Выбор свайного фундамента на основе классификации свай

Свайный тип фундамента в последнее время обрел широкую популярность благодаря своей универсальности. Широкая классификация свай позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант, с учетом типов грунтов, сооружения и финансовой стороны вопроса.

Классификация свай

По различным основаниям сваи классифицируются на сот ни групп ,при этом каждая из них используется при определенных условиях и по определенным правилам. Рассмотрим более подробно каждую из них. Во-первых, в зависимости от типа материалов сваи делятся:

  • деревянные;
  • металлические;
  • железобетонные;
  • бетонные.
Классификация свай

Более подробно описание каждого их видов будет проводиться чуть ниже. В зависимости от формы поперечного сечения поверхности сваи делятся на:

  • круглые;
  • квадратные;
  • прямоугольные.

Круглые применяются при строительстве в глинистых грунтах и вворачиваются винтовым способом, без применения отбойных механизмов. Квадратные и прямоугольные используются в более твердых видах почв и монтируются при помощи отбойных механизмов типа-кувалд. В зависимости от конструкционных особенностей сваи делятся на цельные и составные. Цельные сваи — монолитные железобетонные стволы, длина которых варьируется в пределах 6-20 метров, они могут обладать продольным либо продольно-поперечным армированием. Составные сваи — многосекционные конструкции, состоящие из верхней и нижней части, стыкующиеся в процессе погружения с помощью сварки либо болтового соединения. Общая длина составных может доходить до 48 м, они используются при строительстве на участках, с толстым слоем слабой поверхностной почвы, для прорезки которой недостаточно длины цельных свай.

Классификация свай

Рис. 1.1: Составные сваи

В зависимости от способа работы в грунте железобетонные опоры классифицируются насваи-стойки и висячие сваи. Отличия между ними заключаются в том, что устойчивость свай-стоек достигается за счет опирания подошвы столба на высокоплотный слой грунта. Они погружаются на глубину до 20-ти метров, минуя слабые поверхностные пласты грунта. Такие опоры считаются наиболее надежными, они не дают усадки в процессе эксплуатации и обладают высокой устойчивостью к горизонтальным и выталкивающим нагрузкам.

Рис. 1.2: Схема свай-стоекВисячие сваи получают устойчивость за счет силы трения стенок ствола с окружающей его почвой. Боковой контур сваи принимает на себя и распределяет по грунту около 70% всех получаемых сваей нагрузок от массы здания. Такие опоры редко используются в качестве одиночных свай, основная сфера их применения — обустройство свайных кустов и плотных свайных полей, где за счет уплотнения грунта рядом стоящими сваями достигается максимальный уровень их устойчивости.

Классификация свай

Рис. 1.3: Схема висячих свай

По способу расположения в грунте свайные опоры делятся навертикальные и наклонные. Вертикальные опоры используются для обустройства фундаментов в стабильных грунтах, не оказывающих на фундамент здания сильных горизонтальных нагрузок. На участках со склонной к сдвигам почвой фундаменты дополняются наклонными сваями (погруженными с уклоном от вертикали до 30 градусов), которые выполняя функцию боковых распорок придают фундаменту дополнительную устойчивость к деформациям.

Классификация свай

Рис. 1.4: Опоры моста из наклонных свай

В зависимости от способа установки можно выделить:набивные и забивные. Их основное различие сводиться к механизма, применяемым при их монтаже. Кроме того набивные устанавливаются в заранее пробуренные скважины, а забивные погружаются в песчаный или глинистый грунты. В зависимости от месторасположения и принимаемой нагрузки сваи делятся на: центральные и вспомогательные. Центральные сваи принимают на себя всю нагрузку фундамента, а вспомогательные лишь нагрузку с эксцентриситетом. Смотрите так же:

  1. Несущая способность грунта
  2. Винтовые сваи, преимущества
Читайте также:  Как рассчитать объем бетона на фундамент

Недостатки свайной конструкции

Фундамент на сваях имеет не только плюсы, но и минусы.

  1. Проседание. Укладка труб в вечномерзлых и обычных грунтах приводит к проседанию почвы, что становится причиной смещения части дома. Чтобы избежать этого, перед началом строительства проводятся геологические работы для определения возможности укладки свай в данной местности.
  2. Точный расчет. Правильно проведенный расчет и грамотно составленный чертеж – залог длительного срока службы основы здания. Но это и недостатки свайного фундамента. За услуги специалистов придется заплатить. При установке труб делается измерение уровня, чтобы сваи находились на одинаковом расстоянии от земли. Для этого потребуется купить или арендовать прибор, делающий измерения лазерным лучом.
  3. Подвальные помещения. Выбирая фундамент из свай, придется отказаться от монтажа подвальных помещений. Цокольный этаж можно оборудовать при условии ослабления фундамента. В вечномерзлых грунтах и почвах с высоким уровнем вод монтировать подвал не имеет смысла, а при хороших условиях владельцу дома не составит труда оборудовать еще одно помещение.
Недостатки свайной конструкции

Перечисленные минусы важно учитывать при строительстве жилого дома. Составляя чертеж или план, имейте представление о том, что вы желаете увидеть по окончании работ.

Железобетонные сваи

Ж/б сваи различных размеров.

Железобетонные свайные фундаменты могут иметь мо­нолитную и сборную конструкцию. Монолитные в свою очередь изготовляют прямоугольного и квадратного сечения. Размеры квадратных свай варьируются в пределах от 20×20 см до 40×40 см, прямоугольные конструкции обычно обладают размерами сторон 25×50 см или 20х40 см.

Длина сваи определяется без учета размеров заострения и назначается кратной 0,5 м, если речь идет о конструкциях длиной в 3-6 м и кратной 1 м для более длинных свайных систем. Широко используются квадратные сваи, имеющие цилиндрическую полость внутри и размер 25×25 см или 30×30 см при толщине стенки не менее 4 см.

Продольное армирование железобетонных свай выполняется с помощью стальной стержневой арматуры обычно периоди­ческого профиля с диаметром более 12 мм. Поперечное армирование выполняется низкоуглеродистой проволокой или катанкой толщиной более 5 мм. Шаг укладки поперечной арматуры на концах сваи равен 5 см, в середине увеличивают до 10 см. Концы продольной арматуры отгибаются к оси и объединяются в пучок, который в дальнейшем заключается в обойму.

В случаях ведения строительства свайных фундаментов на твердых грунтах заостренная часть усиливается сталь­ным башмаком. Главная часть конструкции, на которую приходится ударная нагрузка при забивке, усиливается 3-мя сетками, размещаемыми на расстояниях 50 мм друг от друга, перпендикулярно оси.

Нормативные ссылки

ГОСТ 5180-2015 Грунты. Методы лабораторного определения физических характеристик ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент ГОСТ 8734-75 Трубы стальные бесшовные холоднодеформированные. Сортамент ГОСТ 9463-2016 Лесоматериалы круглые хвойных пород. Технические условия ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные прямошовные. Сортамент ГОСТ 12536-2014 Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава ГОСТ 19804-2012 Сваи железобетонные заводского изготовления. Общие технические условия ГОСТ Сваи полые круглого сечения и сваи-оболочки железобетонные составные с ненапрягаемой арматурой. Конструкция и размеры ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости ГОСТ 20295-85 Трубы стальные сварные для магистральных газонефтепроводов. Технические условия ГОСТ 20522-2012 Грунты. Методы статистической обработки результатов испытаний ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения ГОСТ 31937-2011 Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинга технического состояния СП "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" СП "СНиП II-23-81* Стальные конструкции" (с изменением N 1) СП "СНиП * Нагрузки и воздействия" (с изменением N 1) СП "СНиП Здания и сооружения на подрабатываемых территориях и просадочных грунтах" (с изменением N 1) СП "СНиП * Основания зданий и сооружений" СП "СНиП Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1) СП "СНиП Фундаменты машин с динамическими нагрузками" (с изменением N 1) СП "СНиП Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменением N 1) СП "СНиП * Мосты и трубы" (с изменением N 1) СП "СНиП * Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)" СП "СНиП Плотины бетонные и железобетонные" СП "СНиП Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений" СП "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения" СП "СНиП 33-01-2003 Гидротехнические сооружения. Основные положения" (с изменением N 1) СП "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, 2, 3) СП "СНиП II-25-80 Деревянные конструкции" (с изменением N 1) СП "СНиП Изоляционные и отделочные покрытия" СП "СНиП Геодезические работы в строительстве" СП "СНиП 23-01-99* Строительная климатология" (с изменениями N 1, 2) Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. (Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

Популярные вопросы

Как между собой соединяются сваи?

Читайте также:  Обустройство свайного фундамента по технологии ТИСЭ

Вкрученные в грунт сваи оснащаются оголовками. Поверх головок фиксируется ростверк (конструкция в виде рамы), придающий фундаменту прочности и жёсткости.

На какую глубину нужно вкручивать сваи?

Популярные вопросы

Согласно технологии свая приобретает опорную способность только при достижении глубины грунта с плотной структурой. Это становится заметным после того, как винтовая часть находит упор и перестаёт рассекать почвенные слои. При этом важно достичь уровня погружения сваи не менее 1,7 м.

Какие способы погружения в грунт свай существуют?

Существует несколько способов заглубления свайных конструкций в грунт. Один из них предусматривает привлечение специальной мощной техники, которая вбивает трубы с помощью вакуумного насоса. Данный метод применяется лишь в промышленных масштабах. Другой способ выполняется вручную или с помощью специального оборудования. Суть заключается в погружении свайных элементов путём вкручивания в почвенные слои.

Другие технологии являются разновидностями двух основных методов.

Могут ли использоваться сваи в северных регионах?

Популярные вопросы

При возведении свайного фундамента учитываются все важные факторы, одним из которых является уровень промерзания почвы. В условиях сурового климата грунт промерзает достаточно глубоко (более 1,5-2 м). А обеспечить устойчивость и прочность можно при помощи заглубления металлических конструкций ниже критической отметки. Достигается это просто, главное подобрать подходящую длину трубы. Верхняя часть фундамента фиксируется ростверком.

Используемые материалы

Рассматривая классификацию свай и свайных фундаментов, важно знать, из каких материалов изготавливаются опорные элементы.

Сваи из древесины

Устройство свайных фундаментов из этого материала применяется под легкие дома, масса которых на каждый квадратный метр не превышает нормативное значение.

Как правило, возводится такое основание под времянки и хозпостройки, кафе, автомойки. К данным сооружениям не предъявляются повышенные требования по согласованиям, как в случаях с капитальными объектами.

Читайте также:  Делаем опалубку для заливки крыльца со ступеньками

Деревянные сваи различаются по пиломатериалам и бывают:

  • сосновыми;
  • еловыми;
  • дубовыми;
  • из кедра или лиственницы.

Выбираются прямые бревна, зачищаются. Длина свай может составлять 4.5 – 16 м, в диаметре – 20 см. Если предстоит выполнить большое заглубление, то максимально разрешается наращивать не более четырех элементов. Нижняя часть затачивается конусообразно длиной в полтора – два ствольных диаметра. Если грунт плотный или содержит камни, на нижний участок фиксируется стальной башмак. Верхний торцевой участок оснащается металлическим кольцом, чтобы исключить деформирования во время вбивания.

Используемые материалы

До начала установки деревянные сваи обрабатываются специальными составами, защищающими от гниения, обжигаются. В качестве дополнительной меры их покрывают креазотом либо осмолкой, обертывают бандажами антисептического действия.

Для столбов фундаментной основы готовят скважины, диаметр которых в полтора раза превышает аналогичный параметр свай. В качестве нижней опоры используют камни либо бетонный раствор. Завершив установку свай, их закапывают и плотно трамбуют. Если все технологические требования соблюдены, деревянная свая прослужит вам не менее двух десятков лет.

Сваи из железобетона

Этот вид свай для фундамента бывает в форме готовых балок либо заливается в опалубку, установленную в подготовленной скважине.

Свайные конструкции бывают круглыми или многоугольными, концы снизу заострены. Параметр длины – до 16 м, диаметр – от 200 до 400 мм.

Особой популярностью пользуются сваи с квадратными сечениями, так как считаются менее трудоемкими и самыми технологичными в производстве.