Свайный фундамент это: что это, типы, плюсы и минусы

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».

adv.

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.

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.

• 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 — особенности и виды

Прочный и надежный фундамент — это неотъемлемая составляющая любого загородного дома. Именно от характеристик основания будет зависеть срок службы и надежность строения, поэтому стоит внимательнее подойти к выбору технологии строительства. Одним из наиболее практичных решений можно назвать установку свайного фундамента. Разберемся, какие преимущества есть у такого типа конструкции и как должны проводиться монтажные работы.

Что это такое

История использования свайных фундаментов уходит в далекое прошлое и берет начало еще в 5–7 веках до н. э. На современном этапе технология стала применяться в строительстве примерно с 19-го века. Изначально такой вариант оснований встречался в регионах со сложными климатическими условиями или подвижными грунтами. Однако доступность и легкость установки сделали свайный фундамент одним из самых популярных при создании загородных домов и коттеджей.

Подобное основание представляет собой сваи, которые погружены в грунт и соединены между собой железобетонными балками или монолитной плитой. В таком варианте фундамент встречается достаточно редко — чаще используются его различные вариации. Например, наиболее практичным решением является свайная основа с ростверком.

Для устройства свайного фундамента не требуется предварительно рыть большой котлован, что позволяет сэкономить на специальной технике. Сваи представляют собой крепкие стержни (чаще всего из металла), которые заглубляются в грунт. Именно за счет них нагрузки, оказываемые на землю, равномерно распределяются по всему периметру дома.

Такой фундамент можно порекомендовать для строительства на сложных грунтах (например, на болотистых и торфяных почвах). Также использование свайного основания считается обязательным в следующих случаях:

• Слабый грунт или сложный рельеф участка.

• Наличие поблизости рек, озер или различных водоемов.

• Необходимость завершения работ в сжатые сроки.

• Минимальный бюджет на строительство.

Схема строения свайного фундамента

Преимущества и недостатки

Свайные основания имеют ряд неоспоримых плюсов:

• Скорость возведения. Строительство такого основания происходит быстрее, чем заливка монолитного или других видов фундамента.

• Минимум земляных работ. Не требуется рыть котлован — достаточно расчистить участок и погрузить сваи на нужную глубину.

• Универсальность. Конструкцию можно возводить на проблемных и слабых грунтах. Для таких почв подойдет далеко не каждый вариант фундамента, поэтому свайный — в таким случаях является оптимальным решением. Он часто применяется для домов, гаражей, бань, теплиц и прочих построек.

• Доступная стоимость. Обустройство основы обойдется примерно в 1,5–2 раза дешевле, чем строительство других вариантов фундамента.

• Возможность дополнительных пристроек. Свайное основание позволяет в будущем добавлять к дому новые пристройки. Это будет полезно, если вы захотите расширить площадь жилья, добавить гараж или баню.

• Надежность. Вес всего здания равномерно распределяется на сваи, в результате чего удается избежать просадки и появления трещин в стенах.

• Простой монтаж. Процедура монтажа считается достаточно простой, особенно по сравнению с ленточным или монолитным основанием. В ряде случаев свайную основу можно выполнить даже самостоятельно.

• Долговечность. Минимальный срок эксплуатации конструкции составляет 30–40 лет. А, если использовать качественные материалы и соблюдать технологию строительства, то этот срок будет еще больше.

• Круглогодичное строительство. Подобный тип основания можно возводить в любое время года. При необходимости сваи можно демонтировать или заменить на другие.

Однако стоит понимать, что помимо преимуществ у свайного фундамента есть и свои недостатки. Среди них можно отметить следующее:

• При использовании металлических свай потребуется обеспечить качественный защитный слой. В ином случае металл подвергается коррозии, что может повлиять на сроки службы.

• Такой вариант фундамента не подходит для скалистой местности, так как установить стержни на нужную глубину просто не получится.

• Для строительства такой основы потребуется произвести точные и детальные расчеты, которые позволят определить глубину залегания опор. В ином случае есть риск больших вложений на этапе строительства, так как потребуется вносить корректировки и исправлять имеющиеся неточности.

• При возведении основания нельзя использовать сваи, изготовленные кустарным способом. Это приведет к преждевременному разрушению фундамента и появлению трещин в стенах здания.

Разновидности основания

При строительстве свайного основания могут использоваться сваи различного вида. Они отличаются конструкцией, материалами изготовления, размерами и глубиной погружения:

• Сваи могут изготавливаться из металла, бетона или дерева. Оптимальным решением считается комбинация нескольких материалов, за счет чего удается добиться высокой надежности и прочности конструкций.

