виды и преимущества, технология работ и постройка оснований

Возведенные на качественном фундаменте здания отличаются не только надежностью и долговечностью, но и большими затратами времени, солидной трудоемкостью и высокой стоимостью. Особенно это касается сооружений, построенных на плитных или ленточных основаниях. В промышленности и при строительстве многоэтажных домов эти вопросы частично решаются за счет применения забивных опор, длительное время недоступных для индивидуальных застройщиков. Однако забивка свай – технология, обладающая рядом преимуществ перед традиционными способами обустройства фундаментов, – в конечном итоге распространилась и на частные дома.

Содержание

1. Как правильно забивают сваи
2. Преимущества и недостатки забивных свай
3. Разновидности свай и способы их забивки
4. Способы забивки
5. Чем забивают сваи

Как правильно забивают сваи

При забивке нужно следить, чтобы отдельные сваи не упирались в камни

Свайный фундамент обустраивают там, где высока возможность деформации или разрушения постройки при наличии циклического замерзания/оттаивания грунта. Чтобы избежать негативных последствий этих процессов, сваи должны быть забиты на глубину, которая превышает уровень промерзания почвы. Кроме того, забивая сваи, необходимо пробить слабые грунты и достичь твердого основания.

Забивая опору на небольшую глубину, нужно быть уверенным в том, что она не уперлась в камень. Ведь при возведении постройки нагрузка на сваи возрастет и они постепенно погрузятся в почву немного глубже. При этом свая на камне погрузиться ниже не сможет, что вызовет перекос фундамента и всей постройки.

Преимущества забивных жб свай

Технология закладки фундаментных оснований с помощью забивных свай все чаще используется при возведении частных жилых домов и при обустройстве построек хозяйственно-бытового назначения. Связано это с преимуществами, характерными только для этого вида фундаментов:

• универсальность;
• оперативный монтаж – полноценное основание можно подготовить за 1-2 дня;
• минимальный объем земляных работ, что сокращает расход строительной смеси на 20-30%;
• проведение работ в любое время года:
• высокая несущая способность, устойчивость к деформациям и долговечность основания дома.

Свайные фундаменты возводят в любых климатических условиях и на любом грунте. Не имеет значения и рельеф местности, где предполагается вести строительные работы.

Если при закладке обычного бетонного основания кладку стен начинают только через 20-25 дней, то при обустройстве свайного фундамента к строительным работам можно приступать немедленно.

Недостатки, присущие свайным фундаментам:

• Необходимость тщательной геологической разведки территории, выделенной для строительства. Ошибки, допущенные при проведении изыскательных работ, могут в дальнейшем обернуться деформацией фундамента.
• Требования, касающиеся расстояний до близрасположенных строений.
• Необходимость применения узкоспециализированной техники. В некоторых случаях допускается забивать сваи при помощи ручного молота.

В доме, возведенном на свайном фундаменте, обустроить подвал и/или цокольный этаж не представляется возможным.

Разновидности свай и способы их забивки

Этапы установки буриъекционной сваи

Сваи, на базе которых возводят фундаменты, считаются самой надежной опорой. Они надежно фиксируют основания частных и многоэтажных зданий в самых различных грунтах. В строительстве применяются сваи, изготовленные из разных материалов, и в грунт их погружают разными способами.

Существует 4 вида забивных свай:

• железобетонные;
• металлические;
• деревянные;
• буронабивные (буроинъекционные).

Железобетон Металл Дерево

Металлические сваи изготавливают как в промышленных, так и в домашних условиях. Этому способствует их простая конструкция (труба, острие, оголовок), а также высокая универсальность металла, который прочнее дерева и технологичнее бетона.

Железобетонные сваи представляют собой арматурный каркас, залитый бетоном. Они могут иметь различную форму (круглую, квадратную, и пр.). Нижний торец опоры сформирован в виде острия, а верхний оформлен так, чтобы перед забиванием на него можно было надеть специальный оголовок из прочной стали, защищающий сваю от разрушения при ударе молота.

Деревянные сваи диаметром до 40 см изготавливают из твердых пород дерева (дуб, кедр и др. ). Заглубляемый конец такой опоры оснащают металлическим острием, а верхнюю часть защищают от растрескивания специальным металлическим обручем. Если требуется свайный фундамент особой прочности, применяют «пакеты» – связку из нескольких свай, которые забиваются в грунт как единое целое.

Буроинъекционные сваи – это конструкции, изготавливаемые непосредственно при закладке фундамента. Сначала в местах установки проделывают отверстия, в которые вставляют обсадные трубы, заполняемые бетонным раствором. Для придания такой трубе необходимой прочности ее необходимо армировать заранее подготовленным каркасом.

Способы забивки

От способа забивки сваи в грунт зависит скорость закладки фундамента и эффективность использования специальной техники. На практике чаще всего используют ударный метод и метод лидерного бурения.

• Ударный метод – наиболее распространенная технология забивки опор. Заглубление осуществляется при помощи ударов специальным молотом (копром). Для облегчения этого процесса существуют специальные механизмы и машины, которые имеют разную мощность и другие технические характеристики.
• Метод лидерного бурения используется для ускорения процесса забивания свай. Применяют его, когда грунт на строительной площадке оказывается слишком плотным. Годится этот метод и при закладке фундамента в мерзлой почве. В местах установки опор предварительно бурят скважины, диаметр которых немного меньше диаметра свай. Глубина скважин при этом должна быть на 0,5 м меньше, чем глубина заглубления опоры. Затем в эти скважины забиваются сваи.

Если заглубление свай ударным способом невозможно (реконструкция старинных зданий, строительные работы в районах с плотной жилой застройкой или рядом с домами, находящимися в аварийном состоянии и пр.), используют менее распространенные способы, например, метод вибрации или вдавливания.

Чем забивают сваи

Машины для забивки свай

Для погружения забивных опор в грунт промышленностью выпускается большое количество разнообразной техники. Как правило, такие машины собираются на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов, передвигающихся на гусеничном или колесном ходу.

Забивают опоры в грунт при помощи сваезабивателя. Принцип его работы заключается в нанесении молотом ударов по торцу сваи, установленной в нужном направлении.

Ударный механизм оснащается молотом:

• работающим за счет энергии, получаемой при сгорании дизельного топлива;
• с гидравлическим приводом, который обеспечивает подъем и опускание ударной части молота.

При возведении легких построек хозяйственного назначения допускается использование ручного молота, в котором ударная часть с помощью простого блочно-тросового механизма вручную поднимается на определенную высоту. Падая, он за счет ускорения свободного падения с силой ударяет по торцу опоры, постепенно загоняя ее в грунт. Такой копр можно оснастить барабаном и наматывать трос вручную или при помощи электродвигателя.

Существует машина, принцип действия которой заключается в создании вибрации, направленной вдоль оси опоры — вибропогружатель. Вибрации создаются специальным устройством, которое закрепляется на оголовке сваи. Конструктивно оно состоит из вращателя и пригруза со смещенным центром тяжести. Приводится такой механизм в действие гидроприводом или электромотором. При этом создаваемая вибрация обеспечивает все условия для погружения сваи в грунт.

В распоряжении строителей имеется сваевдавливающая установка, с помощью которой опора плавно вдавливается в грунт. Чтобы свая вошла в плотные слои, процесс вдавливания завершается нанесением нескольких ударов по ее оголовнику.

строительство и ремонт в СПб и ЛО

Виды конструкций и устройство фундаментов для частного дома

В малоэтажном строительстве фундамент требует не менее ответственного подхода, чем при возведении многоэтажек. Основание – важнейший элемент любой конструкции, а ошибка, допущенная на начальном этапе, может свести на нет остальные строительные работы. Поэтому необходимо знать характерные особенности каждого из видов фундамента для частного дома, чтобы правильно определиться с выбором наиболее подходящего варианта.

Существует четыре основных вида фундаментов под частный дом:

   — ленточные
   — плитные
   — столбчатые
   — свайные

Каждый из них имеет совершенно разную конструкцию и принцип устройства.

Ленточные фундаменты

Все относящиеся к этому виду фундаменты имеют форму ленты и могут заливаться непосредственно на месте строительства или собираться из произведенных промышленным способом железобетонных блоков. Ленточные основания характеризуются повышенной прочностью и могут быть сформированы практически в любой форме. Только сборный фундамент не может иметь сложную конфигурацию.

Ленточные основания бывают нескольких типов:

   — жёсткие — с продольным армирующим поясом
   — гибкие — с поперечно-продольным армированием
   — монолитные — в виде сплошной ленты
   — прерывистые — отдельные отрезки располагаются под несущими конструкциями

Плитные фундаменты:

Такой фундамент – это многослойный «пирог», состоящий из защитного, усиливающего, выравнивающего слоя и верхней бетонной плиты. Защитный слой составляют утеплители и материалы для гидро- и пароизоляции. Выравнивающий состоит из песка и щебня. Для усиления конструкции применяются арматурные прутки, погруженные в бетон.

Свайные фундаменты:

Основу такого основания составляют сваи (установленные вертикально или под углом), верхние части которых срезаются на одном уровне и соединяются ростверком.

В зависимости от расположения элементов конструкции и способа их крепления свайные основания делятся на следующие типы:

   — кустовые – опоры устанавливаются по несколько штук в разных местах
   — сплошные (свайное поле) – располагаются очень близко между собой
   — одиночные – располагаются только по углам
   — винтовые – «ввинчиваются» в землю
   — набивные – заливаются в скважины
   — забивные – забиваются в землю

Столбчатые фундаменты:

Основание выполняется в виде каркаса из опорных столбов с перемычками, которые располагаются в любой части каркаса (снизу, сверху или посередине).

Такие фундаменты тоже могут быть или сборными, или монолитными.

Выбор фундамента под коттедж:

Для грамотного устройства фундамента под коттедж необходимо определиться с качеством и составом грунта. В данном случае основными критериями для оценки являются:

   — тип грунта
   — глубина промерзания
   — расположение грунтовых вод
   — рельеф участка

Также имеют значение материалы фундамента и его вид.

Устройство ленточного основания

Для создания конструкции данного вида выставляется опалубка с армирующим поясом и заливается бетонная смесь. К недостаткам ленточных оснований относится продолжительное время их возведения, что связано с необходимостью выполнения больших объемов земляных работ.Фундамент из блоков менее затратный по времени и усилиям, но обладает другим минусом – места стыков снижают гидроизоляцию и в них может поступать влага.

Если под ленточным фундаментом находится слабый грунт, то требуется расширение его подошвы с помощью уступов. При неглубоком залегании грунтовых вод основание нуждается в дополнительных защитных мерах. С этой целью можно использовать бетон специальных марок или покрывать поверхность битумной мастикой. Для теплоизоляции ленточного основания специалисты рекомендуют применять пенопласт.

Устройство столбчатого фундамента

Данная конструкция хорошо подходит для возведения небольших построек на плотных грунтах. Столбы устанавливаются довольно густо и соединяются балками, поверх которых затем будет строиться цоколь.

Проще всего приобрести столбы из бетона или железобетона, произведенные промышленным способом. Если опоры изготавливаются самостоятельно, то рекомендуется делать их бутобетонными или кирпичными, а во время заливки через каждые 30-40 см выполнять армирование.

Во избежание вспучивания грунта под перемычками насыпают песчаный слой толщиной около полуметра. Заводские бетонные столбы устанавливают на специальные стаканные подушки толщиной около 0,15 м. Столбы устанавливаются там, где нагрузка будет максимальной. Примерное удаление – 2-3 метра.

Устройство свайной конструкции

Процесс строительства свайного фундамента обладает явными преимуществами:

   — существенно сокращается объем земляных работ
   — уменьшается количество расходуемого бетона
   — нет зависимости от расположения грунтовых вод

На слабых грунтах сваи рекомендуется устанавливать настолько глубоко, чтобы достичь твердой почвы, т.е. ниже уровня промерзания. Для изготовления свай подходят самые разнообразные материалы – металл, бетон, дерево, а также их комбинации.

Забивные и винтовые сваи идут уже готовыми, поэтому сразу забиваются, а набивные изготавливаются на месте строительства. После установки они выравниваются и соединяются в единую конструкцию с помощью ростверка, который должен иметь ширину будущей стены.

Устройство сплошной плиты

Плитный фундамент создается в виде сплошной плиты высотой 30-80 см, которая располагается под всем домом. Основу такого фундамента составляет армирующий каркас, погруженный в бетонный раствор. Цельность такой конструкции обеспечивает равномерное распределение всей нагрузки, передаваемой на грунт под весом здания.

Устройство плитного фундамента требует неукоснительного соблюдения разработанной специалистами проектной документации и выполнения всех предусмотренных работ. Наличие монолитной плиты исключает создание подвального помещения.

Чаще всего сплошную плиту используют только в тех случаях, когда установка другого вида фундамента невозможна. Для создания такого основания необходимо единственное условие – ровный рельеф. Участок, не соответствующий данному требованию, планируют должным образом. Еще одним недостатком устройства монолитной плиты является ее стоимость, но она окупается повышенной прочностью и значительной несущей способностью.

Только рассмотрев все типы фундаментов для коттеджей, сравнив их достоинства и недостатки, и, выбрав наиболее подходящий вариант для своего дома, можно переходить к его строительству.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Февраль Технический бюллетень | Advantage Structural Warranty Experts

В февральском техническом бюллетене мы рассказываем о различных решениях для фундаментов, широко используемых в строительной отрасли | Узнать больше

В выпуске информационного бюллетеня AHCI Ltd за этот месяц мы даем информацию о некоторых различных решениях для фундаментов, которые в настоящее время широко используются в строительной отрасли, и о том, какие факторы повлияют на окончательный выбор фундамента на этапе проектирования. Мы также предоставим информацию о действующих правилах и британских стандартах, предназначенных для обеспечения того, чтобы фундаменты соответствовали их назначению. Ошибки на этом раннем этапе процесса строительства могут оказаться дорогостоящими, чтобы исправить их задним числом, и нанести ущерб структуре и долговечности здания.

По сути, функция фундамента заключается в обеспечении эффективной и сбалансированной передачи конструкционных нагрузок, действующих на грунт, поддерживающий здание, при одновременном предотвращении перенапряжения этого грунта. Субстраты земли будут выступать в качестве одного из наиболее важных факторов при выборе фундамента.

Рисунок 1: Таблица несущей способности

ЛЕНТОЧНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Ленточные фундаменты являются одним из наиболее часто используемых фундаментов. Как правило, они используются для грунта с хорошей несущей способностью грунта. Ленточные фундаменты предназначены для сооружений с относительно небольшой нагрузкой, например, жилых домов малой и средней этажности. Традиционная форма строительства большинства домов допускает использование ленточного фундамента.

Ленточные фундаменты состоят из непрерывной полосы бетона, образованной по центру под несущими стенами. Непрерывная полоса действует как опора, для которой строятся стены, и имеет такую ​​ширину, чтобы равномерно распределять нагрузку здания на землю под ним, поддерживая его. Это известно как «равномерно распределенная нагрузка» (UDL) и относится к равномерной передаче нагрузки конструкции на уровне фундамента на грунт, способный выдержать нагрузку без чрезмерного уплотнения (см. таблицу ленточного фундамента).

Рисунок 2: Минимальная ширина ленточных фундаментов Таблица
«Утвержденный документ А» Строительных норм и правил содержит рекомендации по минимальной ширине ленточного фундамента.

Минимальные требования к глубине ленточных фундаментов диктуются местными грунтовыми условиями, но, как правило, глубина этих фундаментов должна быть не менее 450 мм ниже уровня чистового грунта во избежание повреждений от действия мороза в морозостойком грунте. (См. BS8004 для правильных указаний по глубине и ширине фундаментов)

 

ГЛУБОКИЕ ФУНДАМЕНТЫ — СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ

Сваи часто описываются как колонны в земле. Они могут быть непопулярным выбором фундамента из-за потребности в тяжелом оборудовании, а также затрат и дополнительного времени, которые это требует. Для участков с менее благоприятными грунтовыми условиями свайные фундаменты часто являются единственным приемлемым решением, если проект должен начаться. Свайные фундаменты устанавливаются там, где качество грунта близко к поверхности плохое или непостоянное. Необходимость такого более глубокого фундамента в этих условиях часто бывает обязательной. Обычно свайные фундаменты делятся на 2 разных типа, и они различаются по типу из-за метода установки в рассрочку;

 

СДВИГАЮЩИЕ СВАИ (ЗАБИВАЕМЫЕ)

Смещаемые сваи устанавливаются путем забивки или забивания сплошной сваи или пустотелой обсадной трубы в более глубокие слои основания, что приводит к смещению окружающего грунта. Этот метод забивания сваи в землю требует больших усилий и энергии. Для этого процесса обычно используется приводная установка. Этот метод может создавать трудности из-за уровня шума и вибрации, возникающих в результате движения. Эти нежелательные характеристики часто делают этот метод непригодным для перегруженных участков, где соседние здания могут быть структурно затронуты, или районов, где неприятный шум запрещен. (Свод практических правил, BS 5228 конкретно касается шума и вибрации свай).

 

ЗАМЕНЯЮЩИЕ СВАИ (БУРОЧНЫЕ)

В противоположность этому, сменные сваи устанавливаются путем удаления объема грунта и «замены» его сваями, поддерживающими нагрузку. Почва удаляется с помощью полого утяжеленного грейфера или роторного бурового шнека. Выемка предотвращается от обрушения путем введения полой оболочки, обычно сделанной из стали, или вязкой жидкости, бентонита. Затем бентонит вытесняется бетоном при заливке в котлован. Существует четыре основных формы сменных свай, см.

Ниже;

• Буронабивные монолитные сваи (малого диаметра)
• Сваи буронабивные монолитные (большого диаметра)
• Висячие и опорные сваи
• Инъекционные сваи

 

СОЕДИНЕНИЕ СО СВАЯМИ

Во многих случаях сваи подвергаются точечным нагрузкам. Часто бывает так, что нагрузка здания превышает мощность одной свайной колонны. Поэтому сваи часто группируются вместе, чтобы выдержать приложенную нагрузку. Соединения с концами свай называются оголовками свай, они используются для соединения оголовков соседних свай и обеспечения платформы для нагрузки здания. Заземляющие балки вводятся в соединения свай для того, чтобы равномерно распределить нагрузку (UDL) традиционных жилых домов, таким образом, выступая в качестве подходящего интерфейса между стенами и сваями.

Фундаментная балка обычно отливается на месте с помощью опалубки вокруг оголовков свай. Бетон заливается в опалубку и обычно армируется кольцевой балкой из стальной арматуры. Бетонные распорки устанавливаются на стальную арматуру, чтобы гарантировать, что при схватывании бетона будет достаточно покрытия стали, чтобы избежать коррозии стали (см. BS 7937 для руководства по бетонным распоркам)

В заключение, свайные фундаменты должны быть установлены соответствующего специалиста под руководством инженера-строителя. Все сваи должны соответствовать расчетной нагрузке. После установки сваи должны быть проверены на целостность, чтобы убедиться, что сваи могут выдержать назначенную нагрузку.

Рисунок 3: Бурдж-Халифа, Дубай
Бурдж-Халифа названа самым высоким зданием в мире, его общая высота составляет 829,8 м, а 163 этажа. В фундаменте используется глубокая свайно-ростверковая система, как ростверк толщиной 3,7 метра, так и 192 буронабивные сваи.

ПЛОТНЫЙ ФУНДАМЕНТ

Проекты плотного фундамента могут быть предложены и представлены инженером с соответствующей квалификацией, если они соответствуют назначению и рентабельны.

Крайне важно, чтобы плитный фундамент обеспечивал достаточную несущую способность и учитывал скрытые характеристики осадки, которые часто зависят от состава слоев. Приложенная нагрузка распределяется по более широкой области, обычно по всей площади основания, и можно считать, что она «плавает» по земле, подобно плоту, плавающему по воде.

Они построены из железобетонных плит одинаковой толщины по всей длине, как правило, 150-300 мм с водонепроницаемой мембраной сверху. Чтобы свести к минимуму вероятность образования трещин, в бетонную плиту можно интегрировать стальную арматуру, этот метод более экономичен по сравнению с регулировкой толщины плиты. Особенно там, где есть сложные грунтовые условия (загрязнение, грунтовые воды, деревья и т. д.) или где требуется дополнительная опора для определенных нагрузок. Типы ростверка следующие:

• Сплошная плита,
• Свайный плот,
• Плот из плитных балок,
• Сотовый плот.

Используемый тип соответственно будет зависеть от характера и характеристик рассматриваемой предлагаемой схемы, некоторые факторы включают:

• Есть ли подвал?
• Площадь пола, высота и нагрузки,
• Дифференциальная расчетная,
• При невозможности устройства отдельных ленточных фундаментов для покрытия площади основания,
• Там, где невозможно проводить раскопки на значительную глубину.

В целом, плотные фундаменты объединяют плиту перекрытия с фундаментом, что позволяет использовать меньше материалов и времени, что, в свою очередь, снижает стоимость. При этом они иногда могут быть подвержены эрозии по краям и, как правило, менее эффективны в зонах концентрированных конструкционных нагрузок.

Хотите узнать больше? Свяжитесь с одним из наших специалистов по гарантии на структурные дефекты сегодня, чтобы обсудить ваши требования по телефону 0845 9.00 3969

Сваи Franki | Keller Australia

Сваи Franki, также известные как забивные монолитные сваи с увеличенным основанием, представляют собой монолитные элементы, сооруженные с использованием падающего груза (молота) и временной обсадной трубы. Они могут обеспечить высокую грузоподъемность свай при относительно небольшой глубине установки.

Общего назначения

Фундаменты для сооружений с малыми пределами осадки

Фундаменты для плотных плит, складов или сооружений среднего и низкого уровня (обычно менее 12 уровней)

Улучшение грунта – колонны смещения

Неглубокие сваи большой мощности, в которых полноценный зернистый слой перекрывает более глубокий, непрочный слой

Процесс

Временная стальная обсадная труба диаметром от 400 мм до 550 мм устанавливается вертикально в запланированном месте.

Нижние несколько метров корпуса заполняют сухой бетонной смесью и уплотняют сухой бетон ударным молотом. Затем сухая смесь фиксируется на дне обсадной колонны, образуя пробку. Затем по этой забивной пробке ударяют отбойным молотком, чтобы забить временную обсадную трубу в землю до тех пор, пока не будет достигнута расчетная глубина или слой фундамента. После достижения уровня основания основания обсадная колонна фиксируется от продвижения с помощью удерживающих тросов. Затем заглушка выталкивается из временного кожуха путем опускания ударного молотка.

После извлечения пробки добавляется дополнительная сухая бетонная смесь в определенных контролируемых объемах и выбрасывается со дна временной обсадной колонны для формирования увеличенного основания. Поддерживая постоянную высоту падения ударного молота и подсчитывая количество ударов для известного объема сухого бетона, можно рассчитать энергию установки, соотношение этого объема и энергии установки (посредством формулы энергии Нордлунда) обеспечивает гарантию качества для свайный фундаментный материал.

После возведения расширенного основания арматурная сталь и бетон с высокой посадкой помещаются во временную обсадную трубу, после чего обсадная труба извлекается, оставляя монолитный бетон, арматуру и расширенное основание для формирования постоянной сваи.

Преимущества

Готовый элемент фундамента выдерживает сжимающие, подъемные и боковые нагрузки

Отличные характеристики осадки благодаря увеличенному основанию

Превосходная гарантия качества благодаря увеличенному основанию: количество ударов по сравнению с энергией

Возможность изменять увеличенный размер основания при наличии различных характеристик грунта

Возможность нацеливания на подходящие слои основания с увеличенным диаметром основания

Уменьшенный расход материала по сравнению с другими типами свай для аналогичных нагрузок

Обеспечение качества установлены в соответствии с системой качества Keller, аккредитованной ISO9001, и установлены в соответствии с AS2159-2009.