Схема фундамента свайного: существующие типы, вид в разрезе, а также подробная схема конструкции

существующие типы, вид в разрезе, а также подробная схема конструкции

Традиционные формы опорных конструкций базируются на поверхностных слоях грунта.

Если несущая способность этих слоев не достаточна, приходится применять другие конструкции оснований, способные опираться на прочные и надежные пласты.

К таким видам фундаментов относятся свайные конструкции, широко распространенные в регионах с проблемными грунтами.

Они позволяют строить массивные здания в самых сложных условиях, на слабонесущих, обводненных или подтапливаемых грунтах, плывунах или торфяниках.

Существуют разные конструкции свайных фундаментов, о которых следует поговорить подробнее.

Содержание статьи

Виды свайных фундаментов

Виды свайных оснований различают по типу опорных элементов.

Они делятся на:

• Сваи-стойки. Погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными слоями. Обладают наибольшей прочностью и несущей способностью, используются для наиболее тяжелых и ответственных зданий и сооружений.
• Висячие сваи. Опоры на плотные слои грунта не имеют, удерживаются за счет силы трения на боковых стенках стволов. Несущая способность зависит от длины сваи, т.е. от глубины погружения в грунт. Используются в случаях слишком глубокого залегания плотных слоев. Недостатком висячих свай является способность внезапных просадок, возникающих вследствие изменения гидрогеологических условий — сезонного изменения уровня грунтовых вод.

По материалу сваи бывают:

• Деревянные. Традиционный вид, появившийся изначально и в настоящее время практически не использующийся.
• Металлические. В качестве свай используют отрезки рельс, швеллеров, двутавров и т.д. Специально изготовленными образцами являются только винтовые сваи. Металлические сваи имеют важное преимущество — они пластичны, что позволяет им гибко реагировать на боковые нагрузки от морозного пучения или подвижек грунта. Недостатком металлических свай является склонность к коррозии, в основном — к электрохимической ее разновидности. Из-за этого срок службы металлических свай относительно невысок — до 75 лет (в среднем — 40-50).
• Железобетонные. Эти сваи используются в самых ответственных опорных конструкциях. Они могут быть изготовлены на специализированных предприятиях, или отлиты непосредственно на участке. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет, что обуславливает предпочтение именно этого типа среди строителей.

По типу погружения:

• Забивные. В основном, используются Ж/Б сваи с заранее напряженной арматурой. Они способны выдерживать максимальные нагрузки и обладают наибольшей несущей способностью. Намного реже используются металлические забивные элементы.
• Набивные (или буронабивные). Изготавливаются непосредственно на площадке путем заполнения жидким бетоном предварительно пробуренных и армированных скважин. При использовании этой технологии значительно снижается необходимость в транспортировке и погрузо-разгрузочных работах, нет нужды в применении сваебойной техники. Это сделало буронабивные сваи предпочтительными среди индивидуальных застройщиков.
• Винтовые. Это отдельный вид свай, погружаемых в грунт по принципу шурупов. Имеют возможность погружения и извлечения как механическим способом, так и вручную. Особенностью винтовых свай является отсутствие необходимости в планировке участка или в производстве земляных работ в целом. Кроме того, имеется возможность строительства на склонах или складках рельефа. Недостаток — коррозия, разрушающая металл.

По конструкции свайные фундаменты бывают

:

• Свайно-ростверковый.
• Свайно-винтовой.
• Свайно-ленточный.
• Свайно-плитный.

ВАЖНО!

Свайно-ростверковый и свайно-ленточный виды мало отличаются друг от друга, из-за чего некоторые источники объединяют их в одну группу. Однако, другие специалисты видят между ними принципиальную разницу в способе распределения нагрузок — лента укладывается на грунт, ростверк же опирается только на сваи.

Типы металлических труб

Винтовые сваи представляют собой металлические трубы с толщиной стенок не менее 4 мм, оснащенные сварным или литым острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями.

Погружение винтовых свай больше всего походит на завинчивание самореза — наконечник втыкается в грунт, стволу придают вращательное движение, лопасти врезаются в грунт и начинают понемногу затягивать ствол.

Считается, что их можно погружать вручную, с использованием только мускульной силы.

Это верно, но только до определенных пределов — наиболее распространенные винтовые сваи диаметром 108 мм вручную погрузить практически невозможно.

Специалисты не рекомендуют погружать вручную вообще никакие сваи, даже небольшого диаметра.

Неравномерность распределения усилия и колебания оси значительно ослабляют грунт вокруг ствола и лопастей, снижая несущую способность опоры.

Существуют разные конструкции винтовых свай, различающихся по признакам:

• Тип наконечника — сварной или литой.
• Количество лопастей — одна, две или три.
• С защитным слоем оцинковки, или без нее.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Наличие на винтовых сваях слоя краски нельзя рассматривать как защитный слой, поскольку при погружении он полностью стирается. Единственный эффективный вид защиты — слой оцинковки. Если его не имеется, лучше поискать другие варианты.

Отношение диаметров лопастей и ствола также бывает разным. Для рыхлых и мягких грунтов используются большие диаметры, обеспечивающие обширную опорную площадку

.

Для скальных или обломочных грунтов применяют многовитковые сваи типа «шуруп», хотя для индивидуального строительства их использовать нецелесообразно. Существуют также сваи для погружения в вечную мерзлоту.

Они не имеют заостренного наконечника, так как погружаются в лидирующую скважину, и диаметр лопастей у них довольно низок — превышает размер ствола менее, чем в полтора раза.

Устройство основания

Схема свайного фундамента практически всегда одна и та же, вне зависимости от типа свай.

Основание состоит из:

• Опорные элементы (сваи) — вертикальные стержни, опирающиеся на глубинные плотные слои грунта или удерживающиеся в неподвижности за счет силы трения.
• Ростверк — пояс обвязки, на котором установлены стены дома.
• Обвязка — применяется в дополнение к ростверку на металлических (винтовых) сваях для соединения всех стволов в единую систему и увеличения жесткости и прочности свайного поля.

Сваи погружаются в грунт соответствующим способом, после чего их верхушки обрезаются до получения ровной горизонтальной плоскости по всему полю. Затем на них устанавливаются специальные колпаки с монтажными площадками — оголовки, на которые монтируется деревянный или металлический пояс обвязки

.

Для железобетонных ростверков оголовки не используются, вместо них собирают опалубку и отливают монолитную ленту с армпоясом, жестко связанным с каркасом свай. Основная задача состоит в обеспечении максимально прочной и жесткой связи ростверка и всех свай, превращении отдельных элементов в единую систему.

Это позволит ростверку принимать на себя вес дома и перераспределять его по всем опорам, которые, в свою очередь, передадут нагрузку на твердые слои грунта.

Конструкция винтовых свай

Винтовые сваи представляют собой отрезки металлической трубы с толщиной стенок от 4 мм.

Они выпускаются в готовом виде с различной длиной от 1,5 м до 5 м (и более).

Одна сторона трубы снабжена заостренным конусообразным наконечником, на котором крепится спиралеобразная режущая лопасть.

Наконечники бывают литые, изготавливающиеся как отдельный узел вместе с лопастью и привариваемые к трубе в готовом виде. Также есть сварные наконечники, представляющие собой соединенные лепестки, вырезанные из этой же трубы. Лопасти в этом случае привариваются отдельно.

Литые наконечники используются для более плотных грунтов, имеющих твердые включения.

Сварные наконечники используются на относительно мягких грунтах, так как при погружении в плотные слои они могут разрушиться и свая будет испорчена.

Для погружения на верхней части сваи имеется технологическое отверстие, в которое продевают лом.

На него одевают отрезки трубы, которые используют как длинные рычаги при вращении сваи. Один человек должен стоять у ствола и корректировать его положение, а другие вращают ствол и погружают его в грунт.

Установка с помощью строительных машин проходит гораздо быстрее, точнее и практически без отказов.

Важно заранее составить схему погружения, в которой будет отображена последовательность установки свай.

Иначе возможно возникновение ситуации, когда крайние опоры установлены, а к внутренним техника не может подойти.

ВАЖНО!

Реверс сваи при установке недопустим. Также запрещается погружать сваю в ту же лунку, откуда только что извлечена другая опора. Лопасти сильно разрыхляют грунт, который теряет свою плотность и требует довольно большого времени на восстановление.

Какие ростверки существуют

Существуют три основных разновидности ростверков:

• Деревянный. Используется брус размером 150 : 200 мм или 200 : 200 мм. Иногда вместо одного цельного бруса применяют пачку обрезных досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм. Этот вариант позволяет исключить обычное для этого материала образование глубоких трещин и скручивание винтом. Балки укладываются на оголовки и фиксируются стремянками и болтами. Между собой их соединяют вполдерева с прокладкой из джута.
• Металлический. На оголовок укладывают двутавр, рельс или уголок и прочно соединяют между собой на сварку с дополнительной фиксацией на резьбовые соединения. Для швеллера оголовки не применяют, укладывая прокат полочкой вверх прямо на верхушки металлических труб (винтовых свай).
• Железобетонный. Представляет собой практически полный аналог мелкозаглубленного ленточного фундамента, только установленный не в траншее с опорой на грунт, а точечно на верхушках свай. При этом, лента отливается с жестким соединением арматуры с каркасами свай, что делает все элементы единой бетонной отливкой. Ж/Б ростверк способен выдерживать максимальные нагрузки, не гниет и не поддается коррозии, что обеспечивает длительный срок службы.

Из чего он состоит?

Ростверк — это пояс обвязки, представляющий собой некое подобие традиционной ленты, хотя может быть изготовлен не только из железобетона. Он располагается по периметру всего свайного поля под внешними несущими стенами, а также — под внутренними несущими стенами, полностью повторяя конфигурацию ленты.

Иногда применяют заглубленные и мелкозаглубленные конструкции ростверков, хотя в этих случаях речь идет о свайно-ленточном фундаменте.

Отличительная черта классического ростверка — расположение на верхушках свай на некотором возвышении над уровнем грунта.

Это позволяет исключить контакт с талой водой или снегом, делает возможным доступ к конструкциям для осмотра и наблюдения за состоянием.

Краткое описании технологии монтажа

Порядок действий следующий:

1. Подготовка участка. Удаляются лишние растения и предметы, производится планировка участка, ели это необходимо.
2. Разметка. С помощью колышков отмечаются центры скважин. Необходимо соблюдать точность и аккуратность измерений, проверять соответствие диагоналей.
3. Бурение скважин. На заданную (или возможную) глубину бурятся скважины, при необходимости делается расширение — пятка.
4. В полости опускаются гильзы — отрезки пластиковых труб, свернутый в трубку рубероид. Они послужат своего рода опалубкой, препятствующей уход воды из бетона в окружающий грунт.
5. Собираются и опускаются в скважины арматурные каркасы. Их длина должна быть такой, чтобы оставалось достаточно для последующего соединения с армпоясом ростверка.
6. В скважины заливают бетон. Его тщательно штыкуют, удаляя пузырьки воздуха. После этого сваи выдерживают до полного застывания (28 дней).
7. Пока сохнет бетон, производят сборку опалубки и арматурного каркаса для ростверка. Порядок действий практически аналогичен методике строительства ленточного фундамента.
8. Когда наступает возможность, производится заливка ростверка. Бетон штыкуют, удаляя воздух, затем накрывают полиэтиленом и выдерживают 28 дней. Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки.

После полного затвердения ленты можно переходить к дальнейшему строительству.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете ознакомиться с устройством свайного фундаментом в разрезе:

Заключение

Основным преимуществом свай, помимо возможности строительства на сложных и проблемных грунтах, является допустимость самостоятельного возведения без использования тяжелой техники.

Нередко сваи являются единственной возможностью привязать постройку к жесткой опоре.

Северные территории России изобилуют подобными участками, не позволяющими применять традиционные технологии строительства и нуждающимися в использовании более эффективных технологий.

Поэтому популярность и широкое распространение свайных фундаментов вполне оправданно и объяснимо.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

пошаговая инструкция по монтажу свай своими руками, а так же технология обвязки ростверком

Свайный фундамент — это возможность строить здания на грунтах, не позволяющих воспользоваться никаким другим типом опорной конструкции.