• В зависимости от способа погружения сваи могут быть винтовыми, забивными и буронабивными. Каждый из вариантов имеет свои плюсы и минусы, которые стоит учитывать на стадии проектирования.

• В зависимости от несущих нагрузок выделяют два типа конструкций — стойки и сваи, которые висят в почве после погружения.

Эти параметры формируют стоимость строительных работ и могут повлиять на конечные параметры основания. Рассмотрим популярные виды свайного фундамента подробнее.

1. На винтовых сваях.

Такое основание подходит для одноэтажных домов или небольших хозяйственных построек. Также основа на винтовых сваях может использоваться совместно с каркасной технологией строительства. Для обустройства фундамента используются металлические трубы, которые по форме напоминают шурупы-саморезы. Благодаря специальной форме на концах они буквально вкручиваются в почву.

Фундамент на винтовых сваях отличается доступной стоимостью и функциональностью. Его возможно использовать на подвижных грунтах или в условиях вечной мерзлоты. Однако при выборе стоит помнить о некоторых недостатках: среди них недолговечность и не самые высокие несущие нагрузки.

2. На буронабивных сваях.

Буронабивные сваи изготавливаются непосредственно на объекте строительства при помощи бетонного или железобетонного раствора и армирующих конструкций. Для обустройства основания потребуется бурение скважин, в которые будет заливаться раствор.

Готовый фундамент характеризуется прочностью и долговечностью, его относительно легко сделать и можно использовать в местах со сложным грунтом и трудным заездом. Однако есть и нюансы: при обустройстве потребуется выполнить гидроизоляцию скважин, иначе существует риск быстрого разрушения изготовленных стержней.

3. На забивных сваях.

Это — наиболее простой вариант свайного фундамента, который получают путем забивания готовых столбов в грунт. Для этого не требуется использование специальной техники или предварительное рытье скважин. Основание на забивных сваях подходит для сложных грунтов и участков с проблемным рельефом (например, с оврагами и ямами).

Основной минус заключается в невозможности обустройства цокольного этажа. Кроме этого, такой фундамент не получится использовать на скальных грунтах.

4. Свайно-плитный.

СПФ можно назвать настоящей революцией в строительной отрасли. Такая конструкция подходит даже для многоквартирных домов, поэтому ее без ограничений можно использовать и в загородном строительстве.

Состоит такое основание из ростверка и высокопрочных железобетонных опор. Благодаря этому полученный фундамент отличается прочностью и устойчивостью. Его можно использовать в сейсмически активных регионах или на участках с плохой геологией. Однако стоимость подобной конструкции будет выше, чем у традиционных свайных оснований.

Виды обвязки

Чтобы установленные сваи превратились в полноценный фундамент, потребуется использование обвязки. Возможно несколько вариантов:

• Деревянная. Подходит для строительства каркасных или деревянных объектов.

• Металлическая. Отличается большей прочностью, поэтому применяется практически для любого варианта загородных коттеджей.

• Монолитный ростверк. Сочетает элементы свайного и ленточного основания, может использоваться для строительства многоэтажных строений.

Технические требования

Выполнять монтаж фундамента на сваях необходимо с соблюдением ряда нормативных требований. В том числе, СНиПа 2.02.03–85. В нем строго регламентированы следующие параметры:

• Виды свай, которые можно применять для строительных работ.

• Особенности расчета основания.

• Правила установки различных разновидностей свайных опор.

• Определение допустимой несущей нагрузки.

• Особенности конструирования фундамента.

• Проектирование в различных видах грунта.

Фундаментные сваи всегда фиксируются по углам будущего строения, а также в точках пересечения внутренних перегородок друг с другом и с внешними стенами. Если расстояние между установленными опорами составляет более 2–2,5 м, то между ними устанавливаются промежуточные элементы, позволяющие закрыть порталы.

Монтаж свайного фундамента

Непосредственному строительству свайного фундамента всегда предшествует этап проектирования. На этой стадии важно определить размеры свайного поля и подобрать подходящий вариант опор. Потребуется составить подробный чертеж, на котором будут указаны участки сооружения с максимальной нагрузкой.

Также на этапе проектных работ важно выполнить геологическую разведку, которая поможет определить подходящий размер свай, их конструкцию и материал. Без проведения разведки существует риск преждевременного разрушения основания.

Монтаж конструкции происходит в следующей последовательности:

• Подготовка участка. Территорию потребуется разбить на квадраты, снять слой лишнего грунта и разровнять участок для дальнейших работ.

• Копка траншеи / скважин. Если используются буронабивные сваи, то потребуется выполнить необходимые земляные работы.

• Установка свай. Достаточно быстрый процесс, в большинстве случаев удается обойтись без специальной техники. Сваи погружаются на нужную глубину, которая рассчитывается на этапе проектирования.

• Обвязка свай. При использовании ростверка потребуется предварительная фиксация армированного каркаса.

• Засыпка грунта. Последним этапом монтажа является засыпка грунта, который был снят во время рытья траншеи.

Этапы строительства будут различаться в зависимости от выбранного варианта свайного основания. После завершения монтажных работ можно провести отделку фундамента. Она выполняется при помощи искусственного камня, сайдинга, кирпичной кладки, деревянных панелей. Выбор материалов зависит только от ваших предпочтений и архитектуры будущего дома. Отделка основания не только улучшает его внешние параметры, но и служит дополнительной теплоизоляцией, поэтому пренебрегать ей не стоит.

Выводы

Особенностью свайного фундамента можно назвать его простоту и доступность. Такой вариант основания подходит даже для сложных почв и может сочетаться практически с любой строительной технологией. Легкий монтаж и возможность обустройства независимо от климатических условий сделали фундамент одним из самых востребованных в загородном домостроительстве.

Однако при выборе подобного основания стоит помнить, что все достоинства конструкции могут раскрыться только при соблюдении технологических процессов. Особое значение имеет правильное проектирование и расчет. Малейшая погрешность на этом этапе может существенно повысить стоимость конечных работ или привести к сокращению срока службы. Строительство фундамента на сваях лучше доверить профессионалам, чтобы избежать любых проблем в будущем.

Что такое свайный фундамент? Типы свайных фундаментов

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкции и передают нагрузки от конструкции на грунт. Но слой, на который фундамент передает нагрузку, должен иметь достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Существует несколько типов фундаментов в зависимости от различных соображений, таких как-

• Суммарная нагрузка от надстройки.
• Почвенные условия.
• Уровень воды.
• Чувствительность к шуму и вибрации.
• Доступные ресурсы.
• Сроки реализации проекта.
• Стоимость.

Вообще говоря, фундаменты можно разделить на неглубокие и глубокие. Неглубокие фундаменты обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта достаточна для того, чтобы выдерживать нагрузки, создаваемые конструкцией. С другой стороны, различные типы глубоких фундаментов обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта недостаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. Таким образом, нагрузки должны передаваться на более глубокий уровень, где слой грунта имеет более высокую несущую способность. Свайный фундамент – это один из типов фундамента глубокого заложения. Инженеры-основатели проявляют огромный интерес к забивке свай в гражданском строительстве. В этой статье мы обсудим детали свайного фундамента, а также определение свайного фундамента.

Свайный фундамент , вид глубокого фундамента, может быть определен как тонкая колонна или длинный цилиндр из таких материалов, как бетон или сталь, которые используются для поддержки конструкции и передачи нагрузки на желаемой глубине либо с помощью концевой опоры. или трения кожи.

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

Фундаментные сваи обычно используются для больших сооружений и в ситуациях, когда грунт на небольшой глубине не подходит для сопротивления чрезмерной осадке, противодействия поднятию и т. д. 

Когда использовать свайный фундамент

Часто возникает вопрос, когда свайный фундамент подходит для . Ниже приведены ситуации, когда использование системы свайного фундамента может быть выгодным.

• При высоком уровне грунтовых вод оптимальным решением являются свайные фундаменты.
• Большие и неравномерные нагрузки от надстройки.
• Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
• Когда грунт на небольшой глубине сжимаем.
• При возможности размыва из-за расположения вблизи русла реки или берега моря и т. д.
• При наличии канала или системы глубокого дренажа вблизи сооружения.
• Когда выемка грунта невозможна на требуемую глубину из-за плохого состояния грунта.
• Когда становится невозможным поддерживать траншеи фундамента сухими с помощью откачки или любым другим способом из-за сильного просачивания.

Всякий раз, когда возникает одно из вышеперечисленных условий (где подходят свайные фундаменты), инженер-основатель должен выбрать фундамент для сооружения среди различных типов свайного фундамента.

Свайные фундаменты можно классифицировать в зависимости от функции, материалов, процесса установки и т. д. В строительстве используются следующие типы свайных фундаментов:

1. на основе функции или использования
   1. листовых свай
   2. Сваи для подшипника нагрузки
   3. Конечные груды подшипников
   4. Сваи для трения
   5. СВОДА СВОКА
2. на основе материалов и метода строительства
   .
   2. Стальные сваи
   3. Композитные сваи

Следующая диаграмма представляет различные типы свай в строительстве, рассмотренные выше.

Эти типы свайных фундаментов кратко описаны ниже.

Классификация свайных фундаментов на основе функции или использования

Как видно из следующей диаграммы, существует пять типов свай, основанных на использовании и функциях свайных фундаментов.

Шпунтовые сваи

Этот тип свай в основном используется для боковой поддержки. Обычно они противостоят боковому давлению рыхлого грунта, потока воды и т. д. Их обычно используют для коффердамов, настила траншей, берегоукрепления и т. д. Они не используются для вертикальной поддержки конструкции. Они обычно используются для следующих целей:

• Строительство подпорных стен.
• Защита от береговой эрозии.
• Сохраните рыхлый грунт вокруг котлованов фундамента.
• Для изоляции фундамента от прилегающих грунтов.
• Для удержания грунта и, таким образом, увеличения несущей способности грунта.

Несущие сваи

Этот тип свайного фундамента в основном используется для передачи вертикальных нагрузок от конструкции на грунт. Эти несущие свайные фундаменты передают нагрузки через грунт с плохими несущими свойствами на слой, способный нести нагрузку. В зависимости от механизма передачи нагрузки от сваи к грунту несущие сваи могут быть дополнительно классифицированы как заливные.

Опорные сваи

В этом типе свайного фундамента нагрузки проходят через нижний конец сваи. Нижний конец опорных свай опирается на прочный слой грунта или скалы. Обычно ворс упирается в переходный слой слабого и сильного убийцы. В результате свая выполняет роль колонны и надежно передает нагрузку на прочный слой.

Общую несущую способность свайного фундамента можно рассчитать путем умножения площади кончика сваи на несущую способность на той конкретной глубине грунта, на которую опирается свая. С учетом разумного запаса прочности рассчитывается диаметр сваи.

Висячая свая

Висячая свая передает нагрузку от конструкции на грунт за счет силы трения между поверхностью сваи и грунтом, окружающим сваю, таким как жесткая глина, песчаный грунт и т. д. Трение может возникать для на всю длину сваи или на определенную длину сваи в зависимости от пластов грунта. В висячих сваях, как правило, вся поверхность сваи работает на передачу нагрузки от конструкции к грунту.

Площадь поверхности сваи, умноженная на безопасную силу трения, развиваемую на единицу площади, определяет грузоподъемность сваи.

При проектировании висячей сваи необходимо тщательно оценить поверхностное трение, которое должно возникнуть на поверхности сваи, и принять во внимание разумный коэффициент безопасности. Кроме того, можно увеличить диаметр, глубину и количество свай, а также сделать поверхность сваи шероховатой для увеличения несущей способности висячей сваи.

Сваи для уплотнения грунта

В отличие от других типов свайных фундаментов, этот тип свай не несет прямых нагрузок. Сваи этого типа забиваются через небольшие промежутки для увеличения несущей способности грунта за счет уплотнения.

Типы свай по материалам и методу строительства свайного основания

В первую очередь сваи можно разделить на две части. Перемещаемые сваи и несмещаемые или сменные сваи. Сваи, которые вызывают вертикальное и радиальное смещение грунта по мере того, как они вбиваются в землю, известны как сваи смещения. В случае сменных свай грунт бурят и грунт удаляют, а затем полученное отверстие либо заполняют бетоном, либо вставляют сборную бетонную сваю. По материалам устройства свайных фундаментов и способу их установки несущие сваи можно классифицировать следующим образом:

1. Сваи по дереву
   1. Необработанные
   2. , обработанные консервантом
2. Бетонные кучи
   1. Предварительные кучи
   2. .
3. Составные сваи

Деревянные сваи

Деревянные сваи представляют собой типы свайных фундаментов, которые размещаются ниже уровня воды. Они служат примерно около 30 лет. Они могут быть прямоугольной или круглой формы. Их диаметр или размер может варьироваться от 12 до 16 дюймов. Длина ворса обычно в 20 раз больше его ширины.

Обычно рассчитаны на 15-20 тонн. Дополнительную прочность можно получить, прикрепив накладки к сваям болтами.

Преимущества деревянных свай

• Доступны деревянные сваи стандартных размеров.
• Экономичный.
• Простота установки.
• Низкая вероятность повреждения.
• Фундаменты из деревянных свай после установки можно обрезать на любую желаемую длину.
• При необходимости деревянные сваи легко выдвигаются.

Недостатки деревянных свай

• Сваи большей длины не всегда доступны.
• Трудно получить прямые сваи, если они малой длины.
• Трудно забить сваю, если слой грунта очень твердый.
• Сварка деревянных свай затруднена.
• Деревянные или деревянные сваи не подходят для использования в качестве опорных свай.
• Для долговечности деревянных свай необходимо принимать специальные меры. Например, деревянные сваи часто обрабатывают консервантами.

Бетонные сваи

Сборные бетонные сваи

Сборный бетонный свайный фундамент заливается в свайное ложе горизонтальной формы, если они имеют прямоугольную форму. Обычно круговые сваи отливают в вертикальных формах. Сборные сваи обычно армируют сталью, чтобы предотвратить поломку во время их перемещения от литейной площадки к месту расположения фундамента. После того, как сваи отлиты, необходимо провести отверждение в соответствии со спецификацией. Обычно период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.

Преимущества сборных свай

• Обеспечивает высокую стойкость к химическим и биологическим трещинам.
• Обычно имеют высокую прочность.
• Для облегчения забивки по центру сваи может быть установлена ​​труба.
• Если сваи залиты и готовы к забивке до наступления срока установки, это может увеличить темпы работ.
• Может быть обеспечено удержание арматуры.
• Качество ворса можно контролировать.
• При обнаружении какой-либо неисправности ее можно заменить перед поездкой.
• Сборные сваи можно забивать под воду.
• Сваи можно нагружать сразу после их забивания на необходимую длину.

Недостатки сборных свай

• После того, как длина сваи определена, впоследствии ее трудно увеличить или уменьшить.
• Их трудно мобилизовать.
• Для вождения требуется тяжелое и дорогое оборудование.
• Так как они недоступны для покупки в готовом виде, это может привести к задержке проекта.
• Существует вероятность поломки или повреждения при перемещении и забивке свай.

Сваи из монолитного бетона

Этот тип свайного фундамента сооружается путем бурения грунта до нужной глубины, а затем заливки свежезамешанного бетона в этом месте и оставления его там затвердевать. монолитный бетонный свайный фундамент строится либо путем вбивания металлической оболочки в землю и заполнения ее бетоном, оставляя оболочку с бетоном, либо оболочку вытаскивают во время заливки бетона. Обычно в монолитных сваях используют круглые сваи.

Преимущества фундамента из монолитных бетонных свай

• Оболочки легкие, поэтому с ними легко обращаться.
• Длину свай можно легко изменить.
• Оболочки могут быть собраны на месте.
• Не требуется чрезмерного усиления только для предотвращения повреждений при обращении.
• Отсутствие возможности поломки при установке.
• При необходимости можно легко установить дополнительные сваи.

Недостатки монолитных бетонных свай

• При установке этого типа свайного фундамента требуется тщательный надзор и контроль качества.
• Требуется достаточное место на участке для хранения материалов, используемых для строительства.
• Трудно соорудить монолитные сваи в местах с большим потоком подземных вод.
• Нижняя часть стопки может быть несимметричной.
• Если свая не армирована и не обсажена, свая может разрушиться при растяжении под действием подъемной силы.

Стальные сваи

Стальные сваи могут быть двутаврового сечения или полой трубы. Они залиты бетоном. Размер может варьироваться от 10 дюймов до 24 дюймов в диаметре, а толщина обычно составляет ¾ дюйма. Из-за небольшой площади сечения сваи легко забивать. В основном они используются в качестве опорных свай.

Преимущества стальных свай

• Простота установки.
• Они могут достигать большей глубины по сравнению с любым другим типом свайных фундаментов.
• Может проникать сквозь твердый слой почвы благодаря меньшей площади поперечного сечения.
• Легко сращиваются стальные сваи
• Могут выдерживать большие нагрузки.

Недостатки стальных свай

• Этот тип свай подвержен коррозии.
• Имеет возможность отклонения во время движения.
• Сравнительно дорого.

Свайный фундамент Статьи

• Что такое свайный фундамент? Типы свайного фундамента
• Использование свайного фундамента
• Факторы, влияющие на выбор типа свайного фундамента
• Причины отказа свайного фундамента
• Разница между мелким и глубоким фундаментом
• Что такое висячая свая? Расчет мощности и подробная информация
• Различия между свайным и опорным фундаментом
• Различия между сваями, опорами и кессонами

свайный фундамент подходит для

Свайный фундамент — 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.
• Нагрузка 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 пласты 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)).

Сваи с торцевой опорой создают большую часть трения в носке 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.

Дополнительную информацию см. в разделе «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 высота ограничена, 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 замкнутыми системами геотермальных тепловых насосов. 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 стопки.
• Коленная свая.
• Моноопора.
• Сборная свая.
• Шпунтовая свая.

Подробнее см.: Типы свайных фундаментов.

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.
• Вибраторы: 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 точно 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 сжимающемся 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.