Информация общего характера о железобетонных сваях (ЖБС)
Разновидности и примеры маркировки
Маркировка опор состоит из группы букв и цифр, с помощью которых определяют типы и размер изделия, измеряемый в дециметрах. Также указывают класс напрягаемой и тип ненапрягаемой арматуры. И в завершение маркирования указывают тип стыка, который бывает: болтовой, сварной, стаканный.
В строительстве зданий и сооружений используют железобетонную опору, которая бывает:
- Монолитная. Не имеет пустоты внутри изделия, и чтобы погрузить ее, выемка в грунте необязательна. Их погружают с помощью молота или пресса, который вбивает или вдавливает основу конструкции в почву.
- Пустотелая. Представляет собой оболочку и для ее погружения необходима скважина в грунте.
- Набивная. Основу на железобетонных сваях погружают в приготовленную заранее выемку.
Монолитные
Забивные монолитные изделия бывают:
- Квадратной формы, круглой, тавровой и трапециевидной.
- Конструкция опоры может быть составная и цельная.
- По форме поверхности нижнего торца основы имеют форму груши и могут быть заостренными и тупыми.
Пустотелые
Пустотелые сваи.
Пустотелые опоры или как их еще называют, оболочковые, бывают таких видов:
- С продольной арматурой или без нее.
- Опора круглая или квадратная с круглой полостью.
- Цельные или состоящие из отдельных частей (составные).
- Опоры в виде призмы или цилиндра.
Набивные
Забивная опора бывает:
- сплошная, не имеющая утолщений конструкции;
- опора с наличием утолщений в придонной области.
Использовать забивные сваи в монтаже конструкции удобно, так как они более контролируемы по проектируемым размерам и выдерживают большую нагрузку.
Сфера применения
- строительство фундамента на склонах;
- устройство фундамента для частного дома (в строительстве может быть использован любой материал, а этажность здания не ограничена), а также бань, гаражей, хозяйственных построек;
- усиление существующего фундамента (ремонт, восстановление старого, поврежденного);
- промышленное строительство.
К сведению, только забивные ЖБ сваи можно использовать во всех климатических зонах.
Примечание. Забивные сваи не могут быть применены в грунтах, склонных к горