Классификация свай и свайных фундаментов: классификация свай и типы ростверков

Надежность фундамента в равной степени зависит от его конструкции, используемых материалов и качества работы.

Но существует еще один важный фактор, влияющий на несущую способность основания — грунт. От его плотности, устойчивости и состава зависит, насколько прочно фундамент опирается на подстилающие слои.

Если грунт рыхлый или жидкий, то приходится использовать специальные виды опорных конструкций, одним из которых является свайный фундамент.

Он позволяет создавать прочные основания в самых сложных условиях, на неустойчивых и ненадежных грунтах.

Содержание статьи

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой систему вертикальных опор, погруженных в грунт до уровня полного контакта с плотными слоями. Используется при строительстве в заболоченных местностях, на торфяниках, рыхлых песках и прочих неустойчивых грунтах.

Сваи погружаются в грунт, а верхняя часть по периметру обвязывается ростверком — неким аналогом ленточного основания, образующим непосредственную опору для несущих стен.

Ростверк может располагаться над поверхностью грунта, находиться вровень с ним или быть погруженным на определенную глубину.

При этом, непосредственную опору на грунт имеют только сваи, а ростверк лишь передает им нагрузку от веса дома, не опираясь на грунт самостоятельно.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Существуют свайно-ленточный тип фундамента, очень похожий на свайно-ростверковый. Отличие состоит в том, что в конструкции свайно-ленточного основания предусмотрена равная опора на грунт как ленты, так и свай.

Виды свай по принципу работы

По типу передачи нагрузки на опорные слои грунта существует два вида свай:

• Висячие. Опора образуется из-за сопротивления грунта, прилагаемого к боковым поверхностям и заостренным торцам сваи. Глубина погружения относительно мала.
• Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления полного контакта с плотными несжимаемыми слоями грунта. Глубина погружения может достигать существенных значений.

Висячие сваи имеют меньшую несущую способность, поскольку в основе их работы лежит сила трения. При изменениях в составе грунта (повышение уровня грунтовых вод), сила сцепления боковых поверхностей ослабевает и опора становится менее устойчивой к оседаниям.

Сваи-стойки обладают высокими несущими способностями, которые не меняются при изменениях состояния верхних слоев грунта. При этом, глубина погружения может доходить до 20 м, что требует использования мощной строительной техники.

По методу изготовления ствола

Существует несколько вариантов изготовления ствола сваи:

• Монолитные. Представляют собой ствол из сплошного массива материала (деревянные, железобетонные).
• Полые (оболочечные). Представляют собой род трубы, заполняемой различными материалами для увеличения несущей способности, или оставляемой пустой.

В свою очередь, полые сваи бывают:

• Ненаполняемые. Погружаются в грунт без дополнительных действий. Используются в ситуациях, когда толщины стенок достаточно для создания необходимой несущей способности.
• Трубобетонные. После погружения наружная труба заполняется бетонным составом для увеличения прочности.
• Оболочечная свая. Несущей способности не имеет, представляет собой форму для заливки бетона.
• Временная оболочка. Представляет собой перемещаемую трубу, которая после заливки бетона передвигается на новое место.
• Безоболочечная конструкция. Заливка бетона производится непосредственно в скважину. Допускается при соответствующем составе и состоянии грунта.

Одним из наиболее распространенных видов полых опор являются буронабивные сваи, широко применяющиеся в строительстве из-за отсутствия необходимости использовать строительный копр для забивки.

Они позволяют производить строительные работы неподалеку от эксплуатируемых построек и не создают опасности для их состояния.

Типы по материалу изготовления

Материалом для изготовления свай могут служить:

Древесина

Традиционный вид, появившийся много веков назад, но до сих пор применяющийся в строительстве. Массивные и тяжелые постройки на деревянных сваях больше не строят, но для легких вспомогательных строений этот материал используется довольно часто.

Используются как бревна, так и брус. Нередко возникает ситуация, когда по условиям строительства требуются сваи большей толщины, чем это позволяют размеры произрастающих в регионе пород деревьев. В таких случаях производят пакетное сращивание нескольких брусьев, дающее нужную толщину и длину столбов.

Оптимальными условиями использования деревянных свай являются постоянно влажные грунты. Если вода то появляется, то исчезает, древесина начинает гнить и сваю придется менять.

Изготавливают из разных пород деревьев, преимущественно хвойных, но при преобладании в регионе лиственных пород, сваи изготавливают из них.

Основным способом погружения деревянных свай является забивание с помощью строительного копра. Для защиты верхней части используется специальный оголовок, предохраняющий материал от расщепления или расклепывания.

Перед погружением матекриал грунтуют специальным составом, защищающим от внешних воздействий разного типа.

ВАЖНО!

В грунте не должно быть вредителей, иначе опоры будут быстро разрушены.

Металл

В качестве свай используются готовые металлические изделия. В их число входят трубы, диаметр которых составляет от 26 см и более. Исключением являются винтовые сваи, диаметры которых намного меньше.

Кроме труб могут быть использованы двутавры, швеллеры и прочие прокатные профили соответствующего размера. Погружение труб производится в закрытом и открытом виде. Для закрытого погружения на нижний торец приваривается конусный металлический наконечник, облегчающий проход ствола сквозь слои грунта.

Открытое погружение производят свободным торцом трубы. В отверстие проникает грунт, образуя твердую пробку в нижнем конце полости сваи. Она уплотняет нижние участки при погружении, которые начинают выполнять функцию наконечника.

Отдельным видом металлических опор являются винтовые сваи. Они изготавливаются специально, имеют вид трубы с конусным наконечником. на небольшом расстоянии от него привариваются две или три пары лопастей.

Погружение такой сваи напоминает процесс завинчивания шурупа. Винтовые сваи можно погружать с помощью строительной техники или вручную. Для этого на верхней части устанавливается ворот и производится вращение, из-за которого свая уходит под землю.

