Виды свай для фундамента: познавайте с нами

Возведение домов на не стабильных грунтах производится по специальной свайной технологии. Она обеспечивает пропорциональное распределение нагрузок массы конструкции зданий на почву. Существуют различные виды свайных фундаментов. Для их устройства используется специальная техника.

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.

Что представляет собой фундамент из свай?

Планируя построить дом на сваях, изучите конструкцию свайных оснований и выберите требуемый вариант. Многие знают, что в качестве опорных элементов свайного фундамента используют буронабивные опоры, железобетонные колонны, а также винтовые сваи. Что такое основание свайного типа и, как сделать свайно-винтовой фундамент, нам предстоит разобраться.

Различные фундаменты используют для возведения зданий

Итак, познакомимся со свайным основанием. Оно представляет собой сборную конструкцию, состоящую из следующих элементов:

• опор, погруженных в грунт до большой глубины, соответствующей уровню промерзания почвы. Наряду с буронабивными, винтовыми и железобетонными сваями используются также другие варианты. Например, трубы из асбоцемента, в которые залит бетонный раствор. Оголовки свай срезают в одной плоскости, обеспечивая горизонтальность;
• ростверка, выполненного из металлопроката или железобетона. Благодаря ростверковому усилению повышается способность опор сопротивляться деформациям грунта. Ростверком объединяют сваи под ленточный фундамент. Фиксируя ростверком количество необходимых свай, повышают нагрузочную способность фундамента.

Свайный фундамент применяется исключительно на проблемных грунтах, а также в условиях наклонного рельефа. Конструкция свайного основания обеспечивает пропорциональное распределение нагрузок от массы строения на почву. Для обустройства основы нет необходимости выполнять трудоемкие земляные мероприятия по подготовке приямка или котлована.

ГОСТы на свайные фундаменты

ГОСТы на свайные фундаменты и винтовые сваи в РФ заменены на СНиП -85 и СНиП . Железобетонные сваи промышленного производства выпускаются по ГОСТ 19804-2012.

Свайно-ростверковое основание

При производстве свай применяется несколько стандартов:

• ГОСТ;
• ОСТ;
• ТУ.

Требования, предъявляемые нормативными документами к изделиям, учитывают характеристики грунтов, для которых они предназначаются. Выпускаемые по ГОСТ винтовые сваи подразделяются по своим конструктивным особенностям. Изделия группируют по:

• форме наконечника (открытые и завальцованные);
• форме, ширине и числу лопастей;
• способу применения.

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.

Как выглядит ростверк на сваях

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.

Наиболее распространенный вид железобетонных свай

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

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.

Ростверки для свайных фундаментов

Применяя различные виды свайных фундаментов и типы ростверков для них, строители стремятся получить оптимальное сочетание низкой стоимости и приемлемой функциональности.

В первую очередь, ростверки делятся на две группы:

• ленточные: имеют вид балок, укладываемых по периметру здания и под несущими стенами;
• плитные: представляют собой плиту и применяются в тех случаях, когда сваи расположены по всей площади постройки.

Кроме того, различают следующие виды ростверков свайных фундаментов :

1. Сборные.

Представляют собой уложенные поверх свай балки из металлопрофиля (двутавр или швеллер), древесины или железобетона.

2. Сборно-монолитные.

Ростверк набирается из нескольких ж/б элементов, снабженных специальным замком. После сборки конструкция замоноличивается. Для сооружения такого ростверка обязательной является высокая точность установки свай.

3. Монолитный.

Изготавливается непосредственно на стройплощадке путем заливки бетона в заранее подготовленную опалубку с установленным в нее арматурным каркасом.

С точки зрения индивидуального строительства данный метод наиболее удобен, поскольку позволяет обойтись только подручными инструментами.

Видео об устройстве свайных фундаментов.

Плюсы и минусы

Свайный фундамент может использоваться для сооружений любого назначения, в т.ч. жилых домов (смотрите: типы частных домов). По сравнению с другими типами оснований он имеет такие преимущества:

1. Возможность установки практически на любых грунтах, независимо от уровня грунтовых вод и промерзания, а также на участках с уклоном. Единственным исключением являются скальные выходы, в которых очень трудно пробурить скважину или вбить сваю.
2. Быстрота возведения. Сваи в большом количестве устанавливаются за 1 день. Строительство самого дома можно начинать уже на следующий день (за исключением бурозаливных вариантов).
3. Отсутствие необходимости в проведении трудоемких земельных работ и тщательного выравнивания площадки.
4. Большая несущая способность. Одна свая способна выдерживать более 5 тонн.
5. Долговечность. Срок эксплуатации составляет более 100 лет.

При выборе типа фундамента надо учитывать и имеющиеся недостатки:

1. Необходимость специальной техники для бурения или погружения свай. Аренда ее обходится достаточно дорого, что повышает значительно общую стоимость строительства.
2. Существенная зависимость от качества используемых свай. Надежный фундамент получится только из высококачественных изделий, что «съедает» экономию на материалах.
3. Необходимость полноценных геологических изысканий, позволяющих правильно оценить заглубление и проведение необходимых расчетов.
4. Сложности с обустройством подвала и цокольного этажа.
5. При использовании забивной технологии – ограничения по расстоянию до ближайших строений, т.к. использование даже облегченного молота вызывает сильное сотрясение грунта.

Наличие указанных недостатков существенно ограничивает применение свайного фундамента. Для больших сооружений он обустраивается по необходимости из-за наличия сложного грунта. В то же время, мелкозаглубленный вариант, когда сваи можно установить вручную, активно используется для небольших построек – бани, гаражи, хозяйственные строения.

Разновидности свайных фундаментов

Для возведения зданий используются различные виды фундаментов свайного типа, которые отличаются в зависимости от следующих факторов:

Исключительно на проблемных грунтах применяется свайный фундамент

• вида свайных опор;
• метода изготовления опорных элементов;
• способа погружения свай в почву;
• размещения опорных колонн под возводимым строением;
• способа передачи усилий от массы строения на грунт;
• конструктивных особенностей ростверковой обвязки.

Остановимся детально на каждом моменте классификации. Начнем со свайных опор. Сваи представляет собой опорные элементы, погруженные в почву в виде готовых изделий или забетонированные непосредственно на участке строительства. Контактирующая с грунтом нижняя часть опоры имеет разную форму:

• заостренную. Для погружения в грунт такой опоры необходимо использование специальной техники, ударное воздействие ручным методом или вращательное движение;
• плоскую. Сваи с плоским подпятником формируют в почве. Для этого бурят скважину диаметром, соответствующим сечению опоры, устанавливают арматуру и бетонируют.

Для изготовления свай применяют указанные виды материалов:

1. Древесину хвойных и твердых пород. Очищенные бревна используют в цельном виде или сращивают до требуемых размеров. Рабочую часть опоры заостряют, а всю сваю защищают смолой или битумом от поглощения влаги. Деревянные опоры используют для временных построек, каркасных домов и деревянных коттеджей.

   Различные виды материалов применяют для изготовления свай

2. Металл. В качестве основы используют стальные трубы, двутавр и различные типоразмеры прокатных профилей. В нижней части свай закрепляют конусообразную насадку или погружают металлические опоры в почву без нее. Для усиления сваи полость трубы заливают бетоном. Разновидностью металлических опор являются винтовые сваи.
3. Железобетон. Используют готовые железобетонные опоры, собирают сваи из отдельных элементов, а также применяют опоры буронабивного типа. Для повышения прочностных характеристик опору армируют в продольном и поперечном направлении. Железобетонные сваи отличаются профилем поперечного сечения и нагрузочной способностью.

Для свай также применяют трубы, изготовленные из асбоцемента, которые после погружения в скважину заполняют бетоном. Используются цельные и полые сваи с различной конфигурацией в поперечном сечении.

Наиболее распространенная форма профиля:

• окружность;
• квадрат;
• прямоугольник.

Винтовые сваи являются разновидностью металлических опор

По способу изготовления свайные опоры делятся на следующие разновидности:

• готовые опорные элементы, изготовленные самостоятельно или на специализированных предприятиях. Такие сваи внедряются в почву путем ударного или вибрационного воздействия, а также вращательным методом;
• сваи, изготавливаемые в условиях строительной площадки. Для изготовления опорной колонны используется стальная арматура и бетон. Процесс формирования предусматривает бетонирование в предварительно пробуренный в грунте шурф.

Технология возведения фундамента свайного типа предусматривает погружение опорных элементов следующими методами:

• ударным или вибрационным. Забивные сваи внедряются вглубь почвы с помощью копров и специального сваебойного оборудования. Опорные элементы забивного типа применяются в области жилищного строительства, а также для возведения объектов промышленного назначения;
• способом вращения. Винтовые сваи изготавливаются из стальной трубы. Она оборудована прочным наконечником и имеет спиральную навивку. Процесс завинчивания свай осуществляется без использования специальной техники. Винтовые опоры используют в малоэтажном строительстве;
• путем бетонирования в почву. Опоры, залитые в выполненные полости, называют буронабивными. До заливки бетонной смеси в сформированную скважину опускается предварительно собранный арматурный каркас.

В области жилищного строительства применяются опорные элементы забивного типа

Свайные основания в зависимости от расположения свай классифицируются следующим образом:

1. Фундаменты с одиночными опорами. Опорные элементы, которые воспринимают нагрузку от массы строения, размещаются в угловых участках и местах пересечения капитальных стен с внутренними перегородками.
2. Основания с близко расположенными свайными опорами. Сплошное расположение опорных элементов на свайном поле обеспечивает равномерное распределение действующих нагрузок.
3. Фундаментные основы кустового типа. Сваи размещаются группами по несколько близко расположенных опор. Группы опорных элементов располагаются в наиболее нагруженных местах строения.

Свайные опоры делятся на виды в зависимости от характера работы:

• сваи столбчатого типа воспринимают нагрузки от массы строения и передают усилия на прочные слои почвы своим острием или подпятником;
• висячая разновидность опор обеспечивает устойчивость зданий за счет передачи нагрузок на окружающую почву через неровную боковую поверхность.

Свайные фундаменты отличаются конструкцией ростверка, который связывает свайные опоры в общий силовой контур и способствует равномерной передаче усилий на почвенную основу.

В зависимости от характера работы свайные опоры делятся на несколько видов

Ростверки отличаются вариантом конструктивного исполнения:

• сборный ростверк состоит из горизонтальных балок, соединенных в общую конструкцию электрической сваркой;
• сборно-монолитная конструкция ростверка заливается бетоном после соединения составных элементов;
• монолитный ростверк заливается в опалубку с предварительного установленным арматурным каркасом.

Оптимальный вариант свайного фундамента выбирается на основании расчетов, выполненных по результатам геодезических изысканий.

Фундамент на основе винтовых свай

Сооружая ленточный фундамент на винтовых сваях, необходимо выполнять мероприятия в указанной очередности:

1. Подобрать сваи по нагрузочной способности.
2. Разметить на площадке координаты расположения опор.
3. Выбрать способ погружения спиральных опор в почву.
4. Купить сваи и приготовить необходимые инструменты.
5. Покрыть металлическую поверхность антикоррозионным составом.
6. Выполнить бурение скважин для ввинчивания свай.
7. Осуществить завинчивание опорных элементов в грунт.
8. Проконтролировать уровень расположения выступающих частей.
9. Срезать болгаркой оголовки опор по общей отметке.
10. Заполнить цементным раствором внутренние полости труб.

Обязательно контролируйте вертикальность осуществляя завинчивание свай

Осуществляя завинчивание свай, обязательно контролируйте вертикальность. При перекосе винтовой опоры ее необходимо извлечь из грунта и повторно закрутить.

Фундамент из буронабивных свай

Буронабивная разновидность фундаментного основания также известна, как ТИСЭ фундамент. Он отличается прочностью и способен воспринимать значительные нагрузки, действующие в вертикальной плоскости. Высокая нагрузочная способность обеспечивается за счет увеличенной площади фундаментной подошвы. Возведение буронабивного фундамента осуществляется в условиях строительной площадки с помощью бетонной смеси и арматуры.

Порядок действий по сооружению буронабивного основания:

1. Выполняются прочностные расчеты.
2. Разрабатывается проектная документация.
3. Очищается строительная площадка.
4. Выполняется разметка под буронабивные сваи.
5. Осуществляется бурение с формированием расширения на уровне подошвы.
6. Собирается арматурный каркас из рифленых прутков.
7. Производится армирование скважины после ее гидроизоляции.
8. Заливается бетонный раствор в полость с арматурной решеткой.

После застывания бетона следует собрать опалубку для заливки ростверка. Он свяжет буронабивные сваи и предотвратит смещение от вертикали под нагрузкой.

Буронабивная разновидность фундаментного основания отличается прочностью

Железобетонные сваи для сооружения фундамента

Опорные элементы свайного фундамента, изготовленные из железобетона, воспринимают значительные нагрузки, сохраняя целостность конструкции. Сваи представляют собой элементы в виде железобетонных стержней, которые погружаются в почву до достижения плотных слоев грунта. На нижней части опоры устанавливается стальной башмак, защищающий острие сваи от разрушения. Фундамент из железобетонных опор формируется ударным способом, а также вибропогружением.

Придерживайтесь следующего алгоритма при сооружении свайного фундамента из железобетонных свай:

1. Подготовьте проект с координатами расположения свай.
2. Приобретите железобетонные опоры необходимого типоразмера.
3. Подготовьте подъездные пути для специальной техники.
4. Перенесите проектные координаты опор на строительную площадку.
5. Спланируйте и укрепите поверхность площадки.
6. Обеспечьте подъезд передвижных кранов и копров к местам погружения свай.
7. Произведите ударное или вибрационное погружение железобетонных опор.

Железобетонные опоры применяют при сооружении фундаментных оснований промышленных объектов и крупных жилых комплексов.

Железобетонные сваи для сооружения фундамента

Какими особенностями обладает свайное основание?

Свайный фундамент обладает рядом особенностей:

• позволяет выполнять постройку дома непосредственно после погружения опор в грунт. Для этого необходимо срезать оголовок сваи по уровню и объединить все опоры ростверком;
• может сооружаться в любых климатических условиях, независимо от температуры окружающей среды. Универсальность технологии погружения опор позволяет сооружать свайное основание при любой погоде;
• отличается повышенным запасом прочности и высокой степенью надежности. Ведь у каждой сваи несущая способность подбирается с учетом массы строения и характера почвы.

Отсутствие усадки опор на протяжении длительного периода эксплуатации зданий также является существенной особенностью свайного фундамента.

Примеры применения свай

Устройство буронабивных свай в основание высотного корпуса многофункционального комплекса «Водный» в Москве

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Забивка свай в основание многоэтажного дома в Подмосковье

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Погружение ж/б свай методом вдавливания на строительстве жилого дома ЖК «Квартал 38» в Москве

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Свайная конструкция фундамента – преимущества и недостатки

Фундамент свайного типа по сравнению с другими видами фундаментных оснований обладает комплексом достоинств:

Фундамент свайного типа обладает повышенной устойчивостью к воздействию нагрузок

• повышенной устойчивостью к воздействию нагрузок, действующих в продольном и поперечном направлении;
• продолжительным периодом эксплуатации, связанным с прочностными свойствами используемых материалов и технологией сооружения;
• увеличенным запасом прочности свайных опор, позволяющим осуществлять достройку и изменять этажность строения;
• универсальностью, позволяющей сооружать свайное поле под фундамент на различных видах почвы;
• ускоренными темпами сооружения, обеспечивающими возможность значительного сокращения строительного цикла;
• отсутствием необходимости выполнения трудоемких земляных работ, что значительно упрощает процесс возведения основания.

Индивидуальных застройщиков и профессионалов привлекает возможность возведения здания сразу после завершения фундаментных работ. Это еще одно преимущество свайного фундамента.

К недостаткам свайного основания относятся следующие моменты:

• необходимость использования специальной техники;
• проблематичность сооружения фундамента на каменистом грунте;
• отрицательное влияние ударных факторов и вибрации на близлежащие постройки.

Точного выполнение расчетов требуют фундаменты свайного типа

Еще одна слабая сторона – отсутствует возможность создания подвала под зданием. Фундаменты свайного типа требуют точного выполнение расчетов, осуществления геодезической разведки и определения глубины погружения опоры в почву. Технология сооружения фундамента допускает пробное погружение опоры в грунт для определения уровня плотных слоев. Решая использовать свайный фундамент, изучите его положительные стороны и оцените сложности, связанные с недостатками конструкции.

Как рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

При расчете свайно-ростверкового фундамента, помимо самих свай, требуется определить основные параметры ростверка. Полный расчет достаточно сложен и проводится специалистами. При изготовлении ростверка ленточного типа из бетона пользуются практическими рекомендациями: высота – более 30 см, ширина – минимум 38 см.

Важный элемент – армирующий пояс из продольных и поперечных стальных арматур диаметром 12-14 мм. Крайние элементы должны находиться под слоем бетона толщиной не менее 2 см.

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.

Заключение

Фундамент свайного типа положительно зарекомендовал себя в различных условиях эксплуатации. Он обладает множеством достоинств по сравнению с другими разновидностями фундаментных основ, но имеет и ряд недостатков. Для выбора конкретного вида свайного фундамента под будущее строение следует знать конструктивные особенности здания и владеть информацией о характеристиках почвы. Профессионалы помогут с расчетами, подберут оптимальный тип фундамента, а также качественно выполнят монтажные работы.

Полезные видео

Специфика устройства свайных фундаментов, отличие от других типов, варианты устройства:

Советы специалистов по выбору и установке фундамента за одни день:

Реальный пример применения свайно-винтового фундамента под частный дом, смотрим:

Свайный фундамент в ряде случаев становится единственным вариантом для обеспечения надежного основания для частной постройки. Он необходим при строительстве на нестабильных, пучинистых и сильно увлажненных грунтах.

Для возведения его лучше использовать специальную технику, но при строительстве небольшого частного, например загородного дома можно обойтись и ручным трудом. Наиболее подходящие варианты – винтовые или буронабивные сваи.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...