Строительство фундаментов забивные сваи

Свайно-забивной

Более 60% сооружений на суглинистых почвах построены на забивных сваях.

В большинстве случаев использованы железобетонные стержни с несущей способность до 60 т каждый.

Об особенностях свайно-забивного фундамента, типах используемых опор и способах их монтажа можно узнать из настоящей статьи.

Что это такое?

Отличие свайно-забивного фундамента состоит в способе монтажа опор. Как правило, для устройства стержней используется сила удара, под действием которой свая заостренным концом преодолевает сопротивление грунтовых пород.

По мере погружения столб смещает почву в сторону, частично вниз и вверх. Таким образом стержень вытесняет некоторый объем грунта и уплотняет основание, что делает почву более устойчивой.

Забить сваи ручным способом невозможно. Для создания ударной нагрузки используют специальные гидравлические механизмы. Параметры свай выбирают с учетом особенностей грунта и суммарных нагрузок.

Чаще всего используют железобетонные стержни длиной от 3 до 10 метров. Забивная технология позволяет также применять деревянные и металлические сваи, но железобетонные конструкции отличаются более высокой прочностью и несущей способностью.

О том, что такое забивной свайный фундамент и какова его стоимость, можно узнать здесь.

Сфера применения

Свайно-забивное основание подходит для строительства таких сооружений, как:

1. Малоэтажные жилые здания (каркасные, деревянные, кирпичные, частные дома из пенобетона).
2. Хозяйственные постройки – гаражи, сараи, бани, беседки.
3. Ограждения из камня, кирпича, металла, бруса и т.д.
4. Инженерно-транспортные конструкции – эстакады, мосты.
5. Промышленные постройки – цеха, ангары, склады.

Метод подходит для застройки сложных участков, а именно:

1. С переувлажненными, нестабильными грунтами, в том числе на заболоченных местах.
2. На песчаных и низкоплотных породах.
3. При близком залегании подземных источников.
4. На склонах, а также площадках со значительными перепадами высот.

Плюсы и минусы фундамента на забивных сваях

Преимущества технологии:

• высокая скорость монтажа (от одного дня);
• минимальная подготовка стройплощадки;
• можно использовать для различных типов ландшафта;
• подходит для большинства типов грунта и при любом уровне грунтовых вод;
• после монтажа свай можно сразу переходить к следующему строительному этапу;
• продолжительный период эксплуатации фундамента – от 100 лет;
• при необходимости сваи можно извлечь и повторно использовать.

К недостаткам забивного метода относятся:

• невозможность монтажа без привлечения спецтехники;
• один вариант гидроизоляции – добавка гидрофобных составов в бетонный раствор;
• потребитель не может проконтролировать качество бетона, армирования и гидроизоляции, которые заявлены производителем;
• большие финансовые и трудовые затраты при необходимости возведения подземных построек – подвала, цокольного этажа;
• трудности выравнивания свай на одном уровне;
• необходимость организации подъезда специальной техники к рабочему участку.

Виды опор

В малоэтажном частном строительстве используют такие виды свай:

Железобетонные

Отличаются повышенной несущей способностью: до 60 т на один стержень, погруженный в твердую почву. Могут иметь квадратное, круглое, полое и тавровое сечение. По способу устройства железобетонные опоры бывают монолитные и составные.

Служат 50–150 лет. Период эксплуатации зависит от исходного качества бетона, а также содержания солей и минеральных веществ в почве. Подробнее о ж/б сваях читайте здесь.

Металлические

Стальные трубы, швеллеры, рельсы и другие виды металлопроката. По типу сечения сваи могут быть трубчатыми, Н-образными, цельными, с глухим концом. Изделия по длине различаются на короткие, длинные и составные.

По типу конструкции могут быть:

• анкерными,
• корневидными,
• коническими,
• а также в виде колон.

Период службы – от 40 лет: зависит от качества гидроизоляционного слоя, а также условий эксплуатации. Более подробно расскажет эта статья.

Деревянные

Используются для строительства срубов и каркасных сооружений. Деревянные забивные опоры изготавливают из лиственницы, кедра, дуба и других твердых пород.

Традиционно используют деревянные сваи с диаметром сечения 30 – 40 см и длиной 3 – 8 м. Для устройства фундамента на твердых почвах конструкцию стержней усложняют стальным наконечником.

Преимущества деревянных свай:

• экологичность,
• простота монтажа,
• дешевизна.

Этапы забивки железобетонных стержней и особенности монтажа ростверка

В начале строительных работ необходимо расчистить участок, убрать дерн, завести строительные материалы.

Технологические этапы монтажа забивных свай:

1. Разметка под будущее основание, обозначение мест установки опор.
2. Проверка геометрии, в том числе сравнение диагоналей.
3. Забивка свай с помощью пневмомолота — при этом контролируют вертикальность оси каждой возводимой опоры.

Опытные строители всегда замечают нетипичное поведение сваи при погружении. Например, если стержень наткнулся на каменистое включение и его ось отклонилась в сторону, то нужно перенести опору на некоторое расстояние. Если столб «провалился» в пустоту, то строителям необходимо увеличить его длину.

После погружения свай, строители выравнивают высоту выступающих отрезков, чтобы она была на одном уровне. В случае с железобетонными опорами верхний конец крушат, чтобы получить доступ к арматуре. Дальше укладывают плиты перекрытия, либо переходят к монтажу ростверка.

Требования к сваям

Основные требования к забивным сваям из железобетона подробно описаны в ГОСТе 19804-2012.

Заводские опоры должны соответствовать:

• высокому уровню морозоустойчивости,
• стойкости при взаимодействии с влагой,
• а также защите по коррозии.

Чтобы добиться высоких эксплуатационных характеристик фундамента, используют тяжелый мелкозернистый бетон класса прочности не ниже В15. Требования к бетону по прочности на сжатие указаны в ГОСТ 26633-2015. Для армирования свай применяют арматурную сталь марок АI – АIII (ГОСТ 5781-82).

Приемка, маркировка и транспортировка стержней должны осуществляется в соответствии с условиями, описанными в ГОСТе 13015-2012.

Расчет основания

Расчет фундамента заключается в определении количества опор и глубины их монтажа. Чтобы рассчитать нужное числе свай, необходимо провести ряд операций:

1. Найти общий вес дома, включая массу отделочных материалов, перекрытий, крыши и т.д.
2. Для надежности добавить 30% к массе сооружения.
3. Определить несущую способность одной сваи в зависимости от типа грунта.
4. Разделить суммарные нагрузки на несущую способность одного стержня и найти необходимое количество опор.

Как правило, сваи устанавливают под углами сооружений, а также в точках, над которыми пересекаются несущие стены. На практике опоры забивают с шагом 2,5 м.

Чтобы фундамент был достаточно устойчивым, конец каждого стержня должен упираться в твердую породу. Таким образом, длину сваи выбирают с учетом геологических особенностей участка, а также веса сооружения.

Возведение ростверка

Ростверк не является обязательным элементом фундамента, но с ним конструкция становится более крепкой и устойчивой. Для заданных условий ростверк может быть железобетонным или металлическим.

Алгоритм строительства ж/б ростверка:

• укладка щебневой подушки под ленту;
• устройство щитовой опалубки;
• укладка рулонного материала для гидроизоляции;
• монтаж арматурного каркаса;
• вязка прутьев для жесткого соединения опор и ростверка;
• бетонирование.

При этом железобетонный ростверк может быть:

1. Заглубленным – лента погружена в почву на некоторую глубину.
2. Наземным – лента опирается на грунт.
3. Висячим – между ростверком и землей имеется воздушный зазор.

Металлический ростверк представляет собой обвязку из профильных изделий металлопроката. Вначале стальные элементы сваривают в единую конструкцию, а затем приваривают к арматуре, торчащей из забивных свай. Голый металл защищают от коррозии гидрофобным составом, особое внимание уделяя местам сварки.

Ошибки и рекомендации по строительству

Иногда застройщику дешевле заказать строительство забивного фундамента под ключ, чем заниматься работой самому. При этом даже опытные мастера порой нарушают технологию. Частые ошибки:

1. Бетон низкого качества. Согласно нормативом бетон должен иметь марочную прочность не ниже М250, но на практике недобросовестные поставщики могут использовать сырье марок М180 и даже М100. Случаются варианты, когда один стержень заливается из двух миксеров, что приводит к неоднородности состава. Результат один – преждевременный износ фундамента и риск разрушения всей конструкции. Эксперты советуют не экономить на качестве опор и доверять известным поставщикам.
2. Разный уровень свай, выступающих над землей. Допустимая погрешность – 3 см, которую можно нивелировать кирпичной кладкой или толщиной шва. На практике случаются перепады, достигающие 10 см, которые ничем нельзя компенсировать. Специалисты рекомендуют контролировать параметр, используя лазерный нивелир или натягивая нити на одном уровне.
3. Отказ от геологических изысканий. Особенности грунта оказывают непосредственное влияние на несущую способность всего фундамента, а на одном участке физико-химические свойства почвы могут сильно различаться. Использование усредненных значений и неактуальных данных неизбежно приведет к ошибочным расчетам, что грозит преждевременным износом фундамента. Поэтому геология участка – важный этап перед проектными расчетами.

Сравнение ж/б опор с другими видами забивного фундамента

По прочностным характеристикам и сроку службы деревянные сваи сильно уступают другим типам основания, поэтому целесообразно сравнивать забивные ж/б конструкции с буронабивным фундаментом и винтовыми сваями.

Буронабивная технология предполагает продолжительность строительства от 20 дней. Столько времени требуется на земляные работы, включая:

• устройство траншей,
• монтаж опалубки,
• армирование,
• высыхание бетона.

При этом строительные работы можно вести своими руками, арендуя лишь оборудование для бурения.

Технологии с применением забивных ж/б свай и винтовых опор отличаются скоростью монтажа – от одного дня, а также дешевизной. Стоимость винтовых свай на 10–30% будет дешевле железобетонных конструкций, но общая цена строительных работ для усредненных условий выравнивается за счет дорогостоящей аренды оборудования для забивки фундамента.

К основным преимущественным отличиям ж/б опор необходимо отнести:

• более высокую несущую способность,
• отсутствие усадки грунта,
• стойкость по отношению к коррозионным процессам,
• продолжительный срок службы.

О том, какие сваи лучше выбрать — забивные или винтовые, можно узнать тут.

Заключение

Забивной тип фундамента лучшим образом подходит для частного домостроения для большинства типов грунта. При необходимости конструкция может быть усилена ростверком.

Чаще стальных и деревянных стержней используют железобетонные опоры, которые выгодно отличаются большей несущей способностью и периодом эксплуатации от 100 лет. Повсеместное использование ж/б свай доказывает преимущества забивной технологии.

Источник

Строительство фундамента на забивных сваях

Расчет

необходимо правильно рассчитать количество свай и глубину их забивки

В зависимости от типа почвы, при строительстве каркасного дома глубина забивки свай может колебаться от трех до десяти метров, а размер сечения от 150 до 250 мм.

Важно: точно узнать тип почвы, преобладающей в той или иной местности можно по специализированным справочникам, либо это может сделать специальная организация. Приведем пример расчета свайно забивного фундамента для постройки двухэтажного каркасного дома на суглинистых почвах, которые занимают около 80 процентов территории нашей страны

Приведем пример расчета свайно забивного фундамента для постройки двухэтажного каркасного дома на суглинистых почвах, которые занимают около 80 процентов территории нашей страны.

Для начала нужно подсчитать общий вес дома. Это несложно сделать, если прикинуть сколько материалов уйдет на строительство и их вес в кубических метрах. Любые данные о массе материалов есть в свободном доступе.

Например, на постройку дома ушло 60 кубометров бруса из лиственницы. Масса одного кубического метра полусухой (а именно такая подходит для строительства) лиственницы – около 800 кг. Простым умножением выясним, что общая масса сруба составит около 50 тонн.

Добавим сюда массу перекрытий, крыши, отделочных материалов и не забываем про бетонный ростверк. Таким же подсчетом по объему, выясним что это еще около 80 тонн. И, последнее, это масса мебели, и всего, что будет находится в доме. Получим около 10 тонн.

Суммируя результаты, получим общий вес готового строения в районе 140 тонн. Добавим для надежности 30 процентов запаса и получим 182 тонны.

Давление, которое удерживает одна железобетонная свая длиной 4 метра, составляет от 10 до 40 тонн, в зависимости от почвы, согласно всем инженерным справочникам. Взяв усредненную нагрузку в 20 тонн на сваю, нетрудно подсчитать, что в данном случае понадобится всего 9 свай, забитых с соблюдением всех норм.

На практике же, для постройки каркасного дома, забивные жб сваи для фундамента забивают с расстоянием не более 2,5 метров для более равномерной нагрузки строения на ростверк.

К сведению: подобным образом можно осуществить расчет для любой местности и любого типа свай.

Методика углубления свай

Широкие географические диапазоны строительства, освоенные в современное время, позволяют говорить о нескольких методиках монтажа свайного фундамента. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки и отличается применяемой для этого спецтехникой. Среди многочисленных способов можно выделить 4 основных:

• ударный;
• вдавливание;
• вибровдавливание;
• лидерное бурение.

Ударный способ

Технология считается одной их наиболее распространённых. Используется как в промышленном, так и в частном строительствах.

Углубление сваи происходит путём амплитудных ударов молотом (копром).

В настоящее время существует широкий выбор машин для выполнения работ такого направления, различающихся своими характеристиками. Ознакомиться с некоторыми из них можно в таблице, размещённой ниже.

Забивка свай своими руками

Кроме этого, ударная технология – единственная в своем роде, которую можно использовать без применения спецтехники. Сделать простое устройство, которое будет выполнять удары по свае, не так сложно. Выглядит оно следующим образом:

1. Собирается тренога. Материал её изготовления не принципиален, это могут быть брёвна, трубы, брус.
2. На неё подвешивается 2 – 3 металлических или бетонных блока, выполняющих роль противовеса.
3. Тяжёлый стальной прямоугольник – молот. Одна его сторона должна быть ровной.
4. 2 троса перебрасываются через блоки и служат для поднятия металлической балки.

Методика проста, молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется. Внизу устанавливается свая, которая растягивается в вертикальном положении. Трос, удерживающий балку, отпускается, груз в свободном падении ударяет сваю, которая, в свою очередь, входит в грунт. О том, как забить сваи своими руками, смотрите в этом видео:

Процедура повторяется до достижения нужного результата.

Вдавливание

Вдавливание свай — самый дорогой метод углубления

Такой способ углубления фундаментных свай считается одним из самых редких и дорогостоящих.

Его уникальность заключается в том, что применяется многотонная спецтехника, которая фиксирует элемент в замке, и, перенося на неё свой вес, втыкает её в грунт.

Преимущественно используется при относительной близости к другим строениям и во время реконструкций зданий, когда нет возможности воспользоваться другим видом свайной техники.

Вибровдавливание

Такая методика выполняется с использованием вибромолота. Пружинные агрегаты пользуются наибольшей популярностью, принцип их работы заключается в следующем. Осуществляется вращение валов с дисбалансом в свободном направлении. При этом, вибровозбудитель колеблется с определённой периодичностью. Достигнув минимального зазора между сваей и молотом, последний совершает удар по наконечнику, вгоняя изделие в грунт. О том, как происходит погружение свай этим способом, смотрите в этом интересном видео:

Уникальность машин заключается в том, что есть возможность регулировки силы удара вибромолота и соответствующего увеличения величины вдавливания опоры. При этом, необходимо соблюдать строгие требования, заключающиеся в том, чтобы вес молота был не менее чем в 2 раза меньше веса сваи.

Второй метод с использованием вибрации основан на взаимодействии со статическим пригрузом. Машина условно делится на 2 половины: задняя с генератором и двухбарабанной лебёдкой, а также передняя с направляющей стрелой и блоками, через которые проходит трос от молота к лебёдке. Находясь в рабочем положении, молот опускается вниз и соединяется со сваей, захватывая её в замок. При включении механизма скреплённые элементы опускаются вниз под собственным весом и воздействием вибропогружателя.

Лидерное бурение

Если грунт достаточно твёрдый и забивка свай ударным методом не принесёт результата, применяется лидерное бурение. Методика заключается в том, что на заранее определённых местах осуществляется бурение скважин, которые несколько уже в диаметре, чем сваи.

После чего в них с помощью копра вбиваются изделия, служащие основанием для фундамента.

Что такое свайный фундамент

Схема устройства буронабивного свайного фундамента.

Свайный фундамент – это сооружение, которое предназначено для передачи всей нагрузки от стоящего на нем строения через сваи на грунт. Такой основание дома возводят в случаях, когда несжимаемые слои грунта находятся глубоко. Это бывает на слабых торфяных или болотистых грунтах. Любой фундамент должен опираться на слой твердого грунта, чтобы выдержать давление веса дома. Чем большую площадь имеет основание здания, тем меньшее давление оно оказывает на грунт.

Наибольшую площадь имеет фундамент на забивных сваях плитного типа. Он всей площадью строения опирается на грунт. Существенную площадь имеет ленточное сооружение. Свайное сооружение опирается на твердый грунт концами свай, поэтому площадь его опоры несколько меньше, чем у плитного и ленточного сооружения.

Сваи под фундамент могут быть висячие. Их нижние концы в прочный слой грунта не упираются. Образующаяся между грунтом и поверхностями опор сила трения удерживает их и обеспечивает устойчивость. Другой тип – сваи-стойки. Они упираются своим нижним концом в твердый слой грунта. Такие сваи под фундамент являются самыми надежными и устойчивыми.

При проектировании фундамента на сваях вычисляется вес всего дома и делится на количество стоек. В результате получается нагрузка, приходящаяся на каждую опору. Сваи под фундамент обычно забивают с той нагрузкой, какую они должны будут выдерживать. Когда они упираются и не идут вглубь грунта, это является признаком того, что достигнут твердый слой, способный выдержать заданную нагрузку. Лежать он может на разной глубине и состоять из разных пород.

Забить железобетонные сваи под фундамент вручную не удастся, нужен пневматический молот. Поэтому самостоятельное строительство фундамента на забивных железобетонных сваях не представляется возможным. Забивные опоры под фундамент устанавливаются под стенами будущего здания, в углах и в пересечениях стен. Количество и расстояние между ними зависит от общего веса здания. Оголовки свай обрезаются на одинаковой высоте. На них будет в дальнейшем монтироваться здание.

Особенности технологии

В строительстве буронабивной фундамент становится все популярнее. Это объясняется преимуществами этой технологии, позволяющей возводить сооружения практически на любых грунтах. К особенностям буронабивных свай относят:

• Широкая область применения, возможность использования как на плотных, так и на зыбких грунтах (пучинистых или сыпучих почвах, возле водоемов).
• Быстрое возведение фундамента. Технология с применением буронабивных свай позволяют сделать все работы быстрее, чем заливка ленточного основания или .
• Построенный с соблюдением всех нормативов, фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 150 лет.
• Простота конструкции за счет сравнительно небольшого объема земляных работ, достаточно пробурить скважины.
• Возможность самостоятельного выбора диаметра и высоты опор, типа армирования, в зависимости от свойств грунта и конструктивных особенностей здания.
• Повышенная несущая способность. Такой фундамент может выдерживать вес многоэтажных, промышленных здания, массивных железобетонных сооружений.

Диаметр сваи подбирается согласно действующим СНиП после геодезических изысканий, учета климатических и геологических особенностей. Непосредственно при проектировании рассчитывается масса здания, количество опор и определяется тип грунта. Информацию о несущей способности буронабивных свай на разных грунтах можно найти в таблице:

Технология буронабивного фундамента имеет недостатки, к которым относят:

• использование тяжелой техники для бурения, установки обсадных труб, армирования на крупных строительных объектах;
• относительная сложность технологических процессов;
• необходимость расчетов.

Буровые сваи

Технология устройства буронабивных свай

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

• буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
• буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
• буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
• буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Устройство БНС с обсадными трубами

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Устройство свай НПШ для фундамента нефтяного резервуара

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

• По несущей способности грунта под пятой сваи,
• По прочности конструкции сваи,
• По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Особенности монтажа забора

Листовой навешиваемый материал, предназначенный для установки на забивные сваи, крепится к стойкам квадратного или круглого сечения. Этот тип опор спроектирован специально для такого вида труб. Особая форма и размер идеально подходят для быстрого монтажа колонн. Посмотрите видео, как смонтировать забор на винтовые сваи.

Поскольку отсутствует необходимость устройства дополнительных крепежных конструкций, процесс установки забора на забивные сваи несколько упрощается и имеет характерные особенности.

Процесс установки немного различается для квадратных и круглых труб. Для закрепления вертикальных труб квадратного сечения в гнездо забивных свай понадобятся:

• труба квадратного сечения размерами 40 или 50 мм, в зависимости от размера гнезда в оголовке сваи;
• шуруповерт или электрическая дрель;
• уровень, отвес и разметочный трос;
• гравёрные саморезы;
• керно;
• сверло по металлу соответствующего сечению самореза.

Монтаж забора на сваи

В боковой грани гнездового оголовка колонны находятся специальные отверстия, в соответствии с которыми следует разметить основание трубы и просверлить наживные проходы для самореза. Это необходимо сделать, поскольку обычно прочности самореза не хватает для прохождения сквозь плотный металл трубы. Кроме этого следует до установки сделать отверстия для крепления горизонтальных направляющих, если выбран сплошной листовой навешиваемый материал.

Для установки круглых труб в соответствующие гнезда оголовков круглого сечения нужно всего лишь вставить трубу в гнездо и закрепить раздвижной механизм специальным блокировочным кольцом, которое находится в комплекте со сваей. Удобнее всего это делать с помощью специального трубного молотка, который оказывает равномерное давление на поверхность кольца. Вне зависимости от типа забивные сваи для забора обеспечивают хорошую устойчивость конструкции, а все слухи о ненадежности такого основания результат некачественно проведенных работ.

Технический процесс забивки

Сама процедура установки свай довольно четко описывается одним словом — «забивка». Она происходит посредством использования свайных молотов, которые монтируются на тяжелые средства передвижения, такие как гусеничный кран, тросовый и гидравлический экскаватор.

Забивка свай на участке

Погружают в почву шпунты вертикально, но есть варианты и наклонных забивок. На стройке присутствует базовая машина, которая нужна для зацепления, поднятия и заведения сваи в молот, который движется по указанному направлению. После этого сброс ударной части молота отправляет сваю в поверхность грунта.

Некоторые строители погружают данные конструкции, используя метод вдавливания. Естественно, что при таком способе применяется более громоздкое оборудование, да и выработка не слишком большая, но в некоторых случаях это просто незаменимое действие.

Фундаменты, в возведении которых используют забивные сваи, устраиваются в следующих видах:

• Одиночные — для расположенных отдельно колонн;
• Ленточные, которые располагаются под стеновыми сооружениями зданий;
• Кустовые, под размещение опор, где шпунты устанавливают согласно с проектом застройки зависимо от того, какие размеры имеет основание;
• Сплошные свайные поля, которые предназначены, чтобы весь груз от дома лучше воспринимался.

Цель шпунтов стоек заключается в пробивании слабого верхнего слоя почвы и передаче всего веса сооружения на нижние слои, которые имеют большую плотность и прочность.

Шпунты забивного типа могут изготавливаться из металла, железобетонного материала или дерева. Для последнего вида берут чаще всего хвойные деревья, к примеру — сосна, лиственница или кедр. Можно также использовать дуб. Размер тонкого конца должен составлять больше 18 сантиметров. Снизу свая заостряется, а на нее крепится наконечник из стали, предохраняющий острый край от поломки в процессе его забивания в почву. Сверху к свае крепится кольцо, защищающее дерево от раскола, когда по нему будут бить молотом.

Установка сваи в воду

Шпунты из железобетона обычно имеют квадратное сечение и острый конец. На другом их краю также имеется стальная защита.

Металлические конструкции производят из металлопроката разного вида – труба, швеллер, двутавр и другие. Шпунты из труб для большей устойчивости и крепости иногда заливают бетонным раствором. В этом случае такие сваи называют трубобетонные.

Трубные сваи имеют больше преимущества перед всеми остальными. Они намного легче и их можно забить на любую глубину, так как есть возможность нарастить длину до нужного размера. Как разновидность трубных свай есть винтовые шпунты. Их ввинчивают в почву, тем самым увеличивая их несущие способности.

Безударные методы

Безударные способы основаны на достижении умягчения грунта, использовании специальной конструкции опор либо упрощении погружения свай. Данные методы позволяют существенно упростить трудозатраты на погружение опор фундаментов в среднем на 20-40%.

Метод завинчивания

Технология завинчивания применяется для заглубления винтовых свай. Их лопастная конструкция позволяет при сообщении вращательного момента углублять свайные опоры в грунт даже без применения спецоборудования и тягачей.

Посмотрите видео о том, как происходит процесс монтажа опоры с помощью ввинчивания в грунт.

Метод используется в тех случаях, когда требуется возвести малоэтажное здание, мачты, линии электропередач и другие сооружения в условиях неплотных или подтапливаемых грунтов. Технология относительно простая и может применяться в условиях любого климата.

Винтовые сваи обычно изготавливают из стали или железобетона. Нижняя часть имеет уширение за счёт установленных лопастей, что придаёт завинченной опоре дополнительную стойкость к сдвиговым и выдёргивающим силам. Сваи можно вкручивать без проблем даже в условиях плотной застройки, не беспокоясь за возможное проседание грунта под возведёнными объектами.

Метод подмывания грунта

Установка свай методом подмывания грунта применяется для заглубления опор в сыпучих и рыхлых слоях. Наибольшая эффективность достигается при необходимости погружения свайных конструкций с большим диаметром и/или длиной.

Схема подмывки грунта

Технология заключается в размытии грунта под высоким напором воды, подаваемой по трубам с диаметром 38-62 мм в направлении заглубления сваи. Плотность грунта снижается за счёт разрыхления и вымывания, а поднимающаяся на поверхность вода размывает стенки и уменьшает боковое трение погружаемой конструкции о проходимые слои почвы. Путь сваи освобождается под собственным весом, а грунт вымывается на поверхность.

Трубки для подачи воды могут находиться сбоку или по центру сваи. Боковая водяная струя является наиболее выгодной, так как позволяет существенно облегчить процесс заглубления за счёт снижения влияния бокового трения. Крепление трубок выполняют так, чтобы их концы находились выше острия свайных опор на 300-400 мм. Минимальное давление воды составляет 500 кПа.

Во время подачи воды могут ухудшаться несущие способности плотного слоя, поэтому подмыв грунта останавливают за 50-200 см до достижения заданной проектной глубины.

Метод электроосмоса

Технология установки свай методом электроосмоса основана на погружении двух свай с подключением одной к отрицательному полюсу электросети, а второго – к положительному. В результате такого подключения влага начинает скапливаться вблизи отрицательно заряженной опоры, облегчая ей погружение. Дополнительно для ускорения заглубления можно использовать забивную установку.

После отключения тока несущие способности грунта полностью восстанавливаются. Уровень влажности выравнивается до прежнего состояния.

Метод вдавливания

Технология вдавливания свай эффективно применяется для опор небольшой длины от 3 до 5 м и с трубчатым сечением. Погружение свай осуществляется путём воздействия статической нагрузки.

Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания железобетонных опор.

Сначала выполняется установка опоры в нужное положение, на верхнюю часть закрепляют оголовок, а затем посредством воздействия стрелы агрегата базовой машины производится погружение. Одновременно с вдавливанием может прикладываться и вибрационное воздействие.

Перед вдавливанием в грунты с высокой плотностью необходимо пробурить небольшую скважину, задающую направление для движения сваи.

Обустройство свайного поля

Сваи могут располагаться по территории в шахматном порядке или параллельными рядами. Под большие здания принято размещать их в шахматном порядке, для небольших построек подойдет размещение в параллельных рядах.

Устройство свайного поля начинается с его проектирования, перед которым нужно обязательно провести геодезические изыскания. В ходе этих работ следует определить:

• Силу сопротивления почвы.
• Плотность грунта.
• Глубину промерзания и высоту подземных вод.
• Наслоение разных типов почв.

Далее, исходя из характеристик грунта, рассчитывают несущие способности забивных ЖБ свай, определяют их количество. Подбирают необходимый тип и размер опорных столбов.

В конце составляется план-проект свайного поля, который согласовывают с заказчиком. Эту сетку переносят на строительную площадку, и начинается работа по вбиванию или вкручиванию свайных столбов.

Железобетонные забивные сваи для фундамента

Что нужно знать о заливке такого фундамента

Вяжущим компонентом смеси является обычный портландцемент марок М200 – М500

1. Тип цемента. Тут нужно использовать портландцемент марки не ниже М-200. Этот цемент используется для создания раствора.
2. Раствор должен быть средней плотности, но не жидким.
3. Заливку нужно делать одновременно или при небольшом временном диапазоне сначала всех свай. Но только тогда, когда будет установлена и соединена вся арматура.
4. Рекомендуется сначала залить несущие конструкции и оставить на пару дней, пока бетон укрепится. Не рекомендуется сразу после заливки свай начинать заливку ростверка по одной причине: достичь герметичности трубы с песчаной подушкой практически не реально и часть бетона уйдет через нижнюю кромку.
5. Как только бетон закрепится, заливается ростверк одновременно в нескольких местах. Тут стоит использовать несколько достаточно мощных бетономешалок, чтобы автоматизировать процесс.
6. После заливки всего ростверка оставить его сохнуть несколько дней, до недели включительно, чтобы бетон получил как минимум половину своей прочности.

Разновидности свай

Если рассматривать все категории свайных фундаментов, забивные считаются одними из наиболее прочных и надёжных. Они относительно крепко держатся в грунте, поэтому и применяются для монтажа тяжелого ростверкового основания.

Кроме этого, такая технология признаётся самой старой и распространённой во всём мире. На настоящий момент различают 3 категории свайных фундаментов:

1. Общестроительный. Широко использующийся для частного сектора.
2. Мостовой. Применяющийся для возведения конструкций мостов.
3. Электротехнический. Для монтажа каркаса гидроэлектростанций.

Опоры с квадратным сечением очень популярны

Все они отличаются друг от друга, отталкиваясь от характеризующих особенностей материала, из которого они изготовлены: железобетон, металл, древесина. Дополнительно присутствует классификация по типам арматуры (с напряжением или без него), а также по поперечному сечению (круглые полнотелые, полые или прямоугольные).

Технология для изготовления при этом может быть использована сборная или монолитная. Широкую популярность получили опоры квадратного сечения. При этом нужно правильно сделать выбор между видом арматуры, использовать элементы с напряжением или без.

Требования ГОСТ

Фундамент является капитальным строением, напрямую отвечающим за целостность несущих стен любого строения, поэтому для подбора материалов, применяемых для его монтажа, требуется строгое соблюдение официальной документации, характеризующей характеристики изделий.

Материалы деревянных изделий подбираются по соответствию с ГОСТ 9463-88. Для железобетонных существует широкий перечень нормативной документации:

• ГОСТ 1980479-2012 – общая техническая информация.
• ГОСТ 19804.4-78 – прямоугольные сплошные не армированные.
• ГОСТ 19804.2-79 – прямоугольные сплошные с арматурой, расположенной поперёк.
• ГОСТ 19804.3-80 – прямоугольные сплошные с закруглённой полостью и арматурной сетью.
• ГОСТ 19804.5-83 – пустотелые, закруглённого сечения.

Различия по материалу и внешнему виду

Металлические сваи распространены в индивидуальном строительстве

Как говорилось ранее, забивные сваи могут быть выполнены из 3 видов строительного материала: дерево, металл и железобетон. Первые изготавливаются из твёрдой породы дерева: кедра, дуба, лиственницы. На конце устанавливается конический наконечник, надетый на забиваемый конец сваи.

Верхняя часть стягивается с помощью кольца, предохраняющего древесину от растрескивания от удара молота. Изделия такого типа встречаются длиной до 15 м и шириной до 0,4 м. Если этого требует ситуация, могут применяться комплекты из нескольких деревянных опор, связанных вместе и забиваемых, как один элемент.

Металлические сваи являются самыми распространёнными в современном индивидуальном строительстве. Уникальность заключается в большем сроке эксплуатации по сравнению с деревом и простотой забивки по отношению к железобетону. Зачастую они изготавливаются самостоятельно, а забиваются в почву с помощью обычного молота.

Возведение свайного фундамента с использованием железобетонных изделий различается по внешним характеристикам: разный диаметр и форма столба: квадрат, прямоугольник, круглые или двутавровые опоры.

Виды и особенности забивных свай

Из всех разновидностей забивные сваи, как считается, являются наиболее надёжной опорой для фундамента. Благодаря тому, что они достаточно плотно держаться в грунте, именно забивная технология рекомендуется для обустройства тяжёлых ростверковых фундаментов. Забивка свай является самым старым и испытанным способом их погружения в грунт. Сегодня данная технология широко распространена по всему миру, в связи с чем разработаны различные методики забивки и специальные приспособления.

Железобетонные сваи

Современные забивные сваи могут быть нескольких видов:

• Железобетонные. Имеют уже готовое заострённое окончание и могут быть любого сечения – квадратного, круглого, двутаврового и т.п. Должны быть изготовлены их бетона не ниже 300 марки и иметь внутри арматурный каркас. Перед забивкой отлитую сваю следует внимательно осмотреть – она не должна иметь трещин, деформаций и прочих дефектов. На верхний торец при заглублении надевается специальный стальной оголовок, предотвращающий его разрушение при ударах молота.
• Деревянные. Изготавливают обычно из твёрдых пород деревьев (кедр, лиственница, дуб) и снабжаются коническим остриём из металла, надеваемым на заглубляемый конец. На верхнюю часть надевают металлический обруч, во избежание её растрескивания во время забивки. Бывают длиной до 10 и более метров, а диаметром до 40 см. В отдельных случаях, когда нужно добиться особой прочности свайного фундамента, применяются связки из нескольких свай – «пакеты», забиваемые в грунт как единое целое.
• Металлические. Наиболее распространённый тип свай, используемый в частном строительстве. Сталь является наиболее универсальным материалом, более долговечным, чем дерево, и более технологичным, чем бетон. Могут быть как изготовлены в домашних условиях, так и забиты в грунт с помощью ручного молота. Конструктивно состоят из трубы, острия и оголовка.

Источник