расчет количества свай, типы, виды и конструкция
Использование свайного фундамента позволяет возводить постройки даже в сложных условиях, которые характеризуются слабыми грунтами, высоким уровнем залегания грунтовых вод, а также суровым климатом.
Необходимость использования
В некоторых случаях такое основание используется тогда, когда непростой рельеф способен значительно усложнить задачу строительства. Если вами был выбран свайный фундамент, расчет количества свай вы обязательно должны произвести еще до момента начала работ. С помощью использования данной технологии вы сможете достичь и твердых грунтов, что сведет к минимуму воздействие перечисленных факторов и приведет к увеличению надежности и долговечности здания. Обвязка свайного фундамента может быть произведена с помощью ростверка, который будет описан ниже.
Разновидности свайных фундаментов по типу свай
Опоры под постройкой можно разделить на разные типы, руководствуясь определенными параметрами. Например, в зависимости от способа можно выделить забивные сваи в роли материала. При этом используется древесина или металл, в дополнение может применяться железобетон. Подобные сваи должны быть вбиты в почву с помощью специального оборудования, а именно молотов или вибровдавливателей. Это указывает на то, что нет никакой необходимости извлекать почву на поверхность. Если вы решили обустраивать свайный фундамент, расчет количества свай позволит вам возвести качественную постройку, которая прослужит в течение длительного времени.
Сваи-оболочки
Можно выделить железобетонные сваи-оболочки, которые создаются при условии извлечения излишков почвы, а после этого полностью заполняются бетонной смесью. Набивная разновидность свай обустраивается с помощью обжатия почвы, после в полученную полость укладывается бетон, который предстоит утрамбовать, заливая послойно. Утепление свайного фундамента, как правило, не производится.
Разновидности свайного фундамента по типу несущих нагрузок и разновидности железобетонных опор
Рассматривая свайный фундамент, стоит отметить, что есть его разделение по типам опор, что основывается на несущих нагрузках. Есть сваи-стойки, которые передают напряжение на почву полностью, нагрузка оказывается постройкой. Можно выделить и висячие сваи, которые оказывают нагрузку на грунт боковыми гранями.
Помимо общепринятой классификации, есть несколько разновидностей железобетонных забивных опор, которые могут отличаться по форме сечения, таким образом, они могут быть прямоугольными, двутавровыми, квадратными, с круглой плоскостью, квадратными, а также полукруглыми. Можно отличить свайный фундамент и по способу формирования опоры, а также по конфигурации исполнения. Это позволяет создать цельную конструкцию опоры, а также составленную из отдельных элементов. Сваи могут обладать разным окончанием, форма может быть заостренной, с расширенной подошвой, расположенной с нижней стороны, а также открытой или закрытой полностью. Если вы хотите добиться более легкого и быстрого вбивания в почву, то нужно выбирать остроконечные, расширенные подошвы, они не позволят элементам поддаться силам, которые действуют в холодное время на разрыв, так как при этом есть вероятность выталкивания столбов.
Какие еще есть типы свайного фундамента
Рассматривая типы свайного фундамента, вы должны обратить внимание на то, какое число опор будет задействовано при строительстве. Важно учесть тяжесть объекта и конфигурацию постройки, по этим параметрам различают разновидности свайных опор. Среди прочего следует выделить одиночные сваи, которые применяются в тех случаях, когда есть необходимость передать нагрузку от малой площади постройки, это верно, когда в проекте дома имеются колонны. Достаточно часто такой вариант используется, когда сама свая выступает в качестве колонны. Если вы решили использовать свайно-ленточный фундамент, расчет количества свай вами должен быть произведен. Эту задачу можно доверить специалистам. Данное основание используется, когда планируется выстроить протяженную конструкцию или монтировать опоры по периметру здания. Если использовать так называемые свайные кусты, то нагрузка будет приниматься несколькими опорами, которые сконцентрированы под одним элементом здания. Речь может идти о той же колонке. Вы можете использовать свайное поле, этот проект предполагает системное расположение опор по площади основания здания. Как правило, такое решение используется в тех случаях, когда здание будет тяжелым и крупногабаритным. Разновидности свайного фундамента из свай, независимо от их классификации, наиболее часто задействуются вместе с ростверком. Он представляет собой сборную или монолитную конструкцию, которая призвана объединить установленные опоры.
Разновидности свайного основания с ростверком
Свайный фундамент, конструкция которого может содержать ростверк, иногда бывает низким. Он оборудуется ниже поверхности грунта, при этом сохраняется возможность распределить передаваемую зданием нагрузку по площади основания. Вторая разновидность такого основания — повышенная, которая располагается над поверхностью грунта, исключая возможность передачи напряжения на почву. Высокий фундамент используется при возведении гидротехнических сооружений и мостов в тех случаях, когда в жилом доме планируется наличие подпольного помещения. В качестве главной особенности ростверка выступает необходимость объединения бетонной конструкции со сваями. Производятся такие работы посредством арматурной конструкции. В тот момент, когда закладываются стальные стержни в скважины под опоры, их длина должна оказаться больше длины опор. Это позволит при строительстве ростверка сформировать монолитную конструкцию.
Конструкция свайного основания
После того как вы рассмотрели виды свайных фундаментов, стоит ознакомиться с конструкцией данного основания. Система состоит из скважин, а также гидроизоляции, которая имеет в основе рубероид. Из данного материала сворачиваются трубы, которые должны состоять из нескольких слоев. Их стягивают стальной проволокой, которая будет частью опалубки. Утепление свайного фундамента произвести невозможно или очень сложно. В процессе строительства труба вставляется в скважину. После того как скважина будет гидроизолирована, рекомендуется сделать пространственный арматурный каркас. Он будет состоять из вертикальных прутков арматуры, которые зафиксированы между собой поперечинами. После этого готовые скважины, в которых установлен рубероид, выполняющий роль опалубки и гидроизоляции, заполняются бетоном.
Простой расчет нужного числа свай
Если вы решили возвести свайный фундамент, расчет количества свай может быть произведен специалистом. Это число будет зависеть от веса и размеров постройки, в среднем расстояние между опорами должно быть следующим. Если речь идет о деревянном доме, то шаг между сваями должен быть равен трем метрам. Здесь следует брать во внимание каркасно-щитовые, бревенчатые каркасные дома и те, что выстроены из бруса. Если вы будете выстраивать дом из газобетона, шлакоблоков и пенобетона, то расстояние не должно оказаться больше 2 метров. Для легких заборов шаг между опорами может варьироваться в пределах от 3 до 3,5 метра. Если ветровая нагрузка внушительна, то расстояние уменьшается до 2,5 м. Прежде чем выстроить свайный фундамент, расчет количества свай обязательно следует произвести. Для этого берется схема фундамента или первого этажа постройки. Первоначально мастер должен расположить сваи по углам постройки. Зачем нужно расположить сваи в тех местах, где стыкуются внутренние и наружные стены, а также несущие перегородки. Свайно-винтовой фундамент, расчет количества свай которого вы можете осуществить и самостоятельно, предполагает составление плана. Между расположенными сваями нужно отметить положение опор под внутренними и наружными стенами с тем расчетом, чтобы шаг между ними не оказался больше того, который определён выше в зависимости от веса и вида дома. Остальное пространство нужно заполнить опорами таким образом, чтобы между ближайшими сваями расстояние не было больше расчетного, а именно 2 и 3 метров.
Заключение
Помимо прочего, монтаж свайного фундамента должен предполагать наличие двух опор в том месте, где будет располагаться камин или печь. Конечное количество свай будет зависеть от габаритов отопительного прибора.
fb.ru
Способы погружения и типы свай
Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты
Способы погружения и типы свай
В практике строительства сваи, изготовляемые на заводах промышленности строительных материалов, погружают в грунт с поверхности земли или дна котлована с помощью следующих способов: забивки с помощью сваебойных молотов; погружение с помощью вибропогружателей и вибромолотов; вдавливанием статической нагрузкой; завинчиванием.
Забивные сваи погружают в грунт с помощью специальных сваебойных молотов. Для обеспечения целостности сваи при забивке на голову (верхнюю часть) сваи надевают специальный металлический наголовник, в который помещают прокладку из дерева, резины и других упругих материалов, которые хотя и несколько снижают эффективность удара, однако предотвращают от разрушения материал сваи внутри наголовника. Погружение сваи будет достаточно эффективным и не займет много времени, если вес ударной части молота будет больше, чем вес сваи с наголовником.
Забивку свай трудно осуществлять, если в основании находятся гравелистые, крупные, средней крупности плотные пески. В этом случае для обеспечения погружения свай применяют подмыв грунта струями воды под острием свай. Иногда для уменьшения сопротивления грунта погружению сваи последние забивают в предварительно пробуренные лидерные скважины, длина которых должна быть не менее чем на 1 м меньше сваи, а диаметр меньше, чем диаметр или поперечные размеры сваи.
Погружение сваи с помощью вибропогружателей и вибромолотов выполняют при наличии в основании песчаных водонасыщенных грунтов. При работе эксцентрикового центробежного вибратора, установленного на головах свай, вертикальные колебания, передаваясь на грунт, приводят к его разжижению, в результате чего свая погружается в грунт при резком снижении трения по ее боковой поверхности.
После прекращения действия вибрации через некоторое время трение в грунте полностью восстанавливается, а в некоторых случаях оказывается даже несколько большим, чем в первоначальном состоянии или при погружении свай с помощью забивки.
Вдавливание свай с помощью статической нагрузки обычно применяют в тех случаях, когда свайные фундаменты возводят рядом с уже существующими зданиями, что часто имеет место в условиях массовой городской застройки или при реконструкции зданий, когда недопустимо появление вибраций, которыми сопровождаются забивка и вибропогружение. Особое внимание следует обращать на водонасыщенные пески и супеси, которые способны уплотняться под действием колебаний, претерпевая дополнительные осадки.
Погружение сваи с помощью завинчивания осуществляют используя специальные винтовые лопасти диаметром до 2 м, располагаемые у острия (см. рис. 9.5, ж). Црименение таких свай становится целесообразным, если в верхней зоне основания залегают слабые грунты, подстилаемые плотными, малосжимаемыми грунтами, до которых и производят завинчивание. Винтовые сваи чаще всего используют для фундаментов, работающих на выдергивание, и для устройства анкеров. Для завинчивания металлических свай при; наличии в основании податливых грунтов применяют механизмы, аналогичные буровым установкам. Тяжелые железобетонные сваи с металлическими лопастями большого диаметра погружают с помощью кабестана, представляющего собой полую муфту, надеваемую на голову сваи и приводимую в медленное вращение электромотором с системой приводных шестерен. При завинчивании кабестан закрепляют с помощью специальных анкеров.
Основные принципы работы механизмов, применяемых при погружении свай, а также их устройство освещены более подробно в курсе технологии строительного производства.
По условиям передачи нагрузки на грунты оснований сваи подразделяют на сваи-стойки и сваи трения (висячие сваи).
Сваи-стойки (рис. 9.3,а), прорезая толщу относительно слабых грунтов, передают нагрузку на практически несжимаемые грунты (скальные, полускальные или очень твердые пылевато-глинистые породы). Опираясь на них, такие сваи практически не получают вертикальных перемещений, следовательно, силы трения по боковой поверхности отсутствуют и давление передается только за счет лобового сопротивления грунта под острием (пятой сваи). Следовательно, этот тип свай работает подобно сжатым стойкам, находящимся в упругой среде.
Рис. 9.3. Схема передачи нагрузки на грунты основания
Сваи трения (рис. 9.3,6) погружают в сжимаемые грунты. В результате вертикального перемещения под действием внешней нагрузки по боковой поверхности сваи образуются силы трения F„ а под острием сваи будет действовать лобовое сопротивление грунта F0.
Сопротивление грунта погружению сваи называют несущей способностью грунта основания. Для висячей сваи эта величина будет состоять из двух составляющих:
Для удовлетворения условия расчета по второй группе предельных состояний сваи рекомендуется погружать до относительно плотных грунтов, обеспечивая тем самым более полное использование несущей способности материала свай и предельно допустимое значение осадки.
По условиям изготовления и погружения сваи разделяют на погружаемые в грунт в готовом виде и сваи, формируемые в грунте оснований.
По материалу сваи, погружаемые в готовом виде, подразделяют на деревянные, железобетонные, металлические и комбинированные.
Деревянные сваи (рис. 9,а) в практике строительства применяют сравнительно редко из-за возможного загнивания древесины в грунте основания при переменной влажности, необходимости экономии древесины и ограничения сортамента деревянных элементов. Такие сваи изготовляют из бревен диаметром от 18 до 36 см и длиной от 4,5 до 12 м. При необходимости получения свай большей длины их стыкуют из отдельных звеньев. Для предотвращения размочаливания головы сваи при забивке ее защищают металлическим бугелем, а нижний конец сваи заостряют для облегчения погружения.
Рис. 9.4. Типы свай
Железобетонные сваи в настоящее время применяют наиболее часто, так как промышленность строительных материалов выпускает широкий сортамент таких свай,удовлетворяющий всем запросам массового строительства. Железобетонные сваи имеют различные размеры и сечения. Чаще всего применяют сваи с квадратным сплошным (рис. 9.4,6), квадратным с круглой полостью (рис. 9,4,*) И полым круглым поперечным сечением (рис. 9.4,г), постоянным по всей длине сваи.
Квадратные сваи изготовляют с размером поперечного сечения от 20 х 20 до 40 х 40 см и длиной от 3 до 20 м.
При необходимости получения свай большей длины их стыкуют из отдельных секций, имеющих для этой цели закладные детали, позволяющие создавать болтовое или сварное соединение.
Сваи, имеющие полое сечение, выпускают с наконечником и без него, в последнем случае погружение осуществляется без удаления грунта из внутренней полости.
В сваях устанавливают продольную и поперечную спиральную арматуру. Продольную арматуру применяют с предварительным напряжением или без него. Шаг спиральной арматуры в голове и у острия делают чаще, чем в середине сваи. Для восцринятия динамической нагрузки при забивке и возникающих при этом значительных поперечных усилий голову сваи дополнительно армируют 3.5 арматурными сетками (рис. 9.4,6).
Для исключения перенапряжения в сечениях свай при транспортировании места строповки фиксируются специальными петлями i, расположенными на расстоянии 0,2L от концов сваи, так чтобы в ней при подъеме возникали приблизительно равные изгибающие моменты. Для подачи сваи на копер в ней предусматривают отверстие на расстоянии 0,3L от головы сваи, в которое устанавливают штырь 2 подъемного троса. Сваи небольшой длины выполняют без поперечного армирования в целях экономии металла.
Круглые пустотелые цилиндрические сваи изготовляют методом центрифугирования диаметром от 40 до 80 см при длине от 4 до 12 м и толщине стенок 8… 10 см. Сваи диаметром от 60 см делают с закрытым нижним концом в виде острия. Такие сваи особенно целесообразны в качестве свай трения, так как имеют большую площадь боковой поверхности на 1 м3 железобетона и, следовательно, являются более экономичными. Конструкция цилиндрических свай позволяет создавать и составные сваи.
Полую круглую сваю, имеющую диаметр от 1 до 3 м, называют сваей-оболочкой. Длина свай-оболочек находится в пределах от 6 до 12 м при толщине стенок 12 см.
Существуют новые конструктивные решения железобетонных свай, имеющих как постоянное сечение по длине в виде треугольника, тавра, двутавра или крестообразное’-(рис. 9.5, з), так и переменное. В частности, применяют пирамидальные (рис. 9.5, а), трапецеидальные (рис. 9.5, б), ромбовидные (рис. 9.5, в), продольно расчленные (рис. 9.5, г), образующие козлообразную конструкцию после погружения в результате несимметричного заострения, сваи с забивным оголовком (рис. 9.5, д) и булавовидные (рис. 9.5, ё). Забивной оголовок уплотняет грунт при погружении и сам передает часть нагрузки на основание. В некоторых случаях применение забивного оголовка позволяет увеличивать несущую способность Фундаментов в 1,5…2 раза. Конструкции свай, показанные на рис. 9.5, обладают повышенной несущей способностью по сравнению со сваями, имеющими постоянное поперечное сечение, однако их применение пока ограничено вследствие небольших объемов производства заводами строительных конструкций. Применяются сваи-колонны и забивные блоки (рис. 9.5, и, к).
Металлические сваи, как правило, имеют трубчатое сечение, так как их изготовляют из труб, реже — тавровое или двутавровое, а также более сложное сечение, создаваемое сваркой прокатных профилей.
Рис. 9.5. Конструктивные решения свай
Комбинированные сваи представляют собой конструктивные элементы, состоящие из различных материалов. Например, ниже уровня подземных вод часть сваи выполняют из дерева, а верхнюю — из железобетона. Иногда используют сваю, состоящую в верхней части из железобетонной оболочки большого диаметра, которая объединяет для совместной работы группу металлических свай, расположенных понизу. Комбинированные сваи применяют также в виде металлической трубчатой оболочки, которую для придания большей жесткости и прочности заполняют бетоном.
Похожие статьи:
Основания под фундаменты зданий и сооружений
Навигация:
Главная → Все категории → Фундаменты
Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум
stroy-spravka.ru
Типы свай | СваиСнаб.Ру
Главная Типы свайТипы свай — выбор основы сооружения
Фундаменты на сваях используются в строительстве зданий, подземных сооружений, подпорных стен и других конструкций. Существует много разновидностей свай, отличающихся способом монтажа, материалом, формой и конструктивными особенностями.
По способу помещения в грунт различают набивные и забивные сваи. При устройстве набивных свай в грунте выполняется скважина и заполняется бетоном или железобетоном. К данному типу относятся буронабивные сваи.
Забивные опоры изготавливаются заранее, а при погружении в грунт, на них воздействует механическая нагрузка. К забивным относятся железобетонные и стальные винтовые сваи.
Сваи могут быть бетонными, железобетонными, деревянными, стальными, а также составными.
Характерные особенности и применение винтовых свай
Применение винтовых сваи
Свайно-винтовой фундамент особо большое распространение получил в частном домостроении. Возводится такой фундамент при использовании стальных винтовых свай, похожих на большие шурупы, которые ввинчиваются в землю на довольно большую глубину. Свайно-винтовые фундаменты обеспечивают для сооружения прочную, устойчивую основу на слабонесущих грунтах. При устройстве таких фундаментов земляные работы не проводятся, что существенно удешевляет и упрощает строительство. А также не используются ударные механизмы. Винтовые стальные сваи имеют большие преимущества перед деревянными забивными сваями, которые часто применяются застройщиками ввиду их невысокой стоимости. Деревянные опоры не долговечны во влажных грунтах.
Сваи буронабивные и буроинъекционные
Применение буроинъекционных свай
Процесс устройства буронабивных свай сложности не представляет, чтобы снизить затраты на строительство такие опоры можно выполнить своими руками. Но для этого потребуется специальный бур около 30 см в диаметре и стальные или асбестоцементные трубы. Трубы вставляются в скважину и выступают в роли опалубки, в которую заливается бетон. Глубина скважины должна быть ниже уровня промерзания почвы. Фундаменты с буронабивными сваями – идеальное решение, если строительство ведется в местах плотной застройки. Возведение фундамента с буронабивными сваями исключает риск деформации зданий, находящихся вблизи строительной площадки.
Буроинъекционные сваи также можно устанавливать рядом с существующими зданиями, так как при их обустройстве отсутствует механическое воздействие на почву и не создается угроза строениям, расположенным рядом со строительной площадкой. Применяются такие сваи для строительства сооружений разного назначения, для усиления существующих фундаментов, для возведения пристроек. Опоры буроинъекционные представляют собой скважину, заполненную цементным раствором с металлическим армированием. В отличие от буронабивных свай, при сооружении буроинъекционных опор не используется опалубка (обсадная труба). Бетонная смесь подается под давлением прямо в скважину. Предварительно в скважину устанавливается арматурный металлический каркас, обеспечивающий прочность сваи.
Сваи шпунтовые и составные
Шпуновые сваи для укрепления побережья рек
Шпунтовые сваи не применяют в строительстве фундаментов. Их основным назначением является сооружение ограждающих конструкций с целью предотвращения проникновения воды и сдвижения грунта. Подпорные стены со шпунтовыми сваями применяются для защиты котлованов от грунтовых вод, в строительстве мелиорационных сооружений, для укрепления берегов водоемов, в строительстве причалов и в ряде дугих случаев. Если требуются временные ограждающие конструкции можно использовать сваи шпунтовые из дерева. Для постоянных конструкций применяют сваи железобетонные, стальные, полимерные. Железобетонные шпунтовые сваи имеют большой вес и используются чаще всего в мостостроении и для укрепления берега. Для их установки требуется мощная забивная техника. Стальные шпунтовые опоры имеют меньший вес и более простые технологии монтажа, чем железобетонные, поэтому имеют более широкую сферу применения. Для установки таких свай применяют забивные и вибрационные механизмы.
Полимерные шпунтовые опоры появились недавно. Они по прочности немного уступают металлическим, но если к опорам не выдвигается особо высоких требований, могут успешно заменять стальные сваи. Установка их осуществляется с применением ударных технологий.
ПВХ шпунтовые сваи
Составные железобетонные сваи, как и шпунтовые, относятся к категории забивных свай. Они имеют круглое, квадратное сечение (30х30 — 40х40 см) и состоят из 2 частей, соединенных между собой сваркой. Их стандартная длина 12 м. Используются составные сваи в строительстве фундаментов для жилых и промышленных зданий на грунтах любых типов. Их применение предотвращает усадку готового здания. Рекомендуется применять составные опоры на глинистых грунтах, при промерзании грунта (в Северных районах), на влажных грунтах.
Составные железобетонные сваи
Разные виды свай имеют свои отличительные особенности, а также как достоинства, так и недостатки. Забивные сваи отличаются высокой степенью надежности и устойчивости, но проводить их монтаж вблизи других построек опасно, так как использование забивных технологий может вызвать деформацию близко расположенных к строительной площадке зданий. Безопасными в этом отношении являются винтовые сваи, которые углубляются в почву без применения ударных механизмов, а также буронабивные и буроинъекционные сваи.
www.svaisnab.ru