Таким образом можно работать в непосредственной близости от жилых или вспомогательных построек, не принося им никакого вреда.

Бетон

Железобетонные сваи являются наиболее распространенным вариантом. Они изготавливаются специально в стандартных типоразмерах или заливаются в подготовленную скважину непосредственно на строительной площадке.

Готовые сваи представляют собой наиболее прочную опору, обладающую напряженной арматурой. Такие стволы имеют максимальную устойчивость к боковым нагрузкам, обычным для влажных пучинистых грунтов.

Литые сваи обходятся намного дешевле, но монтаж занимает большое время, необходимое для набора бетоном конструкционной прочности. Готовые сваи представляют собой балки квадратного сечения со стороной от 20 до 40 см с заостренным рабочим концом.

Для погружения на глубины, превышающие 12 м, используются сборные сваи, имеющие форму труб с толщиной стенок от 4 см.

Они погружаются в грунт, соединяясь по длине до набора нужной глубины.

Разновидности по способу погружения

Погружение свай производится разными способами:

• Вдавливание.
• Литье.
• Завинчивание.

Рассмотрим их внимательнее:

Вдавливание

Технический термин, обозначающий забивание свай с помощью копра или молота. Производится при помощи специализированной техники.

Технология достаточно надежная и производительная, обеспечивает погружение на большие глубины.

Недостатком является сильная вибрация грунта, отрицательно сказывающаяся на ближних постройках.

Литье

Технология состоит в бурении скважины на всю глубину погружения сваи. После этого в нее устанавливают опалубку (трубу из полиэтилена или рубероида), погружают армирующий каркас. Затем производится заливка бетона.

Готовая свая выдерживается положенное время для набора конструкционной прочности.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Сокращать положенное проектом время застывания бетона нельзя, это может стать причиной разрушения фундамента и постройки.

Завинчивание

Эта процедура используется при установке винтовых свай. Работа выполняется достаточно быстро. Преимуществом этого вида является возможность выполнить работу вручную, без привлечения строительной техники.

При завинчивании необходимо сразу выравнивать положение ствола по вертикали.

Реверс таких опор при монтаже противопоказан, так как он нарушает прочность сцепления лопастей с грунтом.

Какая классификация лучше всего подходит для частного строительства?

Выбор наиболее подходящего типа свай производится на стадии проектирования. Он определяется параметрами постройки — весом, этажностью, используемым материалом. Кроме того, учитывается тип грунта, условия работы, наличие поблизости построек и прочие факторы.

Сопоставляя имеющиеся исходные данные, приходят к выбору наиболее удобного, эффективного и безопасного вида свай. Обычно предпочтение отдается буронабивным (литым) сваям, которые не нуждаются в забивании и не наносят урон ближайшим зданиям и сооружениям.

В последнее время активно используются винтовые сваи, позволяющие строиться без предварительных земляных работ (допускаются работы на неровном рельефе).

Полезное видео

В данном видео вы узнаете, какие бывают виды свай:

Заключение

Свайные типы фундамента обладают большим разнообразием способов реализации. Сложные или слабонесущие грунты, которые на территории России встречаются очень часто, вынудили инженеров-строителей разработать массу вариантов технологии, с использованием различных типов свай.

Основной особенностью методики является наличие разнообразных способов погружения и создания свайного поля, позволяющих как строить самостоятельные опорные конструкции, так и усиливать уже имеющиеся фундаменты.

Свайный фундамент часто становится единственным вариантом конструкции основания, позволяющий строить многоэтажные и тяжелые дома.

Наряду с ленточным типом, сваи являются одним из наиболее распространенных и востребованных видов опорных конструкций.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

какие бывают и классификация фундаментов

Виды свайных фундаментов могут различаться в зависимости от особенностей ландшафта, грунта и самого сооружения. Но в любом случае, данный тип опорных сооружений существенно снижает затраты на строительство по сравнению с применением заливных фундаментов, уходящих под поверхность земли. Во многих случаях различные типы свай являются единственным решением в строительстве сооружений при сложных условиях. Свайные конструкции имеют свои преимущества некоторые недостатки, потому в проектировании учитываются даже малейшие нюансы их сооружения.

Основные типы свайных конструкций

Типы свайных фундаментов различаются по видам свай и ростверк. Но основной принцип применения данного типа фундамента заключается в том, что опора сооружения получает сцепление с грунтом за счет наличия вертикально расположенных в нем элементов конструкции, то есть – свай.

По типу работы фундаменты разделяют на следующие типы:

1. Стоечные сваи. Их задача заключается в принятии на себя основной нагрузки от веса всего сооружения. Такие сваи передают вес конструкции на грунт. Это – наиболее распространенный тип свай, их материал и конструкция предполагает максимальную прочность, надежность и долговечность, так как на них приходится около 85 % всей массы здания. Данный тип фундамента практически не дает осадки и способен выдерживать значительные нагрузки на протяжении длительного периода.
2. Висячие сваи. Они, как правило, имеют рельефную поверхность в сочетании с увеличенной боковой площадью. По принципу действия их можно сравнить с забитым в прочное основание гвоздем. Яркий пример данного типа фундамента можно привести при помощи винтовых свай. Их применение становится целесообразным в тех случаях, когда прочный грунт залегает в поверхности на значительную глубину, то висячие смогут выполнять свою функцию без погружения в грунт на большое расстояние.

Устройство фундамента на сваях

Свая – это стержень, на котором впоследствии будет держаться фундамент. Она может погружаться в землю в готовом виде, либо изготавливаться непосредственно в грунте. Основное назначение элемента – передача нагрузки на грунт как посредством бокового трения, так и через нижний торец.

Составляющие свайного фундамента

Свайный фундамент состоит из нескольких составляющих. Его конструкция может изменяться в зависимости от типа применяемых материалов и других факторов, но в целом выглядит следующим образом:

• сваи, погруженные в землю;
• в верхней части они соединяются ростверком, который может состоять из балок или плит и находиться над уровнем грунта.

Виды ростверков свайных фундаментов: сборные, монолитные, монолитно-сборные. В случаях, когда голова сваи является ее продолжением и соединяется с другими колонами, в изготовлении ростверка необходимость отпадает.

Во всех типах фундаментов ростверк служим для равномерной передачи нагрузки от здания к сваям, а от них – на грунт.

Классификация по типу материала

Чтобы определить, какие бывают сваи, следует более подробно рассмотреть их классификацию по типу материала. От его выбора будет зависеть долговечность, надежность, устойчивость к внешним раздражителям возводимого фундамента.

Деревянные

Изделия изготавливаются преимущественно из следующих пород древесины:

• сосна, ель;
• дуб;
• кедр;
• лиственница или пихта.

Сваи из дерева бывают цельными и сращенными по длине, во втором случае бревна соединяются с помощью металлических накладок.

При меньшей цене изделий из дерева важно учитывать, что они способны выдержать меньшую нагрузку по сравнению с железобетонными или железными аналогами. Чаще всего деревянные сваи применяются при сооружении временных конструкций.

Железобетонные

Данная разновидность свай имеет наиболее распространенное применение. Они могут быть как монолитными, так сборными.

Монолитные конструкции имеют разное сечение: круглое, квадратное, прямоугольное. Параметры сечения – от 20Хдо до 40Х40. Конец, погружаемый в грунт, имеет пирамидальную форму. При забивке фундамента он дополнительно защищается стальным башмаком. Монолитная конструкция почти всегда укрепляется посредством внутреннего продольного армирования. Для увеличения прочности сваи она может иметь поперечное армирование из низкоуглеродистой проволоки.

Сваи сборной конструкции собираются из трубчатых железобетонных элементов. Сборка осуществляется заранее на производстве или непосредственно на месте строительства.

Забивка железобетонных свай может осуществляться при помощи копров, передвижных кранов и прочего специализированного оборудования. Широкое распространение получила менее затратная технология вибропогружения.

При забивке свай их верхняя поверхность защищается тройным слоем металлической сетки с шагом от 5 см. Данная мера предотвращает разрушение железобетонного изделия в процессе передачи нагрузки от молота.

Металлические

Основное преимущество металлических или винтовых свай заключается в возможности точечного создания несущей способности в местах, где применение железобетонных технологий либо невозможно по причине трудного доступа, либо является слишком дорогим. На сегодняшний день в гражданском строительстве данный вид опор применяется все чаще.

Изделия изготавливаются из цельнолитых труб, с одной стороны сведенных к конусу. Около наконечника к трубе приваривается реборда из листового металла. Существуют следующие виды винтовых свай:

• сварные;
• с литыми наконечниками;
• геошурупы.

Применение металлических свай целесообразно в строительстве фундамента на сложном грунте. С их помощью можно значительно сэкономить бюджет, при этом достигается максимальное качество и прочность конструкции. Сроки возведения фундамента и шум сокращаются в 2 раза по сравнению с железобетонными аналогами.

Классификация по способу заглубления в грунт

Способ погружения сваи зависит от вида изделия, материала, из которого оно изготовлено и некоторых других факторов, например – тип грунта и уровень грунтовых вод. Для облегчения возведения свайного фундамента в песчаных и гравелистых грунтах может применяться технология подмывания, а для пылевато-глинистых грунтов – бурение скважин и электроосмос. Но чаще всего используются следующие способы погружения:

• забивной способ реализуется с применением свайных молотов;
• погружение вибрированием осуществляется в условиях влажных песков;
• вдавливание в грунт, применяется в случаях, когда недопустимо динамическое воздействие на грунт;
• винтовые металлические си заглубляются в грунт посредством ввинчивания. Данная технология является целесообразной в слабых грунтах.

В предоставленном ниже видео можно увидеть, как происходит забивка железобетонной сваи:

Разделение свай по условию изготовления

Существует две основные классификации свай по условию их изготовления: производимые на производстве и в грунте. Если в первом случае изделие погружается в землю в готовом виде, то во втором изготавливается непосредственно на месте строительства. Такие изделия называют буронабивными или набивными.

Набивные сваи

Первым этапом монтажа таких свай является бурение скважины до определенной отметки. Впоследствии в ней набивается бетон или железобетонная конструкция. Часто в нижней части скважины путем бурения грунта либо распирания путем усиленной трамбовки бетона делается расширение. В результате свая будет иметь расширенную пяту.

Следующим этапом является укрепление ложа. Для этого на дно скважины засыпается и трамбуется щебень или шлак для укрепления будущей сваи. Максимальные параметры буронабивного изделия – до 0,5 м. в ширину и до 50 м. в глубину.

Затем в скважину устанавливается обсадная труба, которая впоследствии будет выполнять функцию фундамента. Если конструкция сваи предполагает дополнительное укрепление, в обсадную трубу устанавливается каркас из арматуры. Труба имеет теряемый башмак, который в процессе утрамбовки бетона образовывает расширенную пяту.

В трубу заливается бетонная смесь, после чего производится утрамбовка материала. Оно выполняется путем удара молота по трубе либо по технологии виброштампования. Второй метод является более экономичным и на сегодняшний день применяется все чаще.

Применение фигурных свай различного типа

В особенно сложных условиях, например – при сильном промерзании грунта или чрезмерной нагрузке на почву, рекомендуется применение свай с различными формами. Они могут быть как изготавливаемыми в грунте, так и забивными.

Различают следующие виды изделий:

• пирамидальные;
• трапецеидальные;
• ромбовидные;
• с уширенной пятой.

Вид свай с уширенной пятой

Все эти виды свай используются только в качестве висячих стоек, так как позволяют в полной мере использовать опорную способность грунта. Первые три вида изделий применяются в условиях сильного промерзания грунта для минимизации касательных сил при его пучении.

Сваи с уширенной пятой применяются в слабых грунтах, под которыми пролегают более плотные слои. Такие изделия используются в качестве стоек и могут обеспечить прочность и надежность фундамента даже на нестабильных грунтах.

Виды и разновидности свайных фундаментов, их типы и характеристики

Свайные фундаменты классифицируются по ряду признаков: материал изготовления свай, конструкция ростверка, форма сечения сваи, способ распределения нагрузки, расположение свай относительно друг друга, метод монтажа фундамента. Выбор каждой из разновидностей определяется особенностями грунта и характеристиками здания, для которого создается свайная конструкция.

Содержание статьи

Тип ростверка

Ростверк не является обязательной конструкцией – здание может опираться непосредственно на оголовки свай. Но его установка позволяет обеспечить фундаменту дополнительное укрепление.

Свайно-ростверковый фундамент.

По местоположению ростверк может быть:

• Висячим. Располагается над уровнем грунта на высоте 1-1.5 м. Висячие ростверки лучше всего подходят для небольших частных домов.
• Заглубленным. Монтируется ниже нулевой отметки грунта на песчаную подушку.
• Наземным. Находится на уровне поверхности.

По способу установки ростверки подразделяются на:

• Сборные. В большинстве своем представлены в виде стальных балок, скрепляемых сварным методом. Хорошо подходят для строительства зданий с небольшим сроком эксплуатации (беседки, веранды).
• Сборно-монолитные. Состоят из деталей с «замочными» соединениями, которые в ходе монтажа собираются и скрепляются в монолитную конструкцию. Используются в строительстве многоэтажных домов и промышленных сооружений.
• Монолитные. Являются единой конструкцией в виде замкнутой или незамкнутой ленты. Хорошо подходят для строительства жилых малоэтажных домов.

Ростверки могут иметь деревянную опалубку или обходиться без нее. Подробнее об изготовлении опалубки читайте в отдельной статье: (здесь будет ссылка)

Разновидности конструкций свай

Забивные сваи.

Сваи изготавливаются из таких материалов, как:

• Железобетон. Самый распространенный вариант. Установка железобетонных фундаментов наиболее проста, так как предполагает использование бурового метода, при котором свайная конструкция создается непосредственно в грунте. Также возможна установка готовых железобетонных конструкций с винтовыми нарезками.
• Металл. Металлические сваи представлены швеллерами, трубами, свариваемыми между собой рельсами и двутаврами. Они отличаются простотой установкой в грунт и используются там, где железобетонные конструкции монтировать невозможно. Основным недостатком таких свай является подверженность коррозии. Металлические трубы могут быть полыми, а могут заполняться бетонной смесью.
• Дерево. В качестве сырья используются хвойные породы дерева или дуб. Деревянные сваи способны выдерживать нагрузку средней силы, как правило, они используются в условиях вечной мерзлоты, где процессы гниения существенно замедляются. В других регионах использование деревянных фундаментов ограниченно, так как воздействие влаги ускоряет их гниение и сокращает срок службы.

Металлические винтовые сваи.

Выделяются следующие формы сечения:

• Квадратные.
• Круглые полые и заполненные.
• Прямоугольные.
• Тавровые (в форме буквы «Т»).
• Двутавровые (сходные по форме с буквой «Н»).

Для укрепления конструкции опорные пяты свай расширяются, но возможен их монтаж без расширения. Опорные пяты могут быть:

• Разбуриваемыми с долотом для уширения забоя.
• Выпрессовываемыми.
• Камуфлетными – пята расширяется с помощью химического или электрического взрыва.

Выпрессовываемые и камуфлетные методы создания пят позволяют получить надежные опоры больших размеров, они применяются для строительства тяжелых промышленных и жилых зданий.

Методы монтажа свайных фундаментов

Забивание сваи в грунт с помощью спецтехники.

Выделяются следующие способы погружения свай в грунт:

1) Забивание. Этот способ предполагает использование вибропогружателей или больших молотов. Наконечнику сваи придается заостренная форма, а ее верхняя часть защищается стальным кольцом во избежание повреждения при вбивании. Такие работы невозможно проводить самостоятельно, требуется дорогое строительное оборудование, что делает метод малоприменимым в частном строительстве.

2) Завинчивание. Это более простой способ, который предполагает использование свай с винтовыми нарезками. Винтовые сваи чаще всего изготавливаются из металла. Главным достоинством метода является возможность проводить работы самостоятельно – сваи вручную закручиваются в землю по аналогии с саморезами, также их можно закручивать с помощью электродрели с насадкой-мультипликатором.

3) Бурение. В земле формируется скважина, которая заливается бетоном, затем проводится его армирование. Перед заливкой бетоном буровое отверстие уплотняется вибратором. Недостатком метода является необходимость выполнения земляных работ, но неглубокую скважину можно пробурить самостоятельно с помощью простого оборудования. Основным достоинством способа является низкая вероятность повреждения конструкции и возможность дополнительного укрепления опорной пяты.

Использование самоходной буровой машины.

Существуют два способа сцепления свай с грунтом: опорный и висячий. Опорные сваи удерживаются за счет давления пяты на землю, они отличаются надежностью и низкой вероятностью просадки в условиях несжимаемого грунта (крупнообломочные, твердые).

Висячие сваи удерживаются за счет трения своих боковых граней с землей, что обеспечивается наличием нарезок и насечек на них. Висячие конструкции используются, если грунт обладает достаточной сжимаемостью для возникновения трения между боковыми гранями и землей, а прочные слои грунта залегают слишком глубоко, чтобы на них можно было опереть пяту сваи.

Расположение свай относительно друг друга определяет форму конструкции фундамента:

• Одиночные сваи забиваются на расстоянии 1-1.5 м друг от друга.
• Свайное поле предполагает равномерную установку конструкций по всей площади фундамента с последующим монтажом общего ростверка. Такие поля монтируются для тяжелых и больших промышленных зданий.
• Групповые сваи концентрируются только в определенных участках здания, где на фундамент приходится наибольшая нагрузка.
• Свайная сеть предполагает дополнительное укрепление конструкций балками, устанавливаемыми между основными сваями.

Бетонные сваи в грунте.

Разнообразие свайных фундаментов отличается своей шириной. Можно выбрать конструкции, подходящие практически для любых зданий, типов грунта и климатических условий. Но определенные разновидности фундаментов имеют конструктивные ограничения, не позволяющие проводить их самостоятельную установку в сфере частного строительства.

Вконтакте

Facebook

Twitter

LiveJournal

Одноклассники

Мой мир

Загрузка…

Основные типы свай. Классификация свай и свайных фундаментов. Основные элементы свайных фундаментов. — Студопедия

Основные положения. Классификация свай. В тех случаях, когда с поверхности залегают слои слабых грунтов, не обладающих достаточной несущей способностью, чтобы служить основанием для ФМЗ проектируемого сооружения, возникает необходимость передачи нагрузки на более плотные грунты, расположенные на некоторой глубине. В этих условиях чаще всего прибегают к устройству фундаментов из свай.

Сваей называют погруженный в готовом виде или изготовленный в грунте стержень, предназначенный для передачи нагрузки от сооружения на грунт основания. Группы или ряды свай, объединенные поверху распределительной плитой или балкой, образуют свайный фундамент. Распределительные плиты и балки, выполненные, как правило, из монолитного или сборного железобетона, называют ростверками. Ростверки воспринимают, распределяют и передают на сваи нагрузку от расположенного на фундаменте сооружения.

В настоящее время в строительстве применяется более 150 типов свай и их конструктивных видов, которые принято классифицировать по двум основным признакам: по характеру передачи нагрузки на грунт и по условиям изготовления свай.

По характеру передачи нагрузки на грунт сваи подразделяются на сваи-стойки и висячие сваи (сваи трения).

По условиям изготовления сваи делятся на две группы: сваи, изготовляемые заранее на заводе или полигоне (предварительно изготовленные) и затем погружаемые в грунт, и сваи, изготовляемые на месте, в грунте.

В зависимости от расположения свай в плане различают следующие виды свайных фундаментов: одиночные сваи, свайные кусты, ленточные свайные фундаменты и сплошные свайные поля (рис. 3).

Одиночные сваи применяют под отдельно стоящие опоры, когда несущей способности одной сваи достаточно для восприятия передаваемой на основание нагрузки. Разновидность одиночных свай, служащих одновременно и фундаментом, и колонной легкой надземной конструкции, называют сваей-колонной. Сваи-колонны широко применяют при строительстве легких сельскохозяйственных сооружений.

Свайным кустом принято называть фундамент, состоящий из группы свай. Число свай в кусте может быть различным, обычно не менее 3-х, хотя в отдельных случаях допускается устройство кустов и из 2-х свай. Свайные кусты устраивают под колонны сооружений и опоры, передающие значительные вертикальные нагрузки.

Если сваи в фундаменте расположены в один или несколько рядов, то такой фундамент называют ленточным свайным фундаментом. Ленточные свайные фундаменты устраивают под стены зданий и другие протяженные конструкции.

Если фундамент состоит из свай, расположенных в определенном порядке под всем сооружением, его называют сплошным свайным полем. Сплошные свайные поля устраивают под тяжелые сооружения башенного типа, имеющие ограниченные размеры в плане.

Рис. 3. Виды свайных фундаментов:                                             

а — свайный куст;  

б — ленточный;

в — сплошное свайное поле

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Виды свайных фундаментов поражают своим разнообразием моделей. Это аргументировано их достаточно высоким спросом, так как они могут устанавливаться на сложных почвах, и имеют невысокую стоимость. Выполняя монтаж свай на участке можно повысить твердость земельного покрова, что снизит риск потери прочности и надежности конструкции. В нашей статье мы познакомимся с их классификацией, которая поможет нам выбрать оптимальный вариант для постройки фундамента.

Особенности почвы для свай

На сторону выбора свай может повлиять еще и высокая плотность земли, так как работы по их установке обходятся дешевле, чем, например лент

Факторами влияния на слабый уровень несущей способности грунта  могут быть такие как больший слой плодородности, торфяной компонент, большой процент примеси перегноя, высокий уровень влаги. Почва такого вида неспособна создать прочность при строительстве фундамента из лент и монолита, поэтому и устанавливают сваи. Данный элемент конструкции должен погружаться на 2 метра – это легко можно сделать самостоятельно.

На сторону выбора свай может повлиять еще и высокая плотность земли, так как работы по их установке обходятся дешевле, чем, например лент. В случае выбора такого фундамента для слабонесущих грунтов, то лучше установить свайные кусты, которые монтируются под колонны. Выбор моделей ростверков, прежде всего, зависит от таких факторов:

• Метод создания строительной детали;
• Величина длины и возможный уровень погружения;
• Методики их размещений под помещением;
• Личные особенности удержания свай в земле различных моделей;
• Конструктивные характеристики ростверков.

Внимание! Большинство установок выполняется при помощи техники специального назначения. Стоит отметить, что для дачи такие работы не нужны.

Устройство оснований из свай

Данный элемент конструкции – это специальный стержень, который предназначен для погружения в почву

Давайте для начала разберемся с особенностями свай. Данный элемент конструкции – это специальный стержень, который предназначен для погружения в почву. Готовый компонент обычно имеет заостренный вверх, которым они и забываются в землю. Если сваю делать своими руками, то необходимо буром сделать ямки, уложить арматуру и выполнить заливку раствором. Данный строительный элемент делится по способу изготовления:

Рекомендуем к прочтению:

• Материал;
• Метод изготовления;
• Форма: продольная или поперечная;
• Способ погружения.

Внимание! Величину длины свай необходимо определить еще на стадии создания проекта здания.

Классификация за методом погружения свай в земляной покров выглядит таким образом:

• Забивной свай — данный вид, устанавливается способом забивания  вибропогружателями;
• Набивной вид – создается из железобетона или бетона и выбуренных скважин, которые заливаются бетоном;
• Буровой свай из железобетонного материала, который монтируется в выбуренную скважину;
• Винтовой тип, который необходимо устанавливать своими руками. Метод установки – закручивание свай как сверлом.

По методу влияния на грунт бывают таких видов:

• Висячий свай. Их способность распространения нагрузок проявляются вследствие содействия почвы и боковой части такого типа.
• Сваи – стойки. Для данного устройства характерно транспортирование нагрузки на самый прочный участок почвы. Достоинством данного фундамента есть способность максимально удерживать атмосферные осадки.

Внимание! На сегодняшний день актуально применение двух видов одновременно.

Существует еще одна классификация по такому критерию, как размещение свай:

• Одиночный вид, который характеризуется самостоятельной опорой не соединенной с любыми другими креплениями;
• Тип коллективный. Для такого типа характерно объединение нескольких опорных пунктов в ленты, которые размещаются параллельно стенам, где распределяется вся нагрузка. Стоит отметить, что такие ленты могут устанавливаться в один или же множество линий.
• Кусты из свай. Могут образовываться так называемые кусты, которые располагают под каркасными колонами. Их особенность, то, что образоваться данные соединения могут в нескольких точках периметра.

Внимание! Что касается размещения свай, то в большинстве случаев происходит в вертикальном положении, но бывает и под определенным наклоном.  Данные типы применяются на подъёмах рельефа, а также в местах особо повышенного таяния атмосферных осадков.

Типы свай из железобетона – эти виды свайных фундаментов могут строиться прямо на месте строительного объекта, но для данного процесса необходима специализированная техника

Типы свай относительно материалов бывают такими:

Рекомендуем к прочтению:

• Типы свай из железобетона – эти виды свайных фундаментов могут строиться прямо на месте строительного объекта, но для данного процесса необходима специализированная техника. Стоит отметить, что марка бетона должна быть выше 200. Срок службы данных ростверков – больше столетия.
• Модели ростверков из стали. Такие типы имеют достаточно большое количество недостатков. Во-первых, монтаж выполняется большим количеством специализированной техники. А во-вторых, существует необходимость обработки металла специальными антикоррозийными веществами.
• Сваи из дерева. Вид таких ростверков – это ровные очищенные столбы. Их габариты равняются в диаметре 0,3 метра, а в длине до 9 метров. Для их изготовления используют хвойную древесину – это самый дешевый вариант, но применяется на практике редко. Это происходит потому, что такой материал подвержен процессам гниения.

Важно! Стоит отметить, что для работ на строительных участках частного сектора лучше установка ростверков из железобетона. Из методов погружения хорошо подойдет буронабивной тип.

Плюсы и минусы конструкций

Для строительного процесса характерно различное применение видов свай

Для строительного процесса характерно различное применение видов свай. Наглядным примером свайных оснований зданий является Венеция, где почти все постройки используют данный вид фундамента. Такие типы оснований имеют ряд таких достоинств:

• Возможность монтажных работ на любых типах почвы, даже сложных;
• Заниженное количество земляных работ, потому, что нет необходимости подготовки котлована;
• Более низкий расход бетонного материала и арматуры;
• Выполнять монтаж можно в любое время года, даже зимой;
• Имеют высокий уровень стойкости к наводнениям.

Но все же, не смотря на преимущества, их применение в реальной жизни встречается очень редко в проекте индивидуального строительства. Это происходит из-за трудностей транспортировки на загородные участки. Выполняя монтаж для домов с несколькими этажами рационально применять основание из свайных плит. Этот выбор предпочтительнее для сейсмических территорий. Конструкция данного типа помогает прибавить жесткости почве, что дает возможность распределять равномерно нагрузку.

Pile Foundation | Классификация свайных оснований | Методы укладки свай

Основание свай. Свайные фундаменты — это глубокие фундаменты, используемые в тех случаях, когда на площадке имеются слабые несущие пласты с опорой, что обусловливает необходимость переноса нагрузки на более глубокие пласты либо по принципу трения, либо по концевым опорам. Фундаменты обеспечивают опору для конструкций, перенося нагрузку на камень или слои почвы, которые имеют достаточную несущую способность и подходящие характеристики поселения.Существует очень широкий спектр доступных типов фундаментов, которые подходят для различных применений. Фундаменты классифицируются в основном как неглубокие и глубокие.

свайное основание

Неглубокие фундаменты используются там, где нагрузка, создаваемая конструкцией, невелика относительно несущей способности поверхностных почв. Глубокие основания необходимы там, где несущая способность поверхностных грунтов недостаточна для того, чтобы выдерживать нагрузки, налагаемые на нее, и, следовательно, они переносятся в более глубокие слои с высокой несущей способностью.

Свайные основания — это глубокие основания, которые образованы длинными тонкими столбчатыми элементами. Они состоят из двух компонентов: кучи кепки и одной или группы свай. Свайные фундаменты используются главным образом для передачи нагрузок от надстройки через слабые сжимаемые слои или воду на более прочную, более компактную, менее сжимаемую и более жесткую почву или камень. Этот тип фундамента используется для крупных конструкций, а также в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерного заселения.

Фундамент свай классифицируется на основании характеристик несущей способности свай, материала конструкции сваи и типа грунта.

Классификация на основе нагрузки Передача :

Концевые опорные сваи (точечный подшипник)

Они передают большую часть своих нагрузок на несущий слой (который может быть плотным песком или камнем). Большая часть мощности сваи выводятся из точки конца подшипника.

Концевая опорная свая

Фрикционные сваи:

Они передают свою нагрузку через слои, через которые проходят сваи, в основном через поверхностное трение (трение обшивки) с окружающими грунтами.Здесь сваи забираются на такую ​​глубину, что сопротивление трения, которое развивается на стороне свай, равно нагрузке, приходящейся на сваи.

Свая фрикционная

Классификация на основе Материал Сваи Строительство:

Сваи деревянные:

Древесина может использоваться для изготовления временных свай, а также для постоянных в регионах, где древесина легко и экономно доступна. Это наиболее подходит для укладки длинных когезий и укладки под насыпью.

Стальные сваи:

Сталь может использоваться как для временных, так и для постоянных работ. Они подходят для погрузки и разгрузки свай с большой длиной. Их сравнительно небольшая площадь поперечного сечения наряду с высокой прочностью облегчает проникновение в твердую почву. Если он попадет в почву с низким значением Ph, может возникнуть риск коррозии, которая может быть устранена с помощью смоляного покрытия или катодной защиты.

Монтаж стальных свай

Бетонные сваи:

Бетон используется для изготовления сборных железобетонных свай, монолитных и предварительно напряженных бетонных свай.Предварительно напряженные бетонные сваи становятся более одобренными, чем обычные сборные, так как требуется меньшее усиление.

бетонные сваи

Композитные сваи:

Когда свая состоит из комбинации разных материалов в одной и той же куче, она называется Композитная свая. Например, часть сваи древесины, которая установлена ​​над грунтовыми водами, может оказаться под угрозой нападения и гниения насекомых. Таким образом, чтобы избежать этого, бетонный или стальной свай используется выше уровня грунтовых вод, в то время как древесина устанавливается под уровнем грунтовых вод.

Композитная свая из бетона и древесины

Классификация на основе эффекта почвы :

Забивные сваи:

В этом процессе вбивания сваи в землю, грунт перемещается радиально, когда свая вал входит в землю. Может существовать компонент движения почвы в вертикальном направлении. Следовательно, забивные сваи рассматриваются как вытесняющие сваи.

Различные поперечные сечения, используемые для стальных свай

Буронабивные сваи:

В этом процессе в результате бурения или выемки образуется пустота до того, как свая попадает в землю.Сваи могут быть изготовлены путем заливки бетона в пустоту. Буровые сваи рассматриваются как неперемещаемые сваи.

В свайном основании процесс монтажа и методы монтажа одинаково важны, как и процесс проектирования. Во время проектирования свай метод монтажа и оборудование должны быть тщательно выбраны, чтобы избежать повреждения сваи.

Методы забивки свай (вытесняющие сваи)

Вес сбрасывания: Молот с весом, приблизительно равным весу сваи, поднимается до подходящей высоты и выпускается для удара по головке сваи.

Забивка свай с помощью молотка

Вибрация: Используемая здесь амплитуда вибрации должна быть достаточной, чтобы сломать трение обшивки по сторонам сваи. Это лучше всего подходит для песчаных или гравийных почв.

Домкрат (только для микросваев): Для установки домкратов используются гидравлические тараны для проталкивания свай в землю.

Струйная обработка: Чтобы способствовать проникновению свай в песок или песчаный гравий, можно использовать струю воды. ,

Методы бурения (неповоротные сваи)

Непрерывный полетный шнек (CFA): Если сверление и заливка происходят одновременно во время движения сваи, то они называются сваями CFA.Здесь оборудование состоит из подвижного базового носителя, снабженного полым основным летным шнеком, который вращается и вбивается в землю для получения необходимой глубины укладки. Этот метод особенно эффективен на мягкой почве.

Процесс непрерывного шнекового полета

Подпорка: Это особый тип свайных буронабивных свай, который используется для эксплуатации несущей способности соответствующих пластов путем обеспечения увеличенной базы. Почва должна быть способной стоять открытой без поддержки, чтобы использовать эту технику.

Открытое положение инструмента для подпитки

Отрицательное трение обшивки

При заполнении или нагрузке на сжимаемую почвенную массу происходит уплотнение. Когда сваи проходят через отложения почвы до завершения уплотнения, почва будет двигаться вниз относительно сваи. Нисходящее движение почвы развивает трение кожи между кучей и окружающей почвой, и это называется отрицательным трением кожи. Это также может быть вызвано снижением уровня воды в сжимаемых почвах, таких как глина, грязь и мягкие почвы, а также из-за увеличения нагрузки.

Отрицательное трение кожи

.

Основные принципы и классификации свайных оснований: Школа PE

Введение

Мелкие и глубокие основания обозначают относительную глубину почвы, на которой строятся здания. Когда глубина фундамента меньше ширины фундамента и составляет менее десяти футов, это неглубокий фундамент. Неглубокие основания используются, когда поверхностные почвы достаточно прочны, чтобы выдерживать наложенные нагрузки. Если глубина фундамента больше ширины фундамента здания, это глубокий фундамент.Глубокие фундаменты часто используются для перемещения строительных нагрузок вглубь земли.

Условия, в которых используются глубокие основания

· Почва у поверхности, которая имеет относительно слабую несущую способность (700 фунтов на квадратный фут или менее)

· Почва у поверхности, которая содержит обширные глины (усадка / набухшие почвы)

· Поверхностные почвы, подверженные эрозии или размытию

Классификация глубоких фундаментов

Глубокие фундаменты подразделяются на три категории:

· Свайные фундаменты

· Фундаменты скважин

· Фундаменты кессона

Типы фундаментов и базовые механизмы, участвующие в классификации глубоких фундаментов, рассматриваются в нашем курсе по гражданскому экзамену FE для тех, кто готовится стать инженером в обучении.

Фундамент свай

Фундамент свай определяется как серия колонн, построенных или встроенных в землю для передачи нагрузок на нижний уровень недр. Куча — это длинный цилиндр, изготовленный из прочного материала, такого как бетон. Сваи толкаются в землю, чтобы служить устойчивой опорой для сооружений, построенных на них. Сваи переносят нагрузки от конструкций к твердым слоям, камням или грунту с высокой несущей способностью. Сваи поддерживают структуру, оставаясь прочно помещенными в почву.Поскольку в почве установлены свайные фундаменты, они более устойчивы к эрозии и размыванию.

Установка фундаментов свай

Сваи сначала отливаются на уровне земли, а затем забиваются или вбиваются в землю с помощью свайного привода. Свайщик — это машина, которая удерживает свайку вертикально и вбивает ее в землю. Удары повторяются, поднимая тяжелый вес и опуская его на груду. Сваи следует вбивать в землю до тех пор, пока не будет достигнута точка отказа, которая является точкой, в которой свая не может быть вбита в почву дальше.Способ установки сваи является основным фактором в структурной целостности свайных оснований. Метод управляемого ворса вариант идеален, так как минимум нарушает опорную почву вокруг кучи и результатов в самой высокой несущей способности для каждой сваи. Поскольку каждая свая имеет зону влияния на почву вокруг нее, сваи должны располагаться достаточно далеко друг от друга, чтобы нагрузки были равномерно распределены.

Категории свай

· В зависимости от их назначения сваи классифицируются как опорные, фрикционные, фрикционно-несущие, разбивные, направляющие и листовые.

· В зависимости от состава материалов сваи подразделяются на деревянные, бетонные, песчаные или стальные.

1) Опорные сваи забиваются в землю до тех пор, пока не будет достигнут твердый слой. Опорные сваи опираются на твердые слои и выступают в роли опор для поддержки конструкции. Опорные сваи допускают вертикальные нагрузки и переносят нагрузку здания на жесткий слой под ним.

2) Фрикционные сваи используются, когда почва мягкая и нет твердых слоев.Эти сваи длинные, а поверхности шероховаты, чтобы увеличить площадь поверхности и увеличить сопротивление трению. Они оказывают сопротивление трению между их внешней поверхностью и почвой в контакте. Фрикционные сваи не опираются на твердые слои.

3) Сваи аккумуляторной батареи приводятся в движение наклонно, чтобы выдерживать наклонные нагрузки.

4) Направляющие сваи используются при формировании коффердамов для обеспечения стабильных оснований для подводного строительства.

Основные принципы свайных фундаментов и их классификации — рекомендуемые темы для рассмотрения перед сдачей гражданского экзамена FE.

Типы свай по форме и составу

.

Тип свайного фундамента в строительстве

Фундамент является структурным компонентом, который находится ниже уровня земли. Передача всей нагрузки (постоянная нагрузка, постоянная нагрузка, ветровая нагрузка, снеговая нагрузка и сейсмическая нагрузка) от надстройки к земле (подструктура). Это самая низкая часть (подструктура) конструкции здания. Фундаменты обычно делятся на две категории: неглубоких фундаментов и глубоких фундаментов

Основная функция фонда

1) Подшипник нагрузки
2) Расчет

Отметьте здесь все типы фундаментов, классификация

Если расчет фонда происходит примерно одинаково во всех частях здания, он называется равномерный расчет .Урегулирование, которое происходит с различными скоростями между различными частями здания, называют дифференциальным урегулированием.

Что является причиной основания фонда?

• Слабая опорная почва
• Плохое уплотнение
• Изменения влагосодержания
• Деревья созревания и растительность
• Уплотнение почвы

Глубокий фундамент

Глубокий тип фундамента является фундаментом. В отличие от неглубоких оснований по глубине они встраиваются в землю.Есть некоторые причины для установки глубокого фундамента, это низкие почвенные условия, высокая нагрузка на суперструктуру и высота подъема. Существуют различные доступные фундаменты, свайные фундаменты (концевая опорная свая, фрикционная свая, растяжимая свая, шпунтовые сваи, свая типа солдата и т. Д.), Стены из шлама

Свайное основание

Основание свай — это глубокие основания.

Pile Foundation классификаций

Сваи

могут быть классифицированы по их основной конструктивной функции (концевая опора, трение или комбинация) или по методу их установки (замена (ведомая) или смещение (скучная)).

Свайная основа Классификация

Pile Foundation Классификация путем установки

Сваи

/ Сваи забивные

Объемные сваи, которые приводятся в движение, называются « Объемные сваи », потому что их методы установки смещают боковые стороны грунтов, через которые они вводятся. Методы установки Вес сбрасывания или сбрасывание молотка — это наиболее часто используемый способ ввода отвалов свай

Пример

• Стальные сваи, бетонные шпунтовые сваи
• Сборные железобетонные сваи, Деревянные сваи

Driven Pile метод установки источник: саудифундации.ком

Запасные сваи / буронабивные сваи

Сменные сваи, которые формируются путем создания скважины, в которую затем отливается или укладывается свая, называются « Сменные сваи », поскольку существующий материал, обычно почва, удаляется как часть процесса.

Примеры

Метод установки фундамента из буронабивных свай

Свайная основа Классификация по функционированию

Свайное основание можно классифицировать по функциям

Сравнение между грудой трения и свайного

Конец подшипника

Концевые опорные сваи

Эти сваи переносят свой груз на твердую толщу, похожую на камень.Допустимая нагрузка на грунт — низкая установка концевых свай. Предварительно изготовленные файлы и куча типа шнека могут быть использованы.

Фрикционные сваи

Фрикционные сваи несут основную часть нагрузки только за счет трения, возникающего между ворсовым валом и грунтом.

комментарии

комментарии

.