что это, типы, плюсы и минусы

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

Фото: Shutterstock

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

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

Эксперты в этом материале:

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

adv.

rbc.ru

Что такое свайный фундамент

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

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

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

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

«Бурдж-Халифа» (Фото: Picryl)

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

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

Плюсы свайного фундамента

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

Минусы свайного фундамента

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

Какие бывают виды фундамента и какой выбрать

Виды свайного фундамента

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

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

По способу монтажа свайные фундаменты делятся на [2]:

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

Материалы для изготовления свай:

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

Сергей Шурута, ведущий конструктор ООО «Профит Инжиниринг»:

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

Что такое монолитный дом: плюсы и минусы

Винтовой или забивной свайный фундамент: что лучше?

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

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

Свайно-винтовой фундамент

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

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

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

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Бетонный забивной свайный фундамент

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

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

Плюсы:

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

Минусы:

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

Отмостка: что это, зачем нужна и как сделать правильно

Виды ростверков для свайного фундамента

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

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

По способу монтажа существует три основных типа ростверка:

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

Кроме того, ростверки разделяются по высоте:

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

Чем утеплять крышу загородного дома: плюсы и минусы материалов

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

Свайный фундамент для дома из газобетона

В отличие от ленточного или плитного фундамента свайный – это, скорее, вынужденное решение. И даже довольно популярный в нашей стране бетонный свайно-ростверковый фундамент – не исключение. Попробуем разобраться, когда свайный фундамент действительно оправдан, каковы его разновидности, как правильно его выполнять.

Как устроен свайный фундамент?

В общих чертах такой фундамент представляет собой отдельно стоящие опоры, связанные в единую конструкцию ростверком. Ростверк – горизонтальный элемент (балка), который обеспечивает пространственную жёсткость фундамента, принимает нагрузки от здания и передаёт их на опоры, распределяя между ними. Ещё раз обратим внимание на важный момент: ростверковый – это не только хорошо известный бетонный, но и любой свайный фундамент.

С какого-то момента в нашей стране свайные фундаменты стали одними из самых востребованных в загородном домостроении. Это обусловлено, с одной стороны, большим спросом на бюджетные и быстрые в монтаже металлические винтовые сваи. А с другой – необъяснимой модой на бетонные свайно-ростверковые фундаменты, которые применяют к месту и не к месту, ошибочно считая очень надёжными. Между тем сваи – это технически сложный фундамент, зачастую требующий больших вложений, чтобы он оказался по-настоящему надёжным и долговечным. И при прочих равных он безусловно уступает мелкозаглубленным ленточным или плитным фундаментам, если речь идёт о доме из газобетона.

Какие плюсы и минусы у свайного фундамента? Когда он оправдан?

Плюсы

• Сваи подходят для любых типов грунта, но рационально применять их только тогда, когда у верхних слоёв грунта на участке очень слабая несущая способность. Например, на обводнённых песках или торфяниках с большой глубиной залегания торфа. То есть когда работы по выкапыванию просадочного грунта и замены его на не просадочный (песок, щебень, гравий) экономически не выгодны. Правильно выбрав длину свай, можно пройти ими через слабонесущий слой и заглубиться в суглинки или в какой-то другой хорошо несущий грунт, находящийся ниже.
• Сваи оправданы на участках с крутыми уклонами и риском оползней. Если на участке небольшие перепады по высоте, то зачастую можно ограничиться ленточным фундаментом или сначала выровнять участок за счёт насыпной подушки из непросадочного материала, а затем выполнить бетонную ленту или плиту. Но в случае больших перепадов по высоте единственное решение – сваи.
• Сваи оправданы в сейсмических регионах: при грамотном конструктиве они способны не сдвигаться и не разрушаться при землетрясениях.
• Свайный фундамент надёжен, но только при условии правильного выполнения – по проработанному проекту, основанному на данных инженерно-геологических изысканий.
• Устройство такого фундамента не предполагает земляных работ (либо они минимальны). Не нужно вырывать котлован, делать обратную засыпку грунта, вывозить оставшийся грунт. Кроме того, на пучинистых грунтах не нужно утеплять фундамент и отмостку, не требуется система дренажа. Всё это упрощает, ускоряет и удешевляет процесс сооружения фундамента.
• Высокая скорость монтажа в случае винтовых или забивных свай.
• Низкая стоимость в сравнении с некоторыми другими типами фундамента, например, монолитной железобетонной плитой.

Минусы

• Сваи способны нести большую нагрузку только тогда, когда они достаточно заглублены в грунт, имеющий высокую несущую способность. Если на участке сверху проблемный грунт, то понять, на какой глубине начинается хорошо несущий грунт, можно только с помощью инженерно-геологических изысканий. Причём, такие изыскания должны охватывать всё пятно застройки, поскольку свойства грунта могут сильно отличаться от одного края дома до другого.

Между тем бытует мнение, что подобные изыскания излишни и стандартной длины свай – 2-3 м – в любом случае будет достаточно. Такой подход опасен: например, под домом на глубине опирания свай может находиться водяная линза (водоносный горизонт), которая не способна держать их. Или часть свай под домом может упираться в плотный грунт, а часть – в менее плотный, что чревато неравномерной осадкой фундамента. Поэтому, выбирая длину и количество свай, нужно обязательно ориентироваться на данные «геологии».

• У свай сравнительно невысокая несущая способность, и в большинстве случаев они хорошо работают только при большой глубине погружения, в идеале – от 6 м. Дело в том, что несущая способность опоры складывается из сопротивления грунта под подошвой сваи и сопротивления боковой поверхности сваи. Причём, передача нагрузки происходит в основном через подошву, боковая поверхность мало участвует в этом. Вместе с тем площадь опирания сваи очень мала в сравнении, например, с лентой. Площадь подошвы сваи диаметром 300 мм – 0,07 м2, диаметром 400 мм – 0,13 м2. В то время как площадь опирания части мелкозаглубенной ленты шириной 600 мм и длиной 1 м – 0,6 м2. Разница колоссальная! Соответственно, деформации у ленточного фундамента будут в несколько раз меньше, чем у свайного.
• Сваи – приемлемый, но не оптимальный вариант для пучинистых грунтов. Логика многих заказчиков такова: сваи можно установить ниже глубины промерзания грунта, и тогда морозное пучение фундаменту не опасно. В какой-то мере это так. Но сваи всё равно могут крениться (отклоняться от вертикали) и выдавливаться касательными силами морозного пучения.
• Обратная сторона популярности свайных фундаментов: зачастую их проектируют и сооружают недостаточно компетентные люди, что оборачивается проблемами при эксплуатации и сокращением срока службы. Это касается в первую очередь бетонных свайно-ростверковых фундаментов, о которых мы подробно расскажем чуть позже.

Металлические винтовые сваи

Рассмотрим основные виды свайных фундаментов, на которые устанавливают дома из газобетона. В принципе газобетонное здание можно опирать на фундамент любого типа при грамотном его расчёте. Даже на винтовые сваи, если правильно подобраны их диаметр, длина и количество. Тем более когда дом небольшой и лёгкий.

Винтовые сваи – конструкции с металлическим стволом, в нижней части которого есть заострённый наконечник и режущая винтовая лопасть (одна или две). Сваи завинчивают в грунт вручную или с применением специального оборудования. Затем в их стволы заливают бетон марки не ниже М300, а на верхние их части устанавливают оголовки, на которые опирают тот или иной ростверк, например, металлический швеллер.

Винтовые сваи – один из самых дешёвых фундаментов, который активно используют для строительства каркасных зданий. Но для дома из газобетона – это сомнительный вариант, по целому ряду причин:

• Срок службы таких свай неясен. Металл, даже хорошей марки и имеющий защитное покрытие, со временем корродирует и разрушается. Через сколько лет это произойдёт – вопрос открытый. Специалисты прогнозируют, что через 25-30. Тут играют роль многие факторы и, прежде всего, степень агрессивности грунта, в котором находятся сваи. Но в любом случае срок службы металлических свай будет значительно меньше, чем газобетонного здания, которое способно простоять более 100 лет без каких-либо повреждений. И на порядок меньше, чем железобетонного фундамента.
• Винтовые сваи дешёвые при условии изделий небольшой длины – до 2,5 м. Если нужны опоры длиннее, то этот фундамент оказывается уже не столь бюджетным. Тем более, что к стоимости свай и работ по их установке нужно прибавлять стоимость ростверка и отделки цокольной части фундамента.

Бетонный свайно-ростверковый фундамент

Долгое время строительные компании активно предлагали заказчикам этот фундамент как лучший вариант по соотношению цены и качества. В основном потому, что он подходит для пучинистых грунтов, и раньше являлся бюджетной альтернативой ленточным фундаментам, заглублённым ниже глубины промерзания грунта.

Однако сегодня повсеместно используют мелкозаглубленные ленточные фундаменты, которые намного дешевле своих заглубленных аналогов и надёжнее свайно-ростверковых фундаментов. Безусловно, при должном проектировании и выполнении свайно-ростверковый может быть надёжным. Но часто он оказывается более проблемным, чем другие железобетонные фундаменты.

Теперь обо всём по порядку. Такой фундамент состоит из двух основных элементов, соединённых в единую конструкцию:

• Железобетонных свай, подошва которых находится ниже глубины промерзания грунта (и опирается на грунт с достаточной несущей способностью)
• Висячего железобетонного ростверка

Чаще всего применяют буронабивные сваи. Эта технология предполагает, что сначала на участке бурят скважины, глубина, диаметр и шаг которых определены расчётом (обычно их диаметр 250-300 мм, шаг – 1,5-2,5 м). Бурят вручную (например, бензобуром или ручным буром) либо с помощью специальной техники. На дно скважины нередко насыпают подушку из песка или щебня толщиной 200 мм для защиты сваи от пучения грунта.

Разновидность подобных свай – с расширением внизу (сваи ТИСЭ). То есть после бурения обычным буром применяют специальный бур, который расширяет дно скважины (как правило, до 600 мм). При заливке бетона на дне создаётся бетонная подушка, которая увеличивает площадь опоры и «якорит» её в грунте, тем самым повышая прочность и надёжность фундамента.

После выполнения скважины в неё вставляют ту или иную несъёмную опалубку, в частности, асбоцементные или стальные трубы. Бывает, что в качестве опалубки используют обычный рубероид или другую рулонную гидроизоляцию, но столь не жёсткая опалубка при заливке бетона может отклониться от вертикали, а у сваи с уклоном будет ниже несущая способность. Впрочем, для хорошо несущих грунтов такой вариант опалубки вполне оправдан.

Внутри опалубки размещают арматурный каркас для повышения прочности конструкции. Затем в отверстие заливают бетон (не менее М300 с добавлением щебня фракции до 25 мм) и уплотняют его глубинным вибратором.

После отверждения бетона формируют ростверк. Его размеры зависят от шага свай, веса здания и пр. Чаще всего высота ростверка составляет 400-500 мм, а его ширину подбирают под толщину газобетонных блоков. Устраивают его так: устанавливают опалубку (доски, влагостойкую фанеру и др.), сооружают арматурный каркас (обычно в два горизонтальных ряда прутков), который соединяют с выпусками арматуры из свай, а затем заливают бетон, обязательно уплотняя его вибратором. 

Обратите внимание: ростверк, как правило, располагают на расстоянии не менее 150 мм от уровня земли, чтобы он представлял собой висячую балку. Это приоритетный вариант его устройства. Вместе с тем ростверк может находиться и на уровне земле и даже заглубляться, но при важном условии – если предусматривать противопучинистые мероприятия, то есть устраивать под ним песчаную или гравийную подушку либо теплоизоляционный материал, чтобы компенсировать подвижки грунта при его морозном пучении. На практике всё не так просто, и тут самое время перейти к проблемным моментам свайно-ростверкового фундамента:

1. Бытует мнение, что такой фундамент подходит для любых типов грунтов, что побуждает заказчиков экономить на инженерно-геологических исследованиях. Это чревато тем, что сваи могут попасть на слабонесущий грунт, со всеми вытекающими последствиями.
2. Многие строители считают такой фундамент обычной лентой, просто усиленной свайным полем для повышения запаса прочности. И потому они заглубляют ростверк в грунт по аналогии с лентой. Это грубая ошибка. Основная несущая часть такого фундамента – сваи, именно они передают нагрузку на грунт. Задача ростверка – передать нагрузку на сваи.

Что будет, если всё же опереть ростверк нижней поверхностью на пучинистый грунт, не обеспечив при этом противопучинистые мероприятия? Тогда при пучении грунта возможен один из следующих сценариев или их сочетание:

• Грунт поднимет ростверк вверх, выгнет дугой и оторвёт его от свай, которые останутся «якорем» в грунте.
• При поднятии ростверка одну или несколько свай выдавит из грунта, под их подошву попадёт почва и обратно опоры уже не опустятся.
• При том же самом сценарии одну или несколько свай разорвёт.

Каковы последствия таких ситуаций? Перекос фундамента, неправильное распределение нагрузки от здания, появление трещин в газобетонной кладке, сокращение срока службы фундамента. Поэтому желательно, чтобы между подошвой ростверка и грунтом был зазор не менее 150 мм. Тогда при замерзании и подвижках грунта фундамент и стоящий на нём дом останутся неподвижными.

Таким образом, свайно-ростверковый фундамент довольно дорогой и трудозатратный, но притом чреватый ошибками, которые могут приводить к деформации как самого фундамента, так и здания.

Железобетонные забивные сваи

Железобетонные сваи, которые забиваются в грунт специальными молотами (дизельными, гидравлическими), применяют в строительстве уже давно. В последние годы они стали очень востребованными и в частном домостроении, во многом потому, что стали дешевле и оказались доступными более широкому кругу заказчиков.

Забивная свая представляет собой железобетонный стержень квадратного сечения величиной, как правило, 200х200 мм, который заострён с одного конца, чтобы ему было проще входить в грунт. Свая изготовлена из бетона класса В22,5-В25. Внутри у неё стальная арматура класса «А» диаметром от 10 мм. Подобные сваи отличаются высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью (марка F100-500), что гарантирует их долговечность. Стандартная длина свай для «малоэтажки» – 3-5 м. На пучинистых грунтах такие опоры нужно заглублять ниже глубины промерзания.

Сваи монтируют просто и быстро. На участок приезжает сваебойная машина и забивает опоры по предварительно размеченным на пятне застройки точкам. Свайное поле из 35-40 опор делают за одну рабочую смену, то есть действительно очень быстро. Впрочем, не стоит забывать, что монтаж свай – не единственный этап сооружения фундамента. Ведь нужен ещё и ростверк, обычно монолитный железобетонный.

Так что после забивки сваи обрубают по одному уровню для выравнивания и при этом «оголяют» их арматурный каркас: он становится креплением для арматурного каркаса ростверка. Далее сооружают деревянную опалубку для ростверка: поскольку он должен быть висячим, опалубку устанавливают на те или иные подпорки. Затем заливают бетон. После набора им прочности ростверк и сваи превращаются в единое целое и способны равномерно воспринимать и передавать на грунт нагрузку от строения.

Такой фундамент обладает всеми плюсами и минусами свайных фундаментов. Вместе с тем у него есть ряд нюансов, о которых нужно знать:

• Стоимость самих свай и работ по их монтажу – действительно довольно низкая на сегодняшний день. Но за эти деньги вы получаете только «сырое» свайное поле. Нужно прибавить ещё стоимость монолитных работ в довольно большом объёме, а также отделки цоколя. Так что бюджетным такой фундамент назвать нельзя, хотя он дешевле полноценного ленточного и тем более плитного фундамента. То же самое касается и сроков сооружения фундамента: работы не ограничивается тем днём, когда на участке забивают сваи.Напомним, что ростверк – монолитный, а время набора бетоном нормативной прочности – не менее 28 суток.
• Есть ограничения по допустимым расстояниям от места, где сваебойной машиной забивают сваи, до соседних зданий. Ограничения обусловлены тем, что сильная вибрация, возникающая при установке свай, особенно на большую глубину, может разрушить близлежащие постройки. Допустимые расстояния приведены в ВСН 490-87*. Согласно нормативу, минимальное расстояние от погружаемого молотом элемента до жилого здания – 25-30 м в зависимости от типа здания. Далеко не на всех участках можно соблюсти такую дистанцию до соседских домов. 

Подытоживая сказанное, отметим: свайные фундаменты действительно оправданы в случае слабых грунтов, участков заболоченных или со сложным рельефом либо сильным уклоном. Во всех остальных случаях лучше выбрать железобетонную «классику» – мелкозаглубленную ленту или плиту.

Полную информацию о строительстве дома из газобетона можно получить на бесплатных вебинарах YTONG

* ВСН 490-87 «Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки»

Этапы строительства свайного фундамента моста

под редакцией Редакция | ⛰Геотехническая инженерия

Вы знаете, что цель фундамента – передать нагрузку на почву. Фонды делают эту работу за нас. Но когда грунт под зданием не обладает хорошей прочностью, нормальное основание выходит из строя. Тогда мы обычно используем свайный фундамент.

Сваи опускаются ниже и находят прочный слой почвы. Он также использует поверхностное трение для улучшения несущей способности. Это также дает ограничивающий эффект для почвы. Следовательно, увеличивается прочность почвы.

Какие этапы свайного строительства

Свая востребована в качестве глубокого фундамента для различных сооружений. Для моста мы обычно отливаем опору моста над свайным фундаментом. Он поддерживает нагрузку за счет трения кожи и сопротивления торцевой опоры. Различные типы свай классифицируются в зависимости от материала, типа нагрузки и типа сопротивления. В этой статье мы поговорим о монолитном бетонном строительстве. Выделяют следующие этапы возведения бетонных свай,

• Marking
• Inserting the casing
• Drilling of bore
• Clearing the bottom
• Inserting the reinforcement cage
• Concreting
• Chipping off
• Leveling
• Reinforcement for pile-cap
• Centering
• Pire reinforcement
• бетонирование оголовка сваи

Также читайте: конструкция сваи, проверка качества бетона, показатели свойств грунта, просачивание

Обозначение

В первую очередь пытаемся выровнять сверлильный станок по центральной метке. После выравнивания мы обычно проверяем уровень по ватерпасу. Этот процесс поддерживает прямолинейность отверстия.

Вставка кожуха

После отметки точки сначала вставляем кожух. Эта обсадная труба поддерживает стенку скважины. Теперь, после этого процесса, мы можем начать бурение скважины.

Бурение скважины

Мы используем роторную буровую установку для бурения скважины, как правило, диаметром 1,2 м в случае опоры моста. В этом процессе мы продолжаем подавать бентонитовый раствор. Это решение удерживает стену на месте и предотвращает ее падение. Перед бурением мы обычно проводим тест на плотность бентонита, который должен быть около 1,9.0005

После процесса бурения производим очистку скважины. Этот процесс делает бетон более эффективным.

Армирующий каркас необходимо вставить вертикально в отверстие. Это очень критическая операция. Так как вес арматурного каркаса выше, и мы должны поддерживать правильное расстояние между арматурой и стенкой скважины.

Бетонирование сваи

Бетонирование осуществляется методом трем труб. Труба Треми показана на рис. Бетонирование производят от дна ямы. Поскольку бетон тяжелее воды в бетоне, он оседает. По мере бетонирования загрязненная вода начинает подниматься и, наконец, выходит из верхней части скважины 9.0061 . Минимальная марка бетона – М25, осадка – от 110 до 140 мм.

Откалывание

После бетонирования даем ему высохнуть в течение 28 дней. После достаточного периода отверждения бетонная свая готова до уровня земли. Теперь копаем до уровня отсечки. Обычно мы откалываем весь бетон выше этого уровня. Мы называем этот процесс дроблением бетона. Весь бетон выше уровня отсечки сколот; там остается только усиление.

Уровень

После отщепления бетона до уровня среза мы обычно выравниваем поверхность. После выравнивания поверхности мы обычно производим простой цементный бетон. Сверху заливаем бетон PCC.

Как было сказано в предыдущем пункте, на РСС укладывается арматура для ростверка. Предусмотрена вся верхняя, нижняя, боковая арматура согласно чертежу.

Центровка

После армирования оголовка обычно выясняем центр оголовка и делаем усиление опоры моста.

Бетонирование оголовка сваи

После этого процесса заливаем оголовок. После бетонирования мы даем ему высохнуть. Затем приступайте к отливке опоры моста.

Приложения для Android

⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ ⭐️ 1000+ | 400 000 + загрузок (всего)

Наша цель в eigenplus — научить студентов-строителей анализу конструкций и проектированию, начиная с фундаментальных принципов. Мы делаем это с помощью интерактивных приложений для Android и сопутствующих веб-статей и видео.

Наши приложения помогли более чем 400 тысячам студентов по всему миру понять и изучить концепции проектирования конструкций. Ознакомьтесь с нашими приложениями в магазине Google Play.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Эта статья была создана группой экспертов компании eigenplus, чтобы убедиться, что она соответствует нашим строгим стандартам качества. В написании этой статьи участвовали следующие лица:

PhD

Ученый-вычислитель с докторской степенью в области перспективного проектирования композитов.

Теги фундамент для моста, свая, ростверк, свайный фундамент, основание моста

Что такое свайный фундамент? Общие типы, материал, применение свайного фундамента-Sinorock

Время: 2022-10-14 От: sinorock Вид:

Свайный фундамент — это форма фундамента с высокой несущей способностью, широкий диапазон приложений, и долгая история. С совершенствованием производства и развитием науки и техники тип, процесс, теория проектирования, метод расчета и область применения свайных фундаментов были значительно усовершенствованы и широко используются в высотных зданиях, портах, мостах и ​​других объектах. проекты. Свайный фундамент значительно повысил эффективность жилищного строительства и заложил относительно прочную основу качества строительства в современном строительном процессе.

 

Что такое свайный фундамент?

Глубина заглубления относительно небольшая (обычно не более 5 метров) для неглубокого фундамента; фундамент, заглубленный на глубину более 5 метров, называется фундаментом глубокого заложения. Самый распространенный фундамент глубокого заложения – свайный.

Свайный фундамент, тип глубокого фундамента, представляет собой тонкую колонну или длинный цилиндр, состоящий из бетона или стали, используемый для поддержки конструкции и передачи нагрузки на необходимой глубине за счет торцевой опоры или поверхностного трения.

 

Общие области применения свайного фундамента

l Высокие и тяжелые здания, естественная несущая способность фундамента и деформация которых не могут соответствовать требованиям.

l Здания, в которых естественная несущая способность фундамента в основном соответствует требованиям, но осадка слишком велика и необходимо использовать свайный фундамент для уменьшения осадки, например, многоэтажные жилые дома на слабом грунте; или здания со строгими ограничениями по заселению.

л Тяжелые промышленные предприятия и здания с большими нагрузками, такие как склады, силосы и т. д.

л Производство крупных прецизионных инструментов, таких как здания с очень высокими требованиями к устойчивости зданий. Для этих зданий свайный фундамент — лучший способ минимизировать вибрацию грунта.

l Все виды капитальных построек на мягких и слабых основаниях или на некоторых особых грунтах.

 

Классы свай

Общие типы

l Висячая свая

Ее можно разделить на напорную и натяжную сваи и использовать в геологических условиях, когда в грунте нет твердого несущего слоя или несущий слой находится глубоко.

l Опорные сваи

Фундаментная свая размещается на несущем слое таким образом, чтобы верхушка сваи могла нести надстройку.

В зависимости от способа строительства их можно разделить на цементно-грунтовые сваи, буронабивные сваи и ударные двутавровые сваи.

l  Лей цементно-грунтовые сваи

Лей цементно-грунтовые сваи забиваются в землю сваебойной машиной. Преимуществами являются экономия материала, высокая прочность и пригодность для более требовательных зданий. Недостатками являются высокая сложность строительства, длительное время строительства, ограниченное количеством машин, и непригодность для земель, созданных путем заполнения / рекультивации прудов.

л Буронабивная свая

Сначала на строительной площадке бурят скважины, а при достижении необходимой глубины закладывают арматуру и заливают бетон. Преимущество заключается в том, что сложность строительства невелика, особенно для свай, вырытых вручную, что может быть свободным от ограничения количества машин и значительно сэкономить время. Недостатком является низкая несущая способность и затраты на материалы.

l Ударные двутавровые сваи (забивные)

Ударные двутавровые сваи обычно используются на землях с неглубоким основанием.

 

Классификация по диаметру сваи

(1) Малые сваи : d≤250 мм

(2) Сваи среднего диаметра : 250 мм

(3) Сваи большого диаметра : d≥800 мм.

 

Специальные сваи

1. Сваи для струйной заливки

2. Микросваи

Микросваи, также называемые мини-сваями, штифтовыми сваями или корневыми сваями, представляют собой высокопроизводительные и высокопроизводительные материалы для глубокого бурения фундаментов. Микросваи — это тип цементируемых свай, в которых используется процесс строительства бурения и заливки раствором под давлением.

3. Шпунтовая свая

Шпунтовая свая, также известная как стальная шпунтовая свая или шпунтовая свая. Преимущества шпунтовых свай: высокая прочность, легкое проникновение в твердый слой грунта; может быть построен на глубокой воде и при необходимости стать перемычкой с наклонной опорой. Хорошая водонепроницаемость; может образовывать перемычки различной формы по мере необходимости и может многократно использоваться повторно

4. Солдатские сваи

Солдатские сваи также известны как берлинские стены или королевские сваи. Обычно используется для поддержки котлована, поддержки склонов и управления оползнями, выдерживает горизонтальное давление грунта или оползневую тягу, как правило, требует более высокого армирования, чем фундаментные сваи, несущие вертикальную силу.

 

Материалы

1. Деревянные сваи

2. Стальные сваи, трубчатые сваи

3. Сваи из предварительно напряженного бетона

4. Композитные сваи

«Композитная свая» представляет собой сваю, состоящую из стальных и бетонных элементов, скрепленных друг с другом встык, образуя единую сваю

 

Детали конструкции свайного фундамента

1. Выберите правильный свайный фундамент

Разумный выбор формы свайного фундамента оказывает большое влияние на безопасность, функциональность и стоимость высотных зданий. При выборе формы свайного фундамента следует учитывать следующие аспекты.

(1) Геологические условия.

(2) Физические и структурные характеристики здания.

(3) Способ использования подземного пространства для строительных функций.

2. Разумный выбор несущего слоя и длины сваи

(1) Обеспечить достаточно большую несущую способность одиночной сваи.

(2) Для обеспечения того, чтобы здание не создавало чрезмерной осадки.

(3) С учетом стоимости свайного фундамента.

(4) Рассмотреть возможность технологии свайного строительства.

3. Разумное расположение свай

При одинаковом количестве свай несущая способность и роль свайного фундамента неодинаковы при разных способах устройства свай.

4. Горизонтальная несущая способность свайного фундамента

Горизонтальная поперечная сила и опрокидывающий момент основания высотных зданий обусловлены, в основном, землетрясениями и ветром. Горизонтальная поперечная сила фундамента, вызванная землетрясениями, как правило, не превышает 5% от общего веса высотного здания. Поскольку центр тяжести надстройки высотного здания намного выше, чем у основания фундамента, это также вызывает большие опрокидывающие моменты. Эти эффекты необходимо учитывать в зоне землетрясения. В прибрежных районах из-за вторжения океанских штормов воздействие ветра может быть даже больше, чем землетрясений. Для сверхвысоких зданий вызванный ветром горизонтальный сдвиг и опрокидывающий момент основания могут быть близки или даже намного превышать результаты, вызванные землетрясением. Поэтому свайный фундамент высотного здания должен иметь достаточную способность противостоять горизонтальным нагрузкам и опрокидывающим моментам.

5. Воздействие строительства и эксплуатации свайных фундаментов на окружающую среду

Необходимо учитывать технико-экономическую рациональность.

 

Резюме

Sinorock уже более 10 лет специализируется на производстве геотехнических анкерных материалов, и наша система самозабуривающихся анкеров широко используется при проектировании фундаментов, строительстве подземных тоннелей и других проектах.