Особенностью свай является способность погружаться на необходимую глубину, достигать плотных слоев грунта и обеспечивать надежное основание для построек любой категории, вплоть до самых массивных, ответственных и специфических.

Возможности свайного фундамента весьма широки, что наглядно демонстрирует количество разновидностей и вариантов конструкции опор.

Существуют мощные и тяжелые образцы, работать с которыми можно только при помощи строительной техники.

Имеются и более легкие виды, доступные для самостоятельного монтажа, например — винтовые сваи.

Содержание статьи

Типы свайных фундаментов

Классификация свайных фундаментов включает в себя множество позиций.

Они различаются по следующим признакам:

• Способ действия (висячие и сваи-стойки).
• Тип ствола (монолитные и оболочечные)
• Материал (деревянные, металлические, железобетонные)
• Способ погружения (забивные, буронабивные или винтовые).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

В частном домостроении наиболее распространены буронабивные и свайно-винтовые варианты, позволяющие работать в зоне плотной застройки без причинения ущерба окружающим зданиям.

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

• Сварные.
• Литые.

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи:

• Однолопастные.
• Многолопастные.

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Какие лучше всего подходят для частного строительства

Выбор конкретной марки и размера стволов, прежде всего, производится исходя из типа и особенностей грунта.

После определения наиболее подходящей разновидности (одно-или многолопастные, длина, тип наконечника) производят выбор диаметра ствола. Расчет производится по несущей способности опоры.

Для частных домов обычно применяют стволы относительно малого диаметра:

• ВС-57.
• ВС-76.
• ВС-89.
• ВС-108.

Большие диаметры требуют значительных усилий при погружении, поэтому для частного домостроения практически не используются.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод.

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Общая схема установки свайно-винтового фундамента

Пошаговая инструкция по установке свай своими руками состоит из следующих этапов:

• Подготовительные работы. Разметка участка, проверка параллельности линий и соответствия прямым углам.
• Погружение угловых стволов.
• Установка промежуточных опор.
• Обрезка стволов. Поверхность опор должна образовать ровную горизонтальную плоскость.
• Бетонирование внутренних полостей свай для усиления прочности.
• Монтаж оголовков. Они устанавливаются на верхний торец, привариваются и служат точками крепления ростверка. Все места, расположенные рядом со сваркой или участки с поврежденным защитным покрытием сразу же подкрашиваются.

ВАЖНО!

При разметке следует исходить из осей стен, а не из границ периметра дома. Стены должны стоять на оголовках, а не свисать с них.

Как рассчитать количество материала?

Расчет количества опор производится по двум направлениям:

• По линиям наибольшей нагрузки.
• По несущей способности сваи.

Первый этап состоит в подсчете количества свай по всем линиям расположения наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м (чем тяжелее дом, тем ближе друг к другу надо установить опоры).

Второй этап состоит в проверке полученного числа опор. Общий вес дома вместе с расчетными дополнительными нагрузками (вес снега, мебели и бытовой техники, перекрытий, людей и т.д.) надо разделить на величину допустимой нагрузки на одну сваю.

Если полученное число меньше, чем то, что найдено на первом этапе, то расчет правильный. Если второй этап показывает большее значение, надо увеличить количество свай по линиям нагрузки.

Можно поступить проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, который весь расчет выполнит самостоятельно. Надо лишь подставить в нужные поля свои параметры и получить ответ.

Как правильно разметить места установки?

Для выполнения этой операции понадобится план первого этажа дома. Сначала отмечаются угловые точки, места примыкания несущих стен внутренние и наружные. Затем остальное количество свай равномерно распределяется по всем линиям.

Если имеются большие промежутки, предусматривают промежуточные опоры для поддержки балок перекрытия.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Расстояние более 6 метров между опорами считается недопустимым.

Как определить глубину погружения?

Определение глубины погружения опор можно делать только на основании анализа грунта и его состава. Кроме того, важным фактором является глубина промерзания грунта, выше которой сваи заглублять не рекомендуется, особенно, для ответственных (жилых) строений.

Для вспомогательных построек и сооружений (беседки, заборы, сараи и т.д.), возводимых на подходящих грунтах, минимальная глубина погружения принимается 1,5 м.

Для жилых построек рекомендуемая глубина погружения должна быть равна высоте дома. На практике она часто бывает меньше, что в первую очередь обусловлено неграмотностью или желанием сократить время строителей.

При погружении необходимо знать предельную величину сопротивления грунта и не превышать допустимых пределов, установленных заводом-изготовителем. В противном случае есть риск свернуть технологическое отверстие до момента достижения нужной глубины, что означает вывод сваи из строя и необходимость ее замены.

Погружение свай в почву

Существует два способа погружения свай:

• Ручное погружение.
• Механический способ.

Ручной монтаж допускается только для относительно тонких свай и при строительстве неответственных вспомогательных сооружений. Для жилых домов необходимо использовать строительную технику. Прежде всего, это обусловлено невозможностью качественно завинтить сваю диаметром 108 мм вручную.

Слишком велик процент отказа свай, а реверс недопустим из-за потери должной прочности соединения. Кроме того, допустимый перекос ствола по вертикали составляет всего 2°, что обеспечить вручную невозможно.

Механический способ позволяет обеспечить качественное погружение с соблюдением вертикали и заданной величины усилия. Для жилых построек допустим только механический способ, хотя рекламные объявления всячески утверждают о возможности в любых ситуациях действовать с помощью мускульной силы.

Это создает возможность для различных нарушений, когда неопытные строители начинают действовать самостоятельно и в результате получают неустойчивый и подвижный фундамент. На практике обычно используется мини-экскаватор с установленным навесным сваезаворачивателем.

Он способен погружать стволы диаметром до 159 мм на глубину до 12 м, чего в большинстве случаев вполне достаточно при частном строительстве.

Как выровнять по горизонтали

Погруженные винтовые сваи необходимо выровнять по горизонтали. Для этого устанавливается лазерный строительный уровень (нужна модель, способная обрисовать горизонтальную плоскость) на нужной высоте от поверхности почвы.

По имеющейся отметке производится подрезка всех стволов. Если какие-либо из них оказываются слишком короткими, производят предварительное наращивание.

К подрезанной части ствола (отрезается участок с технологическим отверстием) приваривается дополнительная труба, увеличивающая недостающую длину, после чего производится подрезка на общем уровне.

Все сварные швы и открывшиеся при подрезке участки металла необходимо сразу же подкрасить защитной полимерной краской. Надо выбирать непроницаемые для влаги виды или использовать битумную мастику.

Заливка бетоном

Внутренние полости свай заполняются бетоном. Это позволяет значительно усилить механическую жесткость трубы, снизить опасность коррозии внутри ствола.

Бетонирование увеличивает несущую способность ствола на треть, позволяя получить некий запас прочности фундамента, необходимый для устойчивости к возникновению непредвиденных ситуаций. Для заливки используются плотные марки бетона — М200 и выше. Заливку производят на уровень несколько меньший высоты подрезки.

В первые часы бетон в скважине просядет на несколько сантиметров, поэтому после заполнения до верха ствола насыпают сухую песчано-цементную смесь. Она впитает выдавленные при просадке частицы воды и образует пробку, запечатывающую ствол перед монтажом оголовка.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Как сделать фальш-цоколь

Фальш-цоколь предназначен для защиты пространства свайного поля под домом от проникновения животных или птиц, заметания снегом в зимнее время, от ветра и влаги. Для создания такого цоколя используются различные материалы.

Самый бюджетный и эстетически привлекательный вариант — полоса по внешнему периметру из профнастила. Она крепится верхней частью к специальной деревянной доске, установленной по периметру ростверка.

Нижнюю часть крепят к деревянному брусу, уложенному на подставки из кирпича, шлакоблока и т.п. для отсечки контакта с грунтом.

По нижней кромке устраивают бетонный отлив, а по верхней границе надо смонтировать отлив для вывода дождевой воды.

Полезное видео

В данном видео вы увидите технологию установки свайно-винтового фундамента:

Заключение

Фундамент из винтовых свай — быстрый и дешевый вариант создания основания для частных домов или вспомогательных построек. Простота монтажа и высокая скорость создания конструкции привлекают многих пользователей, но необходимость постоянного обслуживания металлических деталей является недостатком.

Если принимается решение использовать винтовые сваи, очень важно найти бригаду профессионалов, имеющих опыт работ с подобными основаниями, иначе вместо прочного и надежного фундамента появится неустойчивый частокол из недостаточно глубоко погруженных стволов.

При должном подходе и правильном соблюдении технологии такой фундамент способен выдержать около 75 лет.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

пошаговая инструкция по монтажу, устройство, технология, необходимая высота ростверка

Традиционный ленточный фундамент превосходно выполняет свои задачи, будучи построен на достаточно плотных и устойчивых грунтах.

В более сложных условиях требуются другие опорные конструкции, способные создавать прочное основание на проблемных или вовсе неустойчивых почвах.

Оптимальным вариантом становятся сваи, которые способны опираться на глубинные плотные слои, проходя сквозь поверхностные неустойчивые напластования и практически не образуя с ними конструкционной связи.

Такое решение проблемы позволяет получить неподвижный и надежный фундамент, сэкономить деньги и, зачастую, время.

Рассмотрим один из наиболее удачных вариантов — свайно-ростверковый тип.

Содержание статьи

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой систему вертикальных опор (свай), жестко связанных общим наружным несущим поясом (фото ниже).

Сваи опираются на плотные слои грунта, а ростверк несет стены дома, равномерно распределяет нагрузку и передает ее на систему свай.

Такой тип фундамента имеет массу конструкционных вариантов, может выдерживать нагрузки разного типа и эксплуатироваться в самых сложных условиях. Могут быть использованы разные типы и материал свай, ростверк может представлять собой простейшую опорную линию или мощную железобетоную ленту.

Различные комбинации этих элементов дают возможность создания фундамента с необходимыми параметрами, оптимальным образом подходящего к имеющимся нагрузкам, условиям эксплуатации и гидрогеологии участка.

ВАЖНО!

Наличие ростверка характерно для любого типа свайного фундамента, поэтому их все можно относить к этой обширной группе.

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

• Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
• Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

• Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
• Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
• Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

• На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
• На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
• На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Типы ростверков в зависимости от расположения

В зависимости от глубины погружения существует три типа конструкции ростверка:

• Заглубленный. Представляет собой полный аналог заглубленного ленточного основания. Погружается на глубину ниже уровня промерзания, чтобы исключить нагрузки пучения, направленные вертикально вверх.При этом, развитая боковая поверхность стенки испытывает максимальные величины боковых нагрузок, что необходимо учитывать при проектировании. На сложных или обводненных грунтах не используется из-за отсутствия технологических условий производства отливки бетона.
• Мелкозаглубленный. Представляет собой наиболее распространенный вариант конструкции свайно-ленточного фундамента, где лента погружается на небольшую (40-70 см) глубину. Этот вариант гораздо экономичнее, чем заглубленный, поскольку не требует такого серьезного объема земляных работ.
• Незаглубленный. В этом случае ростверк устанавливается над дневной поверхностью грунта, образуя зазор определенной высоты. Вариант используется на грунтах, не позволяющих выполнять объемные земляные работы — обводненных, чрезмерно рыхлых, имеющих склонность к пучению или сезонным подвижкам.

ВАЖНО!

Некоторые специалисты принципиально разделяют свайно-ленточные и свайно-ростверковые опорные конструкции из-за наличия или отсутствия погружения ленты в грунт. Другие объединяют их в одну группу, поскольку общая конструкция у тех и других практически не отличается.

Варианты использования

Существует несколько вариантов использования материала для ростверка:

• Древесина. Применяют либо цельный брус 150:200 или 200:200 мм, либо пачку из обрезной доски 50:200, собранную в 3 или 4 слоя. Полученная балка обладает высокими несущими способностями, ее просто обрабатывать и монтировать. Стоимость древесины относительно невысока, поэтому ростверк подобного типа является оптимальным вариантом для домов, не имеющих большого веса (древесина, газобетон, пенобетон).
• Металл. Этот тип ростверка позволяет получить прочное основание, жестко соединенное с оголовками свай. В результате получается прочная конструкция, время монтажа которой самое маленькое, а результат очень надежен. В качестве балок используют швеллер, двутавр или рельс, крепление к верхушкам свай производят на сварку. Чаще всего применяют в сочетании с винтовыми сваями.
• Железобетон. Этот вид ростверка строится по обычной технологии отливки монолитной ленты (плитка перекрытия). Единственное отличие возникает из-за наличия воздушного зазор между грунтом и нижней частью основания. Кроме того, арматура свай должна быть жестко связана с армпоясом ленты, образуя монолитную опорную конструкцию. Эта процедура образует мощное и жесткое основание, устойчивое ко всем видам нагрузок. Недостатком является длительный срок застывания бетона, останавливающий работы на месяц.

Его необходимая высота

Высота ростверка напрямую связана с материалом стен дома. Если планируется строительство кирпичного (бетонного, шлакоблочного) дома, то минимальной высотой считается 15-20 см над уровнем грунта. Для деревянных домов высота ростверка должна быть несколько увеличена и составлять около 40-60 см.

Это обеспечит необходимую изгибную жесткость, позволит отделить древесину от источников влаги снизу.

Имеется в виду снеговой покров, высота которого также должна учитываться. Если в регионе зимы очень снежные с большой высотой сугробов, необходимо рассчитывать высоту ростверка, превышающую их уровень.

Глубина заложения – от чего зависит

Глубина заложения зависит от состояния грунта на участке.

Во внимание принимаются все сопутствующие факторы:

• Уровень залегания грунтовых вод.
• Наличие и объемы почвенных вод.
• Возможность подтопления в весенний период.
• Наличие сезонных изменений гидрогеологии, повышения или понижения степени наполнения всех водоносных пластов.

Для правильного выбора глубины нередко приходится собирать информацию в местных геологических и метеорологических подразделениях, советоваться с опытными строителями, обращаться к различным приложениям СНиП.

Необходимо учитывать, что все значения, указанные в различных источниках, являются минимальными, т.е. допускается увеличение высоты подъема, но уменьшать высоту зазора нельзя.

Устройство

Ростверк представляет собой опорную конструкцию, расположенную под всеми несущими стенами, как наружными, так и внутренними.

Он собирается в единую ленту, сборка балок в единую конструкцию выполняется по обычным технологиям, свойственным данному материалу:

• Деревянные балки соединяют вполдерева с прокладкой стыка джутовой лентой.
• Металлические балки приваривают к оголовкам с усилением соединений резьбовыми элементами.
• Бетонный ростверк отливают в виде монолитного элемента, жестко соединенного со сваями общим армпоясом.

Каждая балка жестко соединена со всеми опорами, находящимися под ней. Расстояние между ними должно соответствовать величине нагрузки, превышение будет способствовать прогибу балок и деформации всех смежных элементов. Продольные соединения балок могут быть расположены только над оголовком сваи, стыковать их в пролете запрещается.

Как рассчитать монолитную основу

Расчет свайно-ростверкового фундамента выполняется опытными и грамотными специалистами.

Это сложная и ответственная инженерная задача, которая не под силу людям посторонним и не имеющим специальной подготовки (работа проводится с использованием схем и формул).

Если возможности обратиться к специалистам нет, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые дают достаточно корректный ответ в течение нескольких секунд и совершенно бесплатно.

Если по каким-либо причинам необходимо рассчитать опорную конструкцию самостоятельно, выполняют следующие действия:

• Производится подсчет веса дома вместе с имуществом, ветровой и снеговой нагрузкой, дополнительными элементами. Этот пункт самый сложный, так как надо учесть абсолютно все факторы воздействия на фундамент со стороны постройки. Некоторые значения можно отыскать в таблицах СНиП, например — величину ветровой и снеговой нагрузки, свойственных данному региону.
• Полученное значение умножают на коэффициент прочности конструкции. Обычно его принимают равным 1,1, но в некоторых случаях используют повышенный коэффициент — 1,2.

Величина запаса прочности актуальна только для данной конфигурации дома.

Все дополнительные элементы, отделка, мебель или пристройки будут увеличивать его вес и нагружать фундамент сверх расчетного значения.

Поэтому вполне допускается принять коэффициент прочности намного больший, чтобы избежать в будущем деформации или разрушения фундамента.

После того, как нагрузка определена, выполняется расчет количества свай.

Общий вес дома делят на величину допустимой нагрузки единицы и округляют результат до целого числа.

Допустимая нагрузка на готовые опоры указывается в паспорте изделий, для буронабивных свай ее рассчитывают самостоятельно, используя методику, указанную в СНиП или других источниках.

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий по монтажу железобетонного ростверка, расположенного на высоте 30 см над уровнем грунта (один из наиболее сложных вариантов).

Порядок действий:

Подготовка

Производится очистка и планировка участка (если это необходимо). Удаляют все посторонние предметы, растения и прочие помехи.

С помощью колышков производят разметку участка. Для забивных свай она заключается в установке одного колышка на оси опор, для буронабивных отмечаются линии внешнего и внутреннего периметра. Также для них необходимо предварительное бурение скважин, которое производится по результатам пробного бурения.

Оно определяет глубину залегания плотных слоев грунта и производится в любом случае, так как дает возможность определить длину стволов.

Установка свай

Забивка свай производится с помощью специальных машин.

Необходимо составить схему погружения, чтобы готовые сваи не отсекли точки установки следующих опор.

Обычно установку производят по спирали или змейкой, последовательно переходя от одной точки к другой.

Для буронабивных свай производят гильзование скважин (погружение трубы из свернутого рубероида или куска пластиковой трубы нужного диаметра). Затем собирают и опускают в скважину армпояс, размеры которого надо выбрать так, чтобы он легко входил в отверстие.

Длина арматуры должна превышать длину скважины, чтобы впоследствии ее можно было жестко связать с армпоясом ростверка. Затем производится заполнение скважины бетоном и выдержка в течение положенного времени (28 дней).

Строительство опалубки

Для постройки опалубки не обязательно выжидать срок затвердения бетона в скважинах. Если использованы забивные сваи, то обычно выжидают около недели, чтобы ствол «обсосало» (строительный термин, обозначающий восстановление грунта и плотное прилегание к боковым стенкам).

Опалубка представляет собой род длинного деревянного лотка, внутренние размеры которого повторяют форму будущего ростверка.

Сборку производят из обрезных досок, стараясь не допустить образования щелей и промежутков.

Высота опалубки должна несколько превышать высоту ростверка. Для жесткости нижнего отдела на землю устанавливают ряд подпорок, исключающих прогиб днища опалубки. Внутренняя часть устилается полиэтиленом, препятствующим выход воды или материала из опалубки.

Создание армпояса

Арматурный каркас создается по обычной технологии — рабочие стержни с помощью гладкой вспомогательной арматуры устанавливаются в нужном положении согласно проектной схемы и общих правил.

Важным моментом является жесткое соединение арматуры свай и армпояса ленты, для которого лучше всего использовать сварку. Остальные элементы соединяют путем вязки мягкой проволокой.

Заливка бетона

Заливку бетона производят после окончательного затвердения бетона в сваях.

Это важно, так как вес железобетонного ростверка очень велик и способен деформировать не застывший бетон.

Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости. Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой.

Через 10 дней снимают опалубку, после чего выдерживают ленту до полного застывания, которое наступает через 28 дней после заливки.

Полы по грунту

Полы по грунту применяют при создании конструкции ростверка, погруженной в грунт. Если имеется воздушный зазор, создание пола по грунту становится слишком сложным, неэффективным и нецелесообразным.

Внутренняя часть ленты засыпается слоем песчаной подушки. Затем на нее укладывают слой геотекстиля и засыпают щебень, на который через дополнительный слой геотекстиля насыпают слой щебня.

Всю засыпку последовательно уплотняют, добиваясь максимально возможного результата. Затем заливают слой стяжки, на который укладывают теплоизолятор.

Поверх него вновь заливают стяжку, внутрь которой монтируют систему теплого пола.

На эту стяжку можно настилать финишное покрытие. Пирог пола получается достаточно многослойный, но он обеспечивает качественный обогрев и препятствует теплопотерям из-за контактов с грунтом.

Технология гидроизоляции

Гидроизоляцию ростверка выполняют при помощи одного из наиболее распространенных материалов:

• Горячий битум.
• Битумная мастика.
• Оклейка рубероидом.
• Нанесение пропиточных составов.

Наиболее простым и быстрым вариантом является использование битумной мастики, которая отлично выполняет свои задачи и продается в готовом к употреблению виде. Наносится валиком или кистью, обычно в один или два слоя.

Схема утепления

Для утепления используются водонепроницаемые материалы:

• Жидкий пенополиуретан.
• Экструдированный пенополистирол (пеноплекс).
• Пенопласт.
• Керамзит.
• Пеностекло и т.д.

Наиболее удобным и эффективным вариантом считается пеноплекс, который наклеивается плотным слоем на всю поверхность ростверка, как внутреннюю, так и внешнюю.

Несколько хуже, но значительно дешевле использовать пенопласт, который также устойчив к воздействию влаги и является отличным теплоизолятором, но обладает способностью крошиться и избыточной хрупкостью.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете увидеть, как сделать свайно-ростверковую основу (армированный фундамент) своими руками, а также как происходит армирование ростверка:

Заключение

Свайно-ростверковые основания являются одним из наиболее успешных и надежных видов фундамента.

Они способны выполнять свои функции в самых сложных условиях, хорошо реагируют на изменения, позволяют строиться на самых проблемных грунтах.

В большинстве случаев строительство подобных фундаментов обходится дешевле, чем при постройке традиционной ленты.

Эти преимущества делают свайно-ростверковые основания предпочтительными среди большинства пользователей, чьи участки находятся в низинах, на подтапливаемых местностях.

Возможность самостоятельного строительства только увеличивает оценку этой технологии среди строителей, позволяя выполнять работу в удобное время и полностью соблюдать технологию.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Технология фундамента свайного ростверка: устройство, глубина заложения

Свайно-ростверковые фундаменты пользуются заслуженной популярностью среди многих частных застройщиков, особенно при возведении зданий на сложных по рельефу и структуре грунтах при глубинном или поверхностном заложении. Это бюджетный вариант оснований, способный выдержать большие нагрузки, обеспечивает долговечную и надежную конструкцию. Только этого возможно достичь, только если соблюдать все этапы технологии строительства фундамента.

Устройство свайного фундамента с ростверком

Фундамент свайный с монолитным ростверком

Такие основания состоят из свай и монолитного или ленточного ростверка, соединенного жестко с каждой сваей. В зависимости от глубины заложения свай, они бывают следующих типов:

• забивные;
• бурозабивные;
• винтовые;
• инъекционные.

Каждый вид свай выбирается под конкретный тип почвы и уровня заложения, а также с учетом глубины заложения грунтовых вод. Понятно, что финансовая составляющая также играет важную роль, ведь, например, забивные сваи монтируются с помощью специальной строительной техники, а бурозабивные или винтовые можно установить своими руками.

Также они подбираются по материалу, ведь под конкретный тип почвы покупаются или делаются свои сваи.

Например, деревянные сваи не подходят для пучинистых почв с высоким содержанием грунтовых вод, а металлические быстро разрушаются за счет влияния агрессивных грунтовых вод.

Технология расположения свайных конструкций

• Схема устройства свайного фундамента

  одиночные конструкции – ростверк делается ленточный, соединенный армированием, несущие плиты расположены каждая над своей сваей;

• ленточные – предусмотрено большое количество опор, расположенных по всему периметру будущего здания, а поверх будет монтироваться ленточный монолитный ростверк;
• полосная установка – используется для массивных сооружений на почвах, склонных к сезонному смещению. Опоры связывают между собой арматурой, могут быть одиночными полосами;
• кустами (пучком) – монтаж проводят только под конкретными опорными элементами, чаще всего на углах основания, где будет предусмотрена основная нагрузка;
• сплошным полем под всем зданием. Практикуется, если будет строиться железобетонный монолитный ростверк.

Конструкция ростверка

Схема поэтапного возведения ростверка. Разметка свайного поля.

Ростверк – это верхняя часть свайного основания. Именно на него ложится вся нагрузка непосредственно от несущих стен и перекрытий, а основное его назначение – это правильный равномерный перенос нагрузки от здания на каждую опору отдельно или на их пучок.

Производятся ростверки с различных материалов, а самым надежным и долговечным считается монолитный ростверк (железобетонный, бетонный с армированием, ленточный с блоков, прочие модификации).

Такая плита всегда делается на некотором расстоянии от поверхности почвы, пространство под ними иногда открытое, а в некоторых случаях строят кирпичную кладку по периметру ростверка с целью сделать теплоизоляцию внутренней поверхности конструкции.

Технология строительства свайно-ростверковых фундаментов

• Свайно-ростверковый фундамент в разрезе

  Проведение подробных изыскательных работ, в результате которых нужно получить подробную информацию о типе почвы и глубине заложения водных горизонтов;

• Разработка проекта основания, где сразу будут предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую опору, глубина их заложения, а также тип ростверка;
• Монтаж опор. Если в проекте четко указано, какой тип опор нужно использовать, то и технология их установки уже предусмотрена. Бывает, что при возведении небольших зданий на сваях сделан только расчет нагрузок. Тогда строитель сам определяется с типом свай и часто используется винтовые или инъекционные опоры, которые легче монтировать.
• Установка ростверка с дальнейшим его армированием;
• Обустройство цоколя, проведение гидроизоляционных и теплоизоляционных работ внутренней части пола.

Как правило, ключевым фактором при выборе типа и длины фундамента будет глубина заложения нижней кромки основания.

Также нужно проводить расчеты нагрузок на опоры, только сделать это самостоятельно очень сложно, тут нужно иметь специализированное строительное образование.

При расчете нагрузок берется во внимание масса несущих стен и перекрытий, масса возможных сезонных нагрузок, полезные нагрузки от мебели и полученный результат умножается на коэффициент 1.3.

Расчет опор и ростверка

Свайный фундамент с ростверком

Особенность конструкции свайно-ростверковых оснований в том, что тут нужно правильно проводить расчеты количества, способа расположения, глубины заложений и несущего типа опор. В традиционном строительстве на обычных почвах расстояние между опорами составляет до 1.5 метра, а глубина погружения 1.5-2.0 метра с выступом над верхней кромкой поверхности до 3 метров.

Но опоры часто используются фабричные с уже готовыми техническими данными и длиной, поэтому теперь нужно пристальное внимание обратить на расчет ростверка.

Расчет ростверка – это целая технология, где предусмотрен даже изгиб от влияния атмосферных сил и деформация или смещение за счет подвижек почвы. Как правило, для небольших сооружений используется ростверк высотой не менее 25 см и шириной минимум 40 см (но не меньше ширины несущих стен будущего здания).

Отдельно нужно сделать расчет ростверка на изгиб. Он делается по граням колонн в сечениях, по ступеням ростверка и наружным граням конструкции. После получения всех отдельно взятых результатов они суммируются и умножаются на поправочный коэффициент 1.2.

Этапы строительства такого основания

Примерно так выглядит возведение свайно-ростверкового фундамента в ускоренном процессе

Если выполнять земельные работы самостоятельно, тогда лучше взять в аренду земляной механический бур. Только его стоит использовать, если покупаются заводские винтовые или набивные сваи. В случае использования инъекционных опор бур не практикуют.

Заливка свай. Это целая технология, способная существенно экономить средства и время. Оптимальный вариант состоит с нескольких этапов:

• Подготовка ямы на граничную глубину залегания подошвы сваи. Затем делается труба с рубероида или устанавливается готовая асбестовая полая трубка.
• Внутри трубки устанавливаются вертикальные слои арматуры с поперечным армированием, все соединения нужно делать только болтовыми, сварка запрещена из-за возможной деформации металла. Высота установки верхней плоскости арматуры составляет до 5 см. Это делается для соединения арматуры будущего ростверка с опорами.
• После проведения всех предварительных монтажных работ опоры заливаются бетонным раствором до уровня верхней кромки арматурного пояса.

Заливка свайно-ростверкового фундамента

Уже когда в опорах застынет бетон, можно приступать к обустройству ростверка. Тут уже сам строитель определяется, монолитный или сборный ростверк делать. Но есть ряд рекомендаций специалистов, которых нужно придерживаться, а именно:

• Запрещено делать пересечения ростверка с различными коммуникациями, особенно если используется мелкозаглубленная конструкция;
• Отклонение опор от вертикали должно составлять не более 5 см;
• Все стыки и швы в ростверке заделываются бетонным раствором с чистого цемента и песка или при содержании щебня мелкой фракции;
• Армирование ростверка обязательно в любом случае. Причем нижний пояс армирования нужно обязательно соединить с верхним поясом опор. Диаметр прутьев может быть различным, но не менее 1.4 см при длине одного звенья до 2 метров. Если такой длины арматуры нет, тогда нужно увеличивать количество горизонтальных поясов.

Понятно, что без обустройства цоколя в свайно-ростверковом фундаменте не обойтись, но технологий тут существует большое количество и каждый решает сам. Для жилых зданий утепление цоколя обязательно, а для хозяйственных построек делать его не обязательно.

Устройство, плюсы и минусы свайного фундамента – установка его своими руками

Свайные фундаменты до недавнего времени почти не применялись в индивидуальном строительстве, за исключением регионов со сложным климатом и грунтами. Свайный фундамент под дом набрал свою популярность одновременно с технологией каркасного строительства. Именно компании, выпускающие лёгкие по весу домики, пригодные для круглогодичного проживания, впервые стали применять их достаточно широко.

Пример готового свайного фундамента

Они искали способ снизить стоимость строительства без потери качества, и решение оказалось в замене традиционного ленточного фундамента свайным.

Далеко не всегда возможно непосредственное опирание конструкций фундамента зданий на подстилающий слой грунта. В зависимости от условий, грунт может быть малопригодным для этого, обладая низкой или недостаточной несущей способностью, неустойчивым характером залегания, находиться в зоне вечной мерзлоты и тому подобное.

В таких случаях осуществляется проектирование свайных фундаментов и их устройство, что позволяет обеспечить передачу нагрузки от здания на лежащие ниже, более прочные и плотные слои грунта с предсказуемыми характеристиками.

Проект свайного фундамента на зыбком грунте

Свайные фундаменты широко используются в строительстве, поэтому разработано огромное количество вариантов, учитывающих практически любые условия возведения и предлагающие разнообразные решения как с учётом технологических возможностей, так и экономических аспектов.

Сегодня фундамент на сваях – один из самых востребованных на рынке частного и коммерческого строительства. Так как по своим ценовым показателям он оказывается значительно выгоднее классических решений, а по своим техническим характеристикам и сроку службы даже превосходит традиционные фундаменты.

Вернуться к оглавлению

Содержание материала

Где применяются свайные фундаменты

В большинстве российских регионов свайный фундамент применяется для строительства домов на слабых грунтах. Таковыми будут являться торфяники и болотистые почвы. Кстати, он будет и там, где достаточно высокий уровень грунтовых вод.

Схема монтажа свайного фундамента

Плитный или мелко заглубленный ленточный фундамент будет неэффективен на такой земле, так как верхний слой почвы просто не сможет выдержать большую нагрузку.

Проектирование и устройство свайных фундаментов регламентируется не только Строительными нормами и правилами, в частности, СНиП 2.02.03-85, но и другими нормативными документами, к которым относится, например «Руководство по проектированию свайных фундаментов». В нём изложены все рекомендуемые решения, применяемые для устройства данного типа фундаментов, определены параметры необходимых изыскательских работ, методы выполнения проектных и виды осуществляемых расчётно-конструкторских работ.

Рассмотрены вопросы расчёта свай по несущей способности, расчёт свайных фундаментов и оснований по деформациям, общие вопросы проектирования свайных фундаментов.

Готовый проект свайного фундамента

Отдельно выделены особенности проектирования в специфических условиях, таких как просадочные грунты, набухающие грунты, подрабатываемые территории или сейсмические районы.

Свайный фундамент представляет собой более сложную систему, чем просто набор свай, поэтому для квалифицированного расчёта других элементов применяются и иные рекомендованные к использованию материалы, например, «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов».

Использование нормативной литературы позволяет обеспечить высокое качество проектных работ и обоснованное принятие экономических решений без ущерба безопасности и долговечности зданий и сооружений.

Именно для этого используют сваи. Вертикальные конструкции опускаются на достаточную глубину в землю и передают нагрузку на более плотные слои грунта, которые располагаются ниже. Цена такого фундамента более низкая, чем на классические типы фундаментов с выемкой грунта.

Также установка свайного фундамента станет оптимальным решением в районах вечной мерзлоты и там, где имеются подвижные грунты.

Домик для отдыха на берегу реки или вблизи водоёма тоже лучше ставить на свайный фундамент. При использовании качественной гидроизоляции конструкция прослужит намного дольше, чем прочие типы фундаментов.

Вернуться к оглавлению

Виды используемых свай

Свайные фундаменты различаются по нескольким параметрам. Определённый тип подходит для эксплуатации в конкретных условиях. Также от этого зависит стоимость обустройства фундамента, которая включает в себя требуемые стройматериалы и работу специализированной техники.

По используемым материалам

Сваи могут быть изготовлены из различных материалов. Для фундаментов под разные строения и сооружения используются сваи из дерева, металла, бетона и железобетона, а также комбинированные виды свай.

Последний тип считается одним из самых надёжных, так как разные материалы по-разному подвергаются коррозии, как следствие, дольше сохраняют свой первозданный вид и выполняют основные функции.

По методу погружения

Первое и основное различие свай – это использование полностью готовых единиц, которые опускаются в грунт и свай, требующих изготовления на месте.
К первому виду относятся забивные, буроопускные и винтовые сваи. Ко второму –

буронабивные и комбинированные.

Забивные и буроопускные сваи чаще используются при возведении фундаментов в многоэтажном строительстве. Они представляют собой весьма объёмные бетонные или железобетонные балки. Цена на сами конструкции достаточно высокая, а для их установки требуется крупная строительная техника.

Аренда спецмашин при индивидуальном строительстве встанет в копеечку.

По несущим нагрузкам

Все сваи подразделяются на два основных типа:

1. Сваи-стойки, которые проходят мягкие и ненадёжные слои грунта и, в конечном счёте, опираются на твёрдую породу.
2. Сваи, которые остаются «висеть» в земле. Такие сваи используют в том случае, когда твёрдая порода находится на недосягаемой глубине или её просто нет, например, в условиях вечной мерзлоты, или на болотах и торфяниках.

В первом случае вся несущая нагрузка, передаваемая от здания на фундамент, переходит на твёрдые слои породы, и здание, получается, под собой имеет надёжную опору.

Во втором случае действует иной принцип. Нагрузка распределяется равномерно на все сваи, а сваи удерживаются в грунте за счёт силы трения между поверхностями сваи и земли. И те и другие неплохо зарекомендовали себя и используются в строительстве на равных условиях.

Вернуться к оглавлению

Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент представляет собой поле из отдельных свай. Их количество, расстояние между сваями, способ распределения и обвязки рассчитывается индивидуально под каждый проект дома. Сверху каждая свая может иметь небольшую площадку или выведенную арматуру. Это необходимо для последующего монтажа обвязки.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи – безусловный лидер в сфере частного строительства. Большинство каркасных проектов в основе имеют фундамент на винтовых сваях. Свая представляет собой металлическую трубу, заостренную снизу и с приваренной винтообразной лопастью.

По сути, это не что иное, как большой саморез, только без шляпки. Такая свая просто вкручивается в грунт. Для этого может использоваться строительная техника, или возможно обустроить свайный фундамент своими руками. Одна из самых бюджетных и нетрудоёмких технологий.

Готовый фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи могут быть комбинированными. Если классическая винтовая свая – полая металлическая труба, то комбинированная предполагает заполнение пустоты бетонным или железобетонным раствором.
К плюсам фундамента на винтовых сваях относятся его низкая стоимость, возможность установки без применения тяжелой техники, использование в условиях вечной мерзлоты и на болотистых почвах.

Минусы такого фундамента – недолговечность, по отзывам, он может простоять около 70 лет. Ещё один недостаток – фундамент на винтовых сваях без ростверка может выдержать только легковесные конструкции, например деревянные или каркасные дома. Для каменных, кирпичных или блочных построек лучше использовать другие, более прочные фундаменты.

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи – вид свай, который изготавливается на месте с применением бетонного или железобетонного раствора и армирования. Для начала на строительном поле, размеченном согласно чертежу, бурятся скважины. Вертикальные шахты усиливаются армированием, а затем заливаются раствором.

В зависимости от типа грунта, на котором производится монтаж фундамента на буронабивных сваях, могут использоваться различные обсадочные материалы.

Например, в случае сыпучих и песчаных грунтов, в шахту может быть опущена специальная полая труба. Технология допускает изолирование стенки рубероидом, толем, полиэтиленовой плёнкой. В зависимости от используемого материала, после заливки обсадка может быть убрана, а может быть оставлена в шахте, выполняя функцию гидроизоляции.

Монтаж буронабивных свай

Сваи, изготовленные по последней схеме, с применением обсадочно-изолирующих материалов, служат дольше, чем простые буронабивные сваи.

Плюсы такого фундамента – простота в установке. Одна из разновидностей буронабивного фундамента – столбчатый. Такой фундамент можно обустроить без применения специальной техники. Углубления для свай выкопать или пробурить вручную, самостоятельно сделать раствор и залить основание.

Ещё одно достоинство – возможность поставить дом даже в труднодоступном для техники месте, почти вплотную с другими строениями.

Однако такой фундамент будет являться недолговечным и менее прочным. Без специальной гидроизоляции заливные сваи достаточно быстро разрушаются. К минусам можно отнести невозможность их эксплуатации в регионах, где наблюдаются горизонтальные подвижки грунта.

Схема для постройки буронабивного свайного фундамента Вернуться к оглавлению

Виды используемой обвязки

Сами по себе сваи представляют собой просто столбы или стойки. Для того чтобы они превратились в полноценный фундамент необходима обвязка свайного фундамента. Свайно-ростверковый фундамент по своим характеристикам превосходит ленточные и монолитные плитные фундаменты. Он считается более устойчивым к любым подвижкам грунтов. В зависимости от веса строения используются различные решения.

Сваи-колонны

Самый простой вид сваи – это свая-колонна, которая используется в качестве фундамента для забора или лёгкого летнего домика. Она же будет продолжением и основой сооружения, которое будет монтироваться вокруг сваи. Какая-либо обвязка в этом случае не требуется.

Обвязка из бруса

Чаще всего используется при обустройстве свайно-винтового фундамента под строительство лёгкого каркасного или бревенчатого дома.

Функцию ростверка в этом случае выполняет 200-й брус из лиственницы. Если делаете свайный фундамент своими руками, то брус стоит укладывать на специальные площадки, которыми оборудована каждая свая, и надежно крепить болтами и стяжками. Места стыковки двух элементов обвязки оформляются пазом.

Металлическая обвязка

Ростверк на свайно-винтовом фундаменте может быть выполнен из профиля, швеллера или уголка. В этом случае монтаж происходит с применением сварки.

Так же крепление возможно на болты, если изначально свайно-ростверковый фундамент предусматривает такую конструкцию. Для этого каждая свая должна быть оборудована небольшой площадкой с отверстиями под два или четыре болта, также как и обвязка, идущая в комплекте.

Пример обвязки свайно-ростверкового фундамента

В этом случае свайное поле должно быть установлено с минимально допустимой погрешностью, иначе обустройство ростверка станет невозможным.

Монолитный ростверк

Свайно-ростверковый фундамент – это гибрид свайного фундамента и классического ленточного или плитного. В случае, когда необходима особая жёсткость конструкции, применяется следующая схема: поверх свай собирается опалубка и делается монолитный ростверк в виде плиты или ленты.

Лучше всего такая конструкция сочетается с буронабивными сваями. В этом случае армирующие элементы каждой сваи выводятся наверх и становятся основой ростверка. При этом дополнительное армирование ростверка также необходимо.

Вернуться к оглавлению

Этапы работы при устройстве свайных фундаментов

Доверить специалистам или обустроить свайный фундамент своими руками – возможны оба варианта. Работы можно выполнять как с применением строительной техники, так и воспользоваться электрическим или ручным буром для ям, или вовсе выкопать шахты вручную.

Земельные изыскания

Устройство свайных фундаментов происходит на достаточно сложных грунтах. Чтобы избежать ошибок в проектировании и рассчитать осадку свайного фундамента, целесообразно заказать земельные изыскания. Несколько пробуренных информационных шахт и детальный анализ специалиста, который будет представлен в виде официальных документов – карты грунтов, позволит сделать точный расчёт и определить оптимальную глубину шахт под сваи.

В том случае, если заказывать свайный фундамент без геологической разведки, есть риск изготовить сваи недостаточной длины.

Схема устройства сваяного фундамента

Вторая проблема, с которой можно столкнуться – упереться в скальную породу на одном из участков свайного поля, что не позволит вкрутить сваи на необходимую глубину.

Проектирование

Устройство свайных фундаментов предусматривает не только процесс физической работы, но и включает в себя обязательный бумажный период. Во время проектирования свайных фундаментов делаются расчёты, которые позволяют определить размер свайного поля, глубину шахт и их количество, расстояние между сваями.

Более лёгкие конструкции позволяют располагать сваи в фундаменте на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Расчет фундамента для тяжёлых сооружений и на сложном грунте требует увеличения частотности – расстояние может сокращаться до 1 метра. Также сваи могут опускаться в грунт не вертикально, а под определённым углом, что усиливает конструкцию.

Проектная схема с расчётами свайного фундамента

На чертеже обязательно должны быть обозначены наиболее нагруженные участки дома: длинные прогоны без дополнительных стоек или несущих поддерживающих колонн, расположение тяжелых элементов – камина, печи. Фундамент в этих местах должен быть также усилен, в некоторых случаях в изначально разработанную схему добавляют дополнительные сваи.

Обустройство свайного поля

Свайное поле должно полностью соответствовать расчётной схеме. Допускается минимальная погрешность. Это касается как координат расположения сваи, так и её отклонения по вертикальной оси.

Такая точность необходима для того, чтобы нагрузка, передаваемая от здания на фундамент, распределялась равномерно. Также этот параметр напрямую влияет на качество возведения ростверка.

Когда пробурены шахты, любым доступным способом вкручиваются сами сваи. Именно на этом этапе необходим тщательный контроль за вертикальным и горизонтальным уровнями.

После установки всех свай, с помощью лазерного уровня делается отметка на каждой свае и производится обрезка излишков трубы. А поверх каждой сваи наваривается специальная площадка, на которую будет крепиться ростверк. Кроме этого, необходимо сделать обвязку свай по периметру и в случае необходимости усилить диагонали.

Установка ростверка

В зависимости от способа установки ростверк на свайном фундаменте подразделяется на высокий, низкий и заглубленный.

Кроме того, он может быть выполнен в форме ленты, идущей по всему периметру, а также опоясывать сваи под несущими внутренними конструкциями. Внешне такой ростверк напоминает ленточный фундамент. В отдельных случаях монолитный ростверк может представлять собой плиту.

Как сделать свайный фундамент в этом случае? Технология такая же, как и при обустройстве фундамента с более простой обвязкой.

Пример лёгкой обвязки свайного фундамента

Если после вкручивания свай предполагается обустройство плиты, необходимо вывести свайную арматуру, соединить её с арматурой будущей плиты, собрать опалубку и уже после этого заливать основу.

Благодаря обустройству монолитных ростверков применение свайно-винтовых фундаментов стало возможно в промышленном и коммерческом строительстве. Большая нагрузка равномерно распределяется на все сваи, что обеспечивает надёжность и прочность всей конструкции.

Утепление фундамента

Утепление свайного фундамента не требуется. При отсутствии ростверка достаточно будет закрыть свайное поле – расстояние между домом и землёй. Защитив его от ветра, вы защитите дом и от холода. Необходимый слой утеплителя, который поддерживает нужную температуру в здании, заложен в пространство между основанием и полом дома. В том случае, если фундамент дополнен ростверком, то утепляется именно этот элемент.

Для этого в первую очередь применяется ветрозащитный экран, который закрывает пространство под домом. А в случае необходимости используют классические теплоизоляторы, которые применяют для утепления ленточных и монолитных фундаментов. Чаще всего это полистирольные плиты. В случае обустройства неглубокого цоколя возможно утепление фундамента термопанелями. Для этого цоколь снаружи закрывается асбестоцементными плитами, также может использоваться листовой шифер или фасадные комбинированные плиты, а внутри уже крепится любой тип утеплителя.

Фасадные работы

Отделка свайного фундамента возможна различными материалами. Для этого применяют сайдинг, кирпич, искусственный или натуральный камень, панели, имитирующие любую поверхность. Выбор материала для облицовки зависит от общего стиля оформления дома.

Само по себе здание, которое стоит на фундаменте из тонких свай смотрится не очень эстетично. Облицовка помогает не только улучшить внешний вид, но ещё и дополнительно утеплить дом, так как закрытый цоколь препятствует попаданию под дом лишней воды и защищает от ветра.

Прежде чем заниматься какой-либо отделкой, необходимо грамотно закрыть пространство под домом. Сделать это можно с помощью возведения забирки. Это специальная стенка, которая возводится близко с основанием дома, но никак не привязана к нему. Поэтому когда фундамент начинает гулять, осаживаясь неравномерно, защита и облицовка, которая крепится к этой стенке, не деформируется.

На этом видео – монтаж свай для фундамента в реальных условиях.

Вернуться к оглавлению

Отзывы, которые приходили в редакцию нашего сайта о строительстве свайного фундамента для своего дома

Сергей, Московская область. Капитальный дом.

«Дому уже пять лет, каркасник строил сам. Фундамент выбрал на винтовых сваях, они на 4,5 метра уходят в землю, над землёй осталось около 50 см. Заказывал металлические со специальной антикоррозийной обработкой, бурил и устанавливал производитель. Установка заняла три дня. До настоящего момента нареканий нет. Окна, двери открываются исправно, по фасадам никаких трещин, то есть, усадки нет или она минимальная, так что на эксплуатационных характеристиках это не отражается».

Проект дома на свайном фундаменте

Алексей, Пермская область.  Дачное строительство.

«Если и ставить дом на свайном фундаменте, то однозначно только закрывать цоколь и вешать фасады. На даче старый дом на ленточном стоит, давненько уже. По весне гуляет, да и сам фундамент уже трещинами пошёл. А новый поставил на свайном, сам заливал.

Всё хорошо, нареканий нет. Однако каждую весну проводить уборку на участке – реальная проблема. Под дом задувает всякий мусор, там постоянно сыро и грязно всю весну. Просыхает и перестает тянуть сыростью только к концу июня. Но тогда появляется другая беда – пыль. Два года помучался, сейчас буду закрывать, может проблема и решится. Хотя сырость может пойти в дом».

Эдуард, Башкортостан. Загородный коттедж.

«Строил для себя, никуда не торопился. Остановился на винтовых сваях с заливкой, так как участок – бывшее осушенное болото, торф.

Дом со свайным фундаментом построенном на торфяном грунте

После установки для надёжности выждал год, пока фундамент не даст естественную осадку, так как слышал отзывы, что иногда монтажники могут промахнуться, и один из участков фундамента просто со временем уйдёт в грунт. За год уровень не изменился. После этого начал строительство.

Дом в два этажа, но не тяжёлый – из оцилиндровки. Стоит седьмой год. Почти сразу после завершения коробки закрыл цоколь и утеплил. Снаружи – природный камень и вентиляция. Считаю, что для нашего региона – одно из лучших решений. У соседей в посёлке есть и на ленточных, и на плитных фундаментах дома, мне не нравится, как они гуляют».

Свайный фундамент с ростверком: чертежи, заливка своими руками

По причине дороговизны и сложности в установке на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого ввиду своей конструкции и сложности проектирования.

Свайно-ростверковый фундамент.

Что это за тип фундамента

Ростверк – это плита или балка, которая связывает между собой сваи непосредственно на поверхности земли. Это фактически основной несущий железобетонный пояс, на который уже затем монтируются несущие стены самого здания. Как правило, при проектировании и расчете ростверка используются подробные чертежи всех элементов, ведь основная нагрузка ложится непосредственно на сами плиты.

Соответственно, в любой схеме такой конструкции уже предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую сваю отдельно, а также на плиты основания. Также стоит учитывать, что ширина ленточного основания существенно больше самых стен. Это делается с целью распределить массу несущих конструкций здания по всей плоскости плит и обеспечить хорошую устойчивость даже при непосредственных подвижках отдельной опоры.

Принципиальная схема свайно-ростверкового фундамента.

Где используется ростверк?

1. При строительстве бань, технических зданий с небольшой массой несущих конструкций;
2. При строительстве жилых зданий на склонах с большим углом наклона;
3. Если необходимо сделать встроенный в глубине гараж или подвал;
4. Когда во время геодезических исследований почвы обнаружено расслоение, особенно при комбинировании глинистой и песчаной почвы;
5. При реставрации каменных и бетонных оснований зданий старой постройки, если обнаружено проседание отдельных углов. Тогда под основу подводятся специальные опоры, затем проводится заливка платформы и уже затем разносится по внешней части несущий ростверк.

Свайно-ростверковый фундамент в разрезе.

Выбор свай для будущего основания

Как правило, свайно-ростверковый фундамент своими руками сделать относительно сложно, но технически возможно. Для этого сначала подбирается тип свай, а они бывают железобетонные, бетонные, металлические и даже деревянные.

Сегодня сделать заливку свайного ростверка можно даже с готовыми сваями, которые забиваются в почву пневматическими молотами, но стоит такая технология дорого и чаще используется при строительстве больших промышленных, административных и жилых зданий.

Также есть так называемые инъекционные сваи с диаметром до 120 мм и единственным арматурным прутом, но они используются исключительно для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.

Расположение свай в ростверке

1. Одиночная свая – тут каждая свая расположена под своей опорой, а все опоры соединены в единое целое армированием;
2. Ленточное соединение. Предусмотрено равномерное распределение всех свай и их расстояние указано в чертеже;
3. Полосное расположение свай используется при строительстве массивных и больших зданий;
4. Расположение кустами. Целый пучок свай установлен в одном месте и принимает на себя повышенные нагрузки;
5. Расположение полем. Это тот случай, когда над сваями залита монолитная плита, а все сваи установлены в шахматном порядке по схеме с четкими расчетами длины каждой единицы.

Схема расположения свай в ростверке.

Возведение свайно-ростверкового фундамента

• Определение типа грунта и его структуры. Тут желательно получить геодезический разрез почвы с подробными данными по каждому слою почвы. Ведь сваи часто забиваются на глубину до двух метров;
• Подготовка котлована или траншеи. Ее желательно делать на ровных поверхностях, на уклонах она не дает никакой эффективности. Оптимальное решение – это подготовка небольших углублений, в которых делается песчаная подушка;
• Установка опалубки. Ее можно делать, а можно и нет. Если частник готов сделать своими руками фундамент с несъемной опалубкой, тогда такой фундамент будет иметь отличные гидроизоляционные характеристики;
• Теперь можно проводить процесс углубления готовых свай или заливать арматуру бетонной смесью. Отверстия под сваи бурятся специальной техникой, затем внешние контуры закрываются рубероидом. Внутри скважин устанавливают асбестовые трубы, которые дополнительно армируют для увеличения прочности несущей конструкции. После полной установки свай начинается процедура заливки свай бетоном и создания промежуточной подсыпки;
• После того, как сваи наберут заданную прочность, проводится армирование каркаса по всему горизонтальному периметру. Армирование нужно обязательно залить бетоном.

Ошибки при проектировании и монтаже железобетонного ростверка

Пример неправильного проекта.

1. Отсутствие четкого проекта с подробным расчетом всех мест расположения свай, их толщины, длины, а также геодезической карты территории.
2. Не предусматривается четкая жесткая связь между столбами свай и несущей плитой. Если зимой грунт начинает промерзать, тогда он расширяется. В результате под нижней частью утепленного перекрытия грунт охлаждается медленнее и возникает разнонаправленная сила. Эта сила стремится опрокинуть столб, мерзлая земля давит на верхние слои столба, а нижняя берет нагрузку на себя. В результате столб начинает наклоняться, а если они не зафиксированы жестко сверху, тогда однозначно их вырвет из пазов залитого ростверка.
3. Не предусматривается в нижней части ростверка воздушная подушка. Если не удаляется подсыпка под ростверком, тогда через сезонные изменения температур на нее будет воздействовать значительная сила. Она со временем приведет к разрыву опорных площадок, повреждению ленты ростверка. Чтобы такого не случилось, во время заливки на дно котлована ложатся пенополистирольные плиты, которые играют роль амортизатора и защищают от промерзания почвы.
4. Неправильно проведенный расчет допустимой глубины погружения свай. Если они забиты не достаточно глубоко, тогда в этом месте здание даст просадку, возникнет перекос несущей конструкции и заваливание одного угла. Со временем разрушается сама плита через чрезмерные нагрузки и цоколь здания. Также через неправильные расчеты или проект конструкции ростверка возможно резкое поднятие одной или нескольких свай, а это неизбежно влечет за собой разрушение перекрытий с дальнейшим уничтожением самого здания.
5. Неправильно сделан расчет несущей способности основания. Эту ошибку часто можно встретить в начинающих проектировщиков без опыта работы и практики. Тут проблема состоит в неправильном выборе типа почвы, ведь весь расчет именно на этом и основан. Наибольшей несущей способностью обладают скальные породы и каменистые грунты, наименьшей — мелкозернистые песчаные грунты. Если ошибиться в расчетах есть риск того, что будущая постройка будет со временем постоянно погружаться в землю, и этот процесс будет очень сложно остановить. Поэтому тут нужна полноценная схема расположения, длины и диаметра каждой сваи.

схема и советы по возведению

• Монтаж фундамента
  • Выбор типа
  • Из блоков
  • Ленточный
  • Плитный
  • Свайный
  • Столбчатый
• Устройство
  • Армирование
  • Гидроизоляция
  • После установки
  • Ремонт
  • Смеси и материалы
  • Устройство
  • Устройство опалубки
  • Утепление
• Цоколь
  • Какой выбрать
  • Отделка
  • Устройство
• Сваи
  • Виды
  • Инструмент
  • Работы
  • Устройство
• Расчет

Поиск

Фундаменты от А до Я.

• Монтаж фундамента
  • ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый

    Фундамент под металлообрабатывающий станок

    Устройство фундамента из блоков ФБС

    Заливка фундамента под дом

    Характеристики ленточного фундамента

• Устройство
  • ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление

    Устранение трещин в стенах фундамента

    Как армировать ростверк

    Необходимость устройства опалубки

    Как сделать гидроизоляцию цоколя

• Цоколь

Каковы потребности и функции свайного фундамента?

Недостаточная несущая способность грунта для несущей конструкции потребует свайного фундамента. Свайный фундамент будет выбран из расчета:

1. Состояние почвы
2. Виды нагрузок, действующих на фундамент
3. Нижние слои почвы
4. Условия участка
5. Условия эксплуатации

Свайный фундамент состоит из свайного цоколя и свай, расположенных по отдельности или группами.Нагрузки, исходящие от надстройки, безопасно передаются на твердые породы, грунт и скалы ниже с помощью свай. Сваи — это длинные тонкие элементы, длина которых может превышать 15 м.

Свайный фундамент выполняет множество функций, благодаря которым он широко применяется в строительстве. Здесь мы обсудим необходимость и функции свайного фундамента.

Рис.1: Устройство свайного фундамента

Когда и где используются свайные фундаменты?

Есть определенные строительные площадки, на которых можно использовать только свайный фундамент, потому что он исключительно удовлетворяет определенные потребности.Некоторые из этих потребностей упомянуты ниже.

1. Свайный фундамент необходим в тех местах, где возводимые конструкции большие и тяжелые, а грунт под ним слабый.
2. В районах, где часто возникают проблемы с осадками из-за разжижения почвы или проблем с уровнем грунтовых вод, свайный фундамент — лучший выбор.
3. В некоторых ситуациях уровень грунтовых вод на участке будет настолько высоким, что использование другого фундамента сильно пострадает. В такой ситуации свайные основания можно легко пробить через воду и расширить до достижения твердого пласта.
4. Конструкции могут подвергаться воздействию горизонтальных сил, влияющих на фундамент. Использование свайного фундамента помогает противостоять этому действию изгиба, а также поддерживает вертикальную нагрузку, приходящую на фундамент. Следовательно, свайный фундамент необходим для возведения водоудерживающих сооружений и строительных конструкций, сильно подверженных боковым (землетрясение и ветер) силам.
5. Свайный фундамент необходим, чтобы противостоять подъемным силам, возникающим из-за подъема уровня грунтовых вод или по любой другой причине.Подъемные силы чаще встречаются при строительстве опор электропередач и морских платформ. Для этих конструкций потребуется свайный фундамент.
6. Свайный фундамент необходим для участков, где окружающие сооружения подвержены эрозии почвы. Этому не может противостоять неглубокий фундамент.
7. Если план конструкции нерегулярный, распределение нагрузки также не будет равномерным по своей природе. Использование неглубокого фундамента в этих случаях приведет к дифференциальной осадке.Чтобы исключить неравномерную осадку в таких случаях, становится необходим свайный фундамент.
8. Свайный фундамент необходим возле линий глубокого дренажа и каналов.
9. Прилегающий грунт может быть ограничен шпунтовым фундаментом, как показано на рисунке 2 ниже.

Рис.1. Шпунтовый фундамент для удержания грунта у водоема

Функции свайного фундамента

Ниже перечислены основные функции свайного фундамента при возведении конструкций.

1. Основная функция свайного фундамента — безопасно передавать на землю приходящие на него нагрузки. Передача выполняется как вертикальные, так и горизонтальные или наклонные нагрузки.
2. Свайный фундамент может быть сооружен на несвязном грунте с применением методов смещения и вибрации.
3. Свайный фундамент помогает уменьшить осадку.
4. Свайный фундамент способствует увеличению запаса прочности тяжеловесных конструкций или зданий.
5. Свайный фундамент гарантирует безопасность, надежность и надежность вышележащих вертикальных конструкций.
6. Расположение свай и заглушек в свайном фундаменте способствует равномерному распределению нагрузки.

.Анализ напряжений

свайного композитного фундамента CFG при укреплении плотины насыщенных хвостов шахт

Сваи из цементно-зольного гравия (CFG) — широко используемый метод усиления грунта. В данной статье рассматриваются механические характеристики композитного фундамента CFG при укреплении плотины насыщенных хвостов шахт (MTs). Полевые испытания статической нагрузки использовались для изучения несущей способности композитного фундамента CFG, а модели конечных элементов (FE) в трех измерениях, подтвержденные путем сравнения с экспериментальными результатами, использовались для обсуждения распределения напряжений сваи-грунт и отношения напряжений сваи-грунта. композитного фундамента CFG.Результаты показывают, что распределение давления грунта и напряжения сваи относительно однородно и стабильно по глубине и нагрузке, в то время как развитие несущей способности композитного фундамента CFG является недостаточным, в котором развитая несущая способность свай CFG составляет менее 50% от его. характеристическое значение. Кроме того, по сравнению с результатами испытаний лабораторной модели, соотношение напряжений сваи и грунта уменьшается с увеличением нагрузки, результаты МКЭ показывают, что они лучше соответствуют реальным инженерным условиям.Кроме того, модуль деформации и толщина подушки оказывают значительное влияние на соотношение напряжений сваи и грунта и интегральную несущую способность композитного фундамента CFG.

1. Введение

В последнее время в качестве общего типа фундамента технология композитного армирования фундамента была внедрена в различных областях инженерии в Китае, таких как проектирование фундаментов зданий и земляных работ [1–5]. В то же время свайный композитный фундамент CFG был применен при проектировании различных оснований, благодаря его широкому диапазону применения, быстроте строительства и низкой стоимости проектирования [6–8].В дорожном строительстве свайный композитный фундамент CFG обычно используется для гибкого армирования фундамента; однако свайный композитный фундамент CFG под гибким фундаментом будет нести неполное развитие несущей способности сваи и недостаточную несущую способность композитного фундамента [9–12]. Таким образом, важно изучить механические свойства композитного фундамента, такие как механизм передачи нагрузки, коэффициент распределения нагрузки между сваями и грунтом и соотношение напряжений между сваями и грунтом, которые могут улучшить несущую способность композитного фундамента.

За последние годы было проведено значительное количество исследований, включая аналитические, экспериментальные и численные подходы, для свайного композитного фундамента CFG под гибким фундаментом для изучения его механических свойств. С точки зрения теоретического анализа, например, Wang et al. [13] исследовали метод определения несущей способности свайного композитного фундамента CFG под железнодорожным гибким фундаментом. Дэн и др. [14] использовали простой и конвергентный подход для вывода расчетной формулы для отношения напряжений сваи к грунту для свайного композитного фундамента CFG.Существует множество экспериментальных исследований: например, Han and Ren et al. [15, 16] исследовали соотношение напряжений между сваями и грунтом и соотношение распределения нагрузки между сваями и грунтом в ходе испытания in situ . Zeng et al. [17] обсуждали распределение напряжений и трение в кольце сваи композитного фундамента CFG на высокоскоростной железной дороге. Ding et al. [18] исследовали характеристики несущей способности крупногабаритной группы нефтяных резервуаров посредством испытания на месте . Xue et al. [19] исследовали влияние различных факторов влияния на соотношение напряжений сваи и грунта на основе лабораторных модельных испытаний.Численное исследование также было начато для изучения композитного основания CFG: например, Wang et al. [20] провели численный анализ механизма совместной функции сваи и грунта и проанализировали распределение напряжений. Хуанг и Чжоу [21, 22] изучали влияние различных параметров подушки на соотношение напряжений сваи и грунта на основе МКЭ. Вышеупомянутые исследования в значительной степени способствовали разработке свайного композитного фундамента CFG. Однако теоретические исследования и натурные испытания по армированию насыщенной плотины МЦ считаются недостатком при использовании свайного композитного фундамента из КФГ [23, 24].Таким образом, в данной статье проводится подробный анализ механического поведения свайного композитного фундамента CFG при укреплении насыщенной плотины МЦ при гибкой нагрузке насыпи скоростной автомагистрали.

2. Полевые испытания свайного композитного фундамента CFG

2.1. Инженерный обзор

Скоростная автомагистраль Шаньси Ванчэн соединяет Ванчжуанбао и Фаньши. Стандарт проектирования маршрутов является двунаправленным с шестью полосами движения; расчетная скорость 100 км / ч; ширина земляного полотна 33,5 м, ширина отдельного земляного полотна 16.75 м. Предлагается высокое качество строительства, позволяющее избежать неконтролируемой деформации.

Весь маршрут состоит из девяти секций, проходящих через или проходящих вблизи насыщенной плотины МЦ, на которой магнитная установка Юэхун насыщала плотину МЦ (V-образная плотина МЦ, см. Рисунок 1) от до была усилена свайным композитным фундаментом CFG. Длина сваи CFG составляет 15 м, диаметр сваи — 0,5 м с шагом сваи 1,75 м, сваи распределены квадратной формы. Кроме того, в строительном чертеже проектным отделом предусмотрены характеристические значения несущей способности согласно отчету геологоразведочных работ и соответствующему критерию [26–28], в котором нормативное значение несущей способности композитного фундамента должно быть не менее 280 кПа. а для одинарной сваи должно быть не менее 400 кН, а предельное значение несущей способности грунта между сваями должно быть не менее 200 кПа.Однако из-за высоких требований к качеству проекта полевые испытания статической нагрузки композитного фундамента, включая испытание несущей способности односвайного композитного фундамента, испытание несущей способности одиночной сваи и испытание несущей способности грунта между сваями, были обязательными и были таким образом выполнено для изучения характеристик несущей способности свайного композитного фундамента CFG. Схема свайного композитного фундамента CFG представлена ​​на рисунке 1. На рисунке 2 показаны условия in situ на различных этапах строительства.

.

Фонды

Фонды

Фонды

Типы фундаментов

Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушечки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты глубокие включают сваи, свайные стены, диафрагменные стены и кессоны.

---

Типы фундаментов

Фундамент мелкого заложения

Фундаменты мелкого заложения — фундаменты, заложенные вблизи готовой поверхности земли; как правило, если глубина фундамента (D _f ) меньше ширины основания и менее 3 м.Это не строгие правила, а просто рекомендации: в основном, если поверхностная нагрузка или другие условия поверхности влияют на несущую способность фундамента, это «неглубокий». Неглубокие фундаменты (иногда называемые «раздвижными опорами») включают подушки («изолированные опоры»), ленточные опоры и плоты.
Фундаменты мелкого заложения используются, когда поверхностные почвы достаточно прочные и жесткие, чтобы выдерживать приложенные нагрузки; они, как правило, непригодны для слабых или сильно сжимаемых почв, таких как плохо уплотненная насыпь, торф, современные озерные и аллювиальные отложения и т. д.

---

Фундамент мелкого заложения

Падовый фундамент

Фундаменты с подкладкой используются для поддержки отдельной точечной нагрузки, например, от несущей колонны. Они могут быть круглыми, квадратными или прямоугольными. Обычно они состоят из блока или плиты одинаковой толщины, но они могут быть ступенчатыми или изогнутыми, если требуется для распределения нагрузки от тяжелой колонны. Фундаменты с подушками обычно неглубокие, но можно использовать и глубокие фундаменты.

---

Фундамент мелкого заложения

Ленточный фундамент

Ленточные фундаменты используются для поддержки линии нагрузок либо из-за несущей стены, либо если линия колонн нуждается в опоре, если расположение колонн настолько близко, что отдельные опорные основания были бы неприемлемыми.

---

Фундамент мелкого заложения

Плотные фундаменты

Плотные фундаменты используются для распределения нагрузки от конструкции на большую площадь, обычно на всю площадь конструкции.Они используются, когда нагрузки на колонны или другие нагрузки на конструкцию близки друг к другу и отдельные фундаментные площадки могут взаимодействовать.

Плотный фундамент обычно представляет собой бетонную плиту, простирающуюся по всей загруженной площади. Он может быть усилен ребрами или балками, встроенными в фундамент.

Фундаменты на плотах имеют то преимущество, что они снижают дифференциальные осадки, поскольку бетонная плита сопротивляется дифференциальным движениям между позициями загрузки. Они часто необходимы на мягких или рыхлых грунтах с низкой несущей способностью, поскольку могут распределять нагрузки на большую площадь.

---

Типы фундаментов

Фундамент глубокий

Глубокие фундаменты — это фундаменты, заложенные слишком глубоко под готовой поверхностью грунта, чтобы на их несущую способность основания влияли условия поверхности, обычно это происходит на глубине> 3 м ниже уровня готовой земли. К ним относятся сваи, опоры и кессоны или компенсированные фундаменты с использованием глубоких фундаментов, а также глубокие подушечные или ленточные фундаменты. Глубокие фундаменты могут использоваться для передачи нагрузки на более глубокие и более подходящие слои на глубине, если неподходящие почвы присутствуют вблизи поверхности.

Сваи — это относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки на фундамент через слои почвы с низкой несущей способностью на более глубокие слои почвы или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим соображениям, конструкционным соображениям или условиям почвы желательно передавать нагрузки на слои за пределами практической досягаемости фундаментов мелкого заложения. В дополнение к опорным конструкциям, сваи также используются для анкеровки конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым силам и силам опрокидывания.

Опоры — это фундаменты, способные выдерживать большие нагрузки на конструкцию, которые сооружаются на месте в глубоких выработках.

Кессоны — это форма глубокого фундамента, который сооружается над уровнем земли, а затем опускается до необходимого уровня путем выемки грунта или выемки грунта изнутри кессона.

Компенсированные фундаменты — это глубокие фундаменты, в которых снятие напряжений, вызванных земляными работами, приблизительно уравновешивается приложенным напряжением, создаваемым фундаментом.Таким образом, прикладываемое чистое напряжение очень мало. Компенсированный фундамент обычно представляет собой глубокий фундамент.

---

Фундамент глубокий

Сваи

Свайные фундаменты можно классифицировать по
тип сваи
(разные конструкции, которые должны поддерживаться, и разные условия грунта, требуют разных типов сопротивления) и
вид конструкции
(могут использоваться разные материалы, конструкции и процессы).

---

Сваи

Типы свай

Сваи часто используются, потому что на достаточно малых глубинах нельзя найти адекватную несущую способность, чтобы выдержать нагрузки конструкции. Важно понимать, что сваи получают опору как от концевой опоры , так и от поверхностного трения . Пропорция несущей способности, создаваемая либо торцевым подшипником, либо поверхностным трением, зависит от условий почвы.Сваи могут использоваться для поддержки различных типов структурных нагрузок.

---

Типы свай

Концевые опорные сваи

Концевые несущие сваи — это сваи, которые оканчиваются твердым, относительно непроницаемым материалом, таким как скала или очень плотный песок и гравий. Они получают большую часть своей несущей способности за счет сопротивления слоя у носка сваи.

---

Типы свай

Сваи фрикционные

Фрикционные сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхностного трения или адгезии.Это обычно происходит, когда сваи не достигают непроницаемого пласта, а забиваются на некоторое расстояние в проницаемый грунт. Их несущая способность определяется частично концевой опорой и частично поверхностным трением между заделанной поверхностью почвы и окружающей почвой.

---

Типы свай

Сваи редукционные

Сваи, уменьшающие осадку, обычно закладываются под центральной частью фундамента плота, чтобы уменьшить разницу в осадке до приемлемого уровня.Такие сваи укрепляют почву под плотом и помогают предотвратить перекос плота в центре.

---

Типы свай

Натяжные сваи

Конструкции, такие как высокие дымоходы, опоры электропередачи и пирсы, могут подвергаться большим опрокидывающим моментам, и поэтому часто используются сваи для противодействия возникающим в результате подъемным силам на фундаменте. В таких случаях возникающие силы передаются на грунт по длине заделки сваи.Сила сопротивления может быть увеличена в случае буронабивных свай за счет недостаточного расширения. При проектировании натяжных свай необходимо учитывать эффект радиального сжатия сваи, так как это может привести к снижению сопротивления вала примерно на 10-20%.

---

Типы свай

Сваи с боковой нагрузкой

Почти все свайные фундаменты подвергаются, по крайней мере, некоторой степени горизонтальной нагрузки. Величина нагрузок по отношению к приложенной вертикальной осевой нагрузке, как правило, будет небольшой, и никаких дополнительных расчетов конструкции обычно не требуется.Однако в случае причалов и пристаней, несущих ударные силы швартованных судов, свайных оснований для опор мостов, эстакад для мостовых кранов, высоких дымоходов и подпорных стен, горизонтальный компонент является относительно большим и может оказаться критическим при проектировании. Традиционно в таких случаях сваи устанавливаются под углом к ​​вертикали, обеспечивая достаточное горизонтальное сопротивление за счет компонента осевой нагрузки сваи, действующего горизонтально. Однако способность вертикальной сваи противостоять нагрузкам, приложенным нормально к оси, хотя и значительно меньше, чем осевая способность этой сваи, может быть достаточной, чтобы избежать необходимости в таких «сгребающих» или «битых» сваях, установка которых является более дорогой .Поэтому при проектировании свай для восприятия боковых сил важно учитывать это.

---

Типы свай

Сваи в насыпи

Сваи, проходящие через слои средне- или плохо уплотненного заполнителя, будут подвержены отрицательному поверхностному трению , которое вызывает сопротивление вниз вдоль ствола сваи и, следовательно, дополнительную нагрузку на сваю. Это происходит, когда заливка затвердевает под действием собственного веса.

---

Сваи

Виды свайных конструкций

Вытесняемые сваи вызывают смещение почвы как в радиальном, так и в вертикальном направлении, когда вал сваи забивается или вдавливается в землю. При использовании несмещаемых свай (или сменных свай) грунт удаляется, а образовавшаяся яма, заполненная бетоном или сборной бетонной сваей, опускается в яму и заливается раствором.

---

Виды свайных конструкций

Сваи вытесняющие

Пески и зернистые почвы имеют тенденцию уплотняться в процессе вытеснения, тогда как глины имеют тенденцию к вспучиванию.Сами сваи смещения можно разделить на разные типы, в зависимости от того, как они построены и как они вставляются.

---

Сваи водоизмещающие

Полностью готовые вытесняющие сваи

Они могут быть из сборного железобетона;
армированный по всей длине (предварительно напряженный)
сочлененный (усиленный)
полый (трубчатый) профиль
или из стали различного сечения.

---

Сваи водоизмещающие

Забивные и забивные сваи

Этот тип сваи бывает двух форм. Первый включает в себя вбивание временной стальной трубы с закрытым концом в землю для образования пустоты в почве, которая затем заполняется бетоном, когда труба извлекается. Второй тип такой же, за исключением того, что стальная труба остается на месте, образуя прочный кожух.

---

Сваи водоизмещающие

Винтовые забивочные сваи

Конструкция этого типа выполняется с использованием специального шнека.Однако почва уплотняется, а не удаляется, поскольку шнек ввинчивается в землю. Шнек установлен на полой штанге, которую можно заполнить бетоном, поэтому, когда необходимая глубина будет достигнута, бетон может быть закачан вниз по штоку, и шнек будет медленно отвинчиваться, оставляя сваю на месте.

---

Сваи водоизмещающие

Способы установки

Сваи смещения забиваются или вдавливаются в грунт.Можно использовать несколько различных методов.

---

Способы установки

Падение веса

Падающий груз или ударный молот — наиболее часто используемый метод установки вытесняющих свай. Вес примерно в два раза меньше веса сваи поднимается на подходящее расстояние в направляющей и отпускается, чтобы ударить по головке сваи. При забивке полой трубы сваи вес обычно воздействует на пробку в нижней части сваи, таким образом уменьшая любые избыточные напряжения по длине трубы во время вставки.

Вариантами простого отбойного молотка являются перфораторы одностороннего и двустороннего действия . Они приводятся в движение паром, сжатым воздухом или гидравлически. В молоте одностороннего действия вес поднимается сжатым воздухом (или другими средствами), который затем выпускается, и весу позволяют упасть. Это может происходить до 60 раз в минуту. Молоток двустороннего действия такой же, за исключением того, что сжатый воздух также используется при движении молота вниз. Однако этот тип молота не всегда подходит для забивки бетонных свай.Хотя бетон может выдерживать сжимающие напряжения, создаваемые молотком, ударная волна, создаваемая каждым ударом молота, может создавать высокие растягивающие напряжения в бетоне при возврате. Это может привести к разрушению бетона. Вот почему бетонные сваи часто подвергаются предварительному напряжению.

---

Способы установки

Дизельный молот

Быстрые контролируемые взрывы можно производить от дизельного молота. Взрывы поднимают таран, который используется для забивания сваи в землю.Хотя вес поршня меньше, чем вес, используемый в отбойном молотке, повышенная частота ударов может компенсировать эту неэффективность. Этот тип молота наиболее подходит для забивки свай через несвязные зернистые грунты, где большая часть сопротивления приходится на торцевую опору.

---

Способы установки

Вибрационные методы забивки свай

Вибрационные методы могут оказаться очень эффективными при забивании свай через несвязные зернистые грунты.Вибрация сваи возбуждает зерна грунта, прилегающие к свае, делая грунт почти свободным, что значительно снижает трение вдоль вала сваи. Вибрация может создаваться электрически (или гидравлически) вращающимися в противоположном направлении эксцентриками, прикрепленными к головке сваи, обычно действующими с частотой около 20-40 Гц. Если эту частоту увеличить примерно до 100 Гц, это может создать продольный резонанс в свае, и скорость проникновения может достигать 20 м / мин в умеренно плотных зернистых грунтах.Однако большая энергия, возникающая в результате вибрации, может повредить оборудование, распространение шума и вибрации также может привести к заселению близлежащих зданий.

---

Способы установки

Методы установки домкратом

Домкратные сваи чаще всего используются для опор существующих конструкций. Выкапывая грунт под конструкцией, можно вставить короткие куски сваи и вдавить их в землю, используя в качестве реакции нижнюю часть существующей конструкции.

---

Виды свайных конструкций

Несвижные сваи

В случае сваи без смещения почва удаляется, а образовавшаяся яма заполняется бетоном или, иногда, сборная бетонная свая опускается в яму и заливается раствором. Глины особенно подходят для этого типа образования свай, поскольку в глинах требуется только стенка скважины. опора близко к поверхности земли. При бурении более неустойчивого грунта, такого как гравий, может потребоваться какая-либо форма обсадной трубы или опоры, например, бентонитовая суспензия.В качестве альтернативы, раствор или бетон можно вводить из шнека, вращающего гранулированный грунт. Таким образом, существует четыре типа несмещаемых свай.

Этот метод строительства создает неравномерную поверхность раздела между стволом сваи и окружающей почвой, что обеспечивает хорошее сопротивление поверхностному трению при последующей нагрузке.

---

Сваи невымещаемые

Буронабивные сваи малого диаметра

Они обычно имеют диаметр 600 мм или меньше и обычно изготавливаются с использованием штатива.Оборудование состоит из треноги, лебедки и троса для управления различными инструментами. Основные инструменты показаны на этой диаграмме.

В зернистых почвах основной инструмент состоит из тяжелой цилиндрической оболочки с режущей кромкой и откидной заслонкой внизу. Для проведения раскопок этого типа необходима вода. При перемещении корпуса вверх и вниз на дне ствола скважины происходит разжижение грунта (так как под корпусом создается низкое давление, поскольку разжиженный грунт быстро перемещается вверх), и он течет в корпус и может быть поднят на лебедку. поверхность и опрокинулась.При просверливании зернистого грунта существует опасность чрезмерного разрыхления материала по бокам отверстия. Чтобы предотвратить это, необходимо продвинуть временную обсадную колонну, вбивая ее в землю.

В связных грунтах ствол скважины продвигается путем многократного опускания инструмента крестообразного сечения с цилиндрической режущей кромкой в ​​грунт, а затем подъема его на поверхность вместе с грузом грунта. Оказавшись на поверхности, глина, которая прилипает к крестообразным лезвиям, разделяется на пары.

---

Сваи невымещаемые

Буронабивные сваи большого диаметра

Большие скважины диаметром от 750 мм до 3 м (с 7-метровыми нижними развертками) возможны при использовании роторного бурового оборудования. Шнековая установка обычно устанавливается на кран или грузовик.

Спиральный или ковшовый шнек, показанный на этой схеме, прикреплен к валу, известному как штанга Келли (телескопический элемент квадратного сечения, приводимый в движение горизонтальным вращателем).При использовании этой техники возможна глубина до 70 метров. Использование бентонитовой суспензии в сочетании с бурением ковшовым шнеком может устранить некоторые трудности, связанные с бурением мягких илов и глин, а также сыпучих зернистых грунтов без постоянной поддержки обсадными трубами. Одним из преимуществ этого метода является возможность недостаточного расширения. При использовании расширяющегося бурового инструмента диаметр основания сваи может быть увеличен, что значительно повысит несущую способность сваи на конце.Однако недостаточное расширение — это медленный процесс, требующий остановки бурения для смены инструмента, и медленный процесс при фактической операции недостаточного расширения. В глине часто предпочтительнее использовать более глубокий стержень с прямыми сторонами.

---

Сваи невымещаемые

Частично формованные сваи

Этот тип сваи особенно подходит в условиях, когда земля переувлажнена или когда есть движение воды в верхнем слое почвы, что может привести к вымыванию цемента из монолитной бетонной сваи.Отверстие просверливают обычным способом, а затем в него опускают кольцевые секции, чтобы получить полую колонну. Затем можно разместить арматуру и нанести раствор вниз к основанию сваи, вытесняя воду и заполняя зазор снаружи и сердцевину внутри колонны.

---

Сваи невымещаемые

Сваи, залитые цементным раствором или бетоном

Использование шнеков непрерывного действия становится все более популярным методом при строительстве свай.Эти сваи обеспечивают значительные экологические преимущества при строительстве. Их уровень шума и вибрации низкий, и нет необходимости во временной обсадной трубе стенок ствола скважины или бентонитовой суспензии, что делает их пригодными как для глин, так и для сыпучих грунтов. Единственная проблема заключается в том, что они ограничены по глубине до максимальной длины шнека (около 25 м). Сваи строятся путем ввинчивания шнека непрерывного действия в землю на требуемую глубину, оставляя почву в шнеке. Затем цементный раствор (или бетон) можно продавить по полому валу шнека, а затем он продолжает накапливаться снизу по мере того, как шнек с его грузом извлекается.Затем арматуру можно опустить до схватывания раствора.

Альтернативная система, используемая в зернистых почвах, заключается в том, чтобы оставить почву на месте и смешать ее с цементным раствором под давлением, когда шнек вынимается, оставляя столбик земли, армированной раствором.

---

Сваи

Факторы, влияющие на выбор сваи

Существует множество факторов, которые могут повлиять на выбор свайного фундамента. Перед принятием окончательного решения необходимо учесть все факторы и принять во внимание их относительную важность.

---

Факторы, влияющие на выбор сваи

Расположение и тип конструкции

Для конструкций над водой, таких как причалы и пирсы, наиболее подходящими являются забивные или забивные сваи (в которых оболочка остается на месте). На суше выбор не так прост. Монтируемые с приводом типы обычно самые дешевые при умеренных нагрузках. Однако часто бывает необходимо, чтобы сваи устанавливались так, чтобы не вызывать какого-либо значительного подъема грунта или вибрации из-за их близости к существующим конструкциям.В таких случаях наиболее подходит буронабивная набивная свая. Для тяжелых конструкций, испытывающих большие нагрузки на фундамент, обычно наиболее экономичны буронабивные сваи большого диаметра. Домкратные сваи подходят для опоры существующих конструкций.

---

Факторы, влияющие на выбор сваи

Состояние почвы

Забивные сваи нельзя экономично использовать в грунтах, содержащих валуны, или в глинах, когда вертикальное волнение грунта может быть опасным.Точно так же буронабивные сваи не подходят для рыхлого водонасыщенного песка, а недорасширенные основания нельзя использовать в несвязных грунтах, поскольку они подвержены обрушению до того, как можно будет уложить бетон.

---

Факторы, влияющие на выбор сваи

Прочность

Это обычно влияет на выбор материала. Например, бетонные сваи обычно используются в морских условиях, поскольку стальные сваи подвержены коррозии в таких условиях, а деревянные сваи могут быть поражены буровыми моллюсками.Однако на суше бетонные сваи не всегда лучший выбор, особенно там, где почва содержит сульфаты или другие вредные вещества.

---

Факторы, влияющие на выбор сваи

Стоимость

При принятии окончательного решения о выборе сваи большое значение имеет стоимость. Общая стоимость установки свай включает в себя фактическую стоимость материала, время, необходимое для забивки свай в плане строительства, испытательную нагрузку, расходы на инженера по надзору за установкой и погрузкой, а также организационные и накладные расходы, понесенные между моментом первоначальной установки. расчистка площадки и время начала строительства надстройки.

---

Сваи

Свайные группы

Сваи чаще устанавливаются группами, а не одиночными. Группу свай следует рассматривать как составной блок из свай и грунта, а не как набор отдельных свай. На вместимость каждой сваи может повлиять забивка последующих свай в непосредственной близости. Уплотнение грунта между соседними сваями может привести к более высоким контактным напряжениям и, следовательно, более высокой пропускной способности ствола этих свай.Предельная вместимость группы свай не всегда зависит от индивидуальной вместимости каждой сваи. При анализе пропускной способности свайной группы необходимо учитывать 3 режима отказа.
Разрушение одной сваи
Обрыв рядов свай
Ошибка блока
Методы вставки, условия грунта, геометрия группы свай и то, как группа ограничена, — все это влияет на поведение любой группы свай. Если группа выйдет из строя как блок, полное трение вала будет мобилизовано только по периметру блока, и поэтому любое увеличение пропускной способности вала отдельных свай не имеет значения.При расчете конечной несущей способности необходимо использовать площадь всего основания блока, а не только площади основания отдельных свай в группе. Такой отказ блока может произойти, если сваи расположены близко друг к другу или если используется заглушка сваи, контактирующая с землей. Разрушение рядов свай может произойти, если расстояние между сваями в одном направлении намного больше, чем в перпендикулярном направлении.

---

Факультет окружающей среды и технологий, Университет Западной Англии

.