревато серьезными последствиями для находящихся внутри здания людей.

Одна из самых часто встречающихся ошибок при закладке фундамента – пренебрежения особенностями грунта, часто устанавливается стандартный ленточный фундамент, непригодный для сложных грунтов, содержащих глину, торф, песок и почву с повышенной влажностью. Для этих сложных, достаточно проблемных, грунтов ленточного фундамента недостаточно, здесь нужен особый подход не только при выборе типа фундамента, но и при проектировании его закладки.

Грунты с преобладанием торфа или песка не способны выдерживать нагрузки здания, они попросту проседают, неся за собой разрушения. Что касается грунтов с глиной, то они проявляют себя при минусовых температурах, замерзая, они начинают разрушаться. На территориях с подобными грунтами рекомендуется использовать фундамент на винтовых сваях, специально предназначенный для нахождения в таких условиях. Винтовые сваи достаточно надежны, их использование экономически выгодно и они обладают великолепными эксплуатационными качествами.

Компания «Детинец» в лице своих специалистов поможет вам спроектировать и установить фундамент с учетом особенностей грунта, мы выполним все предварительные работы: анализ грунта, расчет площади и силы давления, проектирование будущего фундамента. После чего установим нужные сваи, которые гарантированно прослужат долгие годы. Доверяя работы нашим профессионалам, вы значительно сократите сроки и финансовые затраты на строительство фундамента.

Заказать строительство фундамента можете по телефону: 8 (800) 100-24-23 или через форму

Статьи / Фундаменты

Свайные фундаменты — Проектирование зданий

Содержание

  • 1 Что такое фонды?
  • 2 Как классифицируются фонды?
  • 3 Что такое свайные фундаменты?
  • 4 Какие бывают свайные фундаменты?
    • 4. 1 Сваи концевые
    • 4.2 Висячие сваи
    • 4.3 Забивные сваи
    • 4.4 Буронабивные сваи
  • 5 Другие типы свай
    • 5.1 Винтовые сваи
    • 5.2 Микросваи
    • 5.3 Свайные стены
    • 5.4 Геотермальные сваи
    • 5.5 Смежные сваи
    • 5.6 Прочее
  • 6 Какое сваебойное оборудование используется?
  • 7 Наголовники и балки свай
  • 8 Испытательные сваи
  • 9 Статьи по теме Проектирование зданий

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкций, передавая их нагрузку слоям грунта или горных пород, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Существует очень широкий спектр доступных типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от соображений, таких как:

  • Характер нагрузки, требующей поддержки.
  • Грунтовые условия.
  • Наличие воды.
  • Прочность материалов.
  • Стоимость.
  • Доступность.
  • Чувствительность к шуму и вибрации.
  • Близость к другим строениям.
  • Нагрузки, действующие на сваи.

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

Свайные фундаменты — фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент считается «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Atkinson, 2007).

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

Сваи можно классифицировать по их основной конструктивной функции (торцевая опора, трение или их комбинация) или по способу их изготовления (смещения (забивные) или замены (буронабивные)).

Опорные сваи тренируются в основном в области носка сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые слои, а также получает боковое закрепление от грунта.

Дополнительную информацию см. в разделе «Опорные сваи».

Висячие (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят для случаев, когда более твердые слои залегают слишком глубоко. Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что фактически снижает давление в баллоне.

Для получения дополнительной информации см. «висячие сваи».

Забивные (или подвижные) сваи забивают, вдавливают, вибрируют или ввинчивают в землю, смещая материал вокруг ствола сваи наружу и вниз, а не удаляя его.

Забивные сваи используются в морских условиях, они устойчивы в мягких продавливаемых грунтах и ​​могут уплотнять рыхлый грунт.

Различают две группы забивных свай:

  • Забивка на месте: Либо с постоянным бетонным или стальным кожухом, либо с временным кожухом.
  • Готовые: сборные конструкции из дерева, бетона или стали за пределами площадки.

Дополнительную информацию см. в разделе «Забивные сваи».

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, чтобы сформировать отверстие для сваи, которая заливается на месте. Применяются преимущественно в связных грунтах для формирования висячих свай и при устройстве свайных фундаментов вблизи существующих зданий.

Буронабивные сваи более популярны в городских районах, так как они обеспечивают минимальную вибрацию, их можно использовать там, где ограничено пространство над головой, нет риска пучения и где может потребоваться изменение их длины.

Дополнительную информацию см. в разделе «Буронабивные сваи».

Если бурение и заливка происходят одновременно, сваи называются шнековидными сваями (CFA).

Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно завинчивать в землю. Процесс и концепция аналогичны ввинчиванию в дерево.

Дополнительную информацию см. в разделе «Фундаменты на винтовых сваях».

Микросваи (или минисваи) используются там, где доступ ограничен, например, для подпирания конструкций, затронутых осадкой. Их можно вбить или привинтить на место.

Для получения дополнительной информации см. «микросваи».

Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен. Они формируются путем размещения свай вплотную друг к другу. Это могут быть близко расположенные смежные свайные стенки или смыкающиеся секущиеся свайные стенки, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть жесткими/мягкими, жесткими/твердыми или жесткими/жесткими секущимися стенками.

Для получения дополнительной информации см. «Свайная стенка», «Шпунтовые сваи и секущая свайная стенка».

Геотермальные сваи объединяют свайные фундаменты с системами тепловых насосов с замкнутым контуром. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и поглотитель тепла.

По сути, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам обогревать здание зимой. Как правило, геотермальные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, проложенных горизонтально или вертикально в земле. В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.

Дополнительную информацию см. в разделе «Геотермальные свайные фундаменты».

Гройны в прибрежном строительстве (CIRIA C793), опубликованном CIRIA в 2020 году, определяют смежные сваи как; «…монолитные бетонные сваи, непосредственно примыкающие или соприкасающиеся друг с другом. Иногда используется для свай из досок.

[править] Другие

  • Король стопка.
  • Коленная свая.
  • Моноопора.
  • Шпунтовая свая.

Доступен широкий спектр оборудования для забивки свай, в том числе:

  • Ударные молоты: молоты, приводимые в действие паром, сжатым воздухом или дизельным топливом.
  • Гидравлические приводы: гидроцилиндры вдавливают сваи в землю.
  • Вибропогружатели: сваи вбиваются в землю вибрацией.
  • Вращающиеся буры: используются для завинчивания сменных свай в землю.

Дополнительную информацию см. в разделе «Сваебойное оборудование».

Сваи можно использовать по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппировать и соединить вместе железобетонным колпаком. Поскольку очень трудно бурить или забивать сваи строго вертикально, оголовок сваи должен выдерживать некоторое отклонение конечного положения оголовков свай. Наконечник сваи должен выступать за внешние сваи, как правило, на 100-150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Оголовки свай также можно соединить с железобетоном для создания перекрывающих балок. Для обеспечения устойчивости к боковым силам необходимо не менее трех свай с заглушками (за исключением кессонных свай). Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близко расположенных колонн на линию свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любые эксцентриситеты, которые могут возникнуть в условиях нагрузки.

Опорная балка не должна касаться земли, если сваи предназначены для преодоления проблемы вздутия и усадки грунта. Это можно сделать, закрепив защитную балку на полистироле или другом компрессионном материале, что позволит двигаться вверх по земле без повреждения балки.

Дополнительную информацию см. в разделе «Перекрывающая балка».

Рекомендуется испытать нагрузку по крайней мере на одну сваю на схему путем формирования пробной сваи, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента. Свая должна быть перегружена не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержана в течение 24 часов. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления сваи.

Дополнительную информацию см. в разделе «Испытания свайных фундаментов».

Целостность новых и существующих свай можно измерить, проведя испытание на целостность сваи.

  • Буронабивные сваи.
  • Фундаменты зданий.
  • Сваи шнековые сплошные.
  • Сваи забивные.
  • Сваи концевые.
  • Висячие сваи.
  • Фундаменты геотермальные свайные.
  • Королевская стопка.
  • Коленная свая.
  • Микросваи.
  • Моноопора.
  • Подложка фундамента.
  • Крышка ворса.
  • Свайный ростверк.
  • Свайная стенка.
  • Сваебойное оборудование.
  • Дощатая свая.
  • Сплошной фундамент.
  • Фундаменты на винтовых сваях.
  • Стена с секущимися сваями.
  • Шпунтовые сваи.

Свайные фундаменты. Проектирование зданий

Содержание

  • 1 Что такое фонды?
  • 2 Как классифицируются фонды?
  • 3 Что такое свайные фундаменты?
  • 4 Какие бывают свайные фундаменты?
    • 4.1 Сваи концевые
    • 4.2 Висячие сваи
    • 4.3 Забивные сваи
    • 4.4 Буронабивные сваи
  • 5 Другие типы свай
    • 5.1 Винтовые сваи
    • 5.2 Микросваи
    • 5.3 Свайные стены
    • 5.4 Геотермальные сваи
    • 5.5 Смежные сваи
    • 5.6 Прочее
  • 6 Какое сваебойное оборудование используется?
  • 7 Наголовники и балки свай
  • 8 Испытательные сваи
  • 9 Статьи по теме Проектирование зданий

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкций, передавая их нагрузку слоям грунта или горных пород, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Существует очень широкий спектр доступных типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от соображений, таких как:

  • Характер нагрузки, требующей поддержки.
  • Состояние грунта.
  • Наличие воды.
  • Прочность материалов.
  • Стоимость.
  • Доступность.
  • Чувствительность к шуму и вибрации.
  • Близость к другим строениям.
  • Нагрузки, действующие на сваи.

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

Свайные фундаменты — фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент считается «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Atkinson, 2007).

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

Сваи можно классифицировать по их основной конструктивной функции (торцевая опора, трение или их комбинация) или по способу их изготовления (смещения (забивные) или замены (буронабивные)).

Опорные сваи тренируются в основном в области носка сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые слои, а также получает боковое закрепление от грунта.

Дополнительную информацию см. в разделе «Опорные сваи».

Висячие (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят для случаев, когда более твердые слои залегают слишком глубоко. Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что фактически снижает давление в баллоне.

Для получения дополнительной информации см. «висячие сваи».

Забивные (или подвижные) сваи забивают, вдавливают, вибрируют или ввинчивают в землю, смещая материал вокруг ствола сваи наружу и вниз, а не удаляя его.

Забивные сваи используются в морских условиях, они устойчивы в мягких продавливаемых грунтах и ​​могут уплотнять рыхлый грунт.

Различают две группы забивных свай:

  • Забивка на месте: Либо с постоянным бетонным или стальным кожухом, либо с временным кожухом.
  • Готовые: сборные конструкции из дерева, бетона или стали за пределами площадки.

Дополнительную информацию см. в разделе «Забивные сваи».

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, чтобы сформировать отверстие для сваи, которая заливается на месте. Применяются преимущественно в связных грунтах для формирования висячих свай и при устройстве свайных фундаментов вблизи существующих зданий.

Буронабивные сваи более популярны в городских районах, так как они обеспечивают минимальную вибрацию, их можно использовать там, где ограничено пространство над головой, нет риска пучения и где может потребоваться изменение их длины.

Дополнительную информацию см. в разделе «Буронабивные сваи».

Если бурение и заливка происходят одновременно, сваи называются шнековидными сваями (CFA).

Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно завинчивать в землю. Процесс и концепция аналогичны ввинчиванию в дерево.

Дополнительную информацию см. в разделе «Фундаменты на винтовых сваях».

Микросваи (или минисваи) используются там, где доступ ограничен, например, для подпирания конструкций, затронутых осадкой. Их можно вбить или привинтить на место.

Для получения дополнительной информации см. «микросваи».

Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен. Они формируются путем размещения свай вплотную друг к другу. Это могут быть близко расположенные смежные свайные стенки или смыкающиеся секущиеся свайные стенки, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть жесткими/мягкими, жесткими/твердыми или жесткими/жесткими секущимися стенками.

Для получения дополнительной информации см. «Свайная стенка», «Шпунтовые сваи и секущая свайная стенка».

Геотермальные сваи объединяют свайные фундаменты с системами тепловых насосов с замкнутым контуром. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и поглотитель тепла.

По сути, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам обогревать здание зимой. Как правило, геотермальные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, проложенных горизонтально или вертикально в земле. В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.

Дополнительную информацию см. в разделе «Геотермальные свайные фундаменты».

Гройны в прибрежном строительстве (CIRIA C793), опубликованном CIRIA в 2020 году, определяют смежные сваи как; «…монолитные бетонные сваи, непосредственно примыкающие или соприкасающиеся друг с другом. Иногда используется для свай из досок.

[править] Другие

  • Король стопка.
  • Коленная свая.
  • Моноопора.
  • Шпунтовая свая.

Доступен широкий спектр оборудования для забивки свай, в том числе:

  • Ударные молоты: молоты, приводимые в действие паром, сжатым воздухом или дизельным топливом.
  • Гидравлические приводы: гидроцилиндры вдавливают сваи в землю.
  • Вибропогружатели: сваи вбиваются в землю вибрацией.
  • Вращающиеся буры: используются для завинчивания сменных свай в землю.

Дополнительную информацию см. в разделе «Сваебойное оборудование».

Сваи можно использовать по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппировать и соединить вместе железобетонным колпаком. Поскольку очень трудно бурить или забивать сваи строго вертикально, оголовок сваи должен выдерживать некоторое отклонение конечного положения оголовков свай. Наконечник сваи должен выступать за внешние сваи, как правило, на 100-150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Оголовки свай также можно соединить с железобетоном для создания перекрывающих балок. Для обеспечения устойчивости к боковым силам необходимо не менее трех свай с заглушками (за исключением кессонных свай). Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близко расположенных колонн на линию свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любые эксцентриситеты, которые могут возникнуть в условиях нагрузки.

Опорная балка не должна касаться земли, если сваи предназначены для преодоления проблемы вздутия и усадки грунта. Это можно сделать, закрепив защитную балку на полистироле или другом компрессионном материале, что позволит двигаться вверх по земле без повреждения балки.

Дополнительную информацию см. в разделе «Перекрывающая балка».

Рекомендуется испытать нагрузку по крайней мере на одну сваю на схему путем формирования пробной сваи, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента. Свая должна быть перегружена не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержана в течение 24 часов. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления сваи.

Дополнительную информацию см. в разделе «Испытания свайных фундаментов».

Целостность новых и существующих свай можно измерить, проведя испытание на целостность сваи.

  • Буронабивные сваи.
  • Фундаменты зданий.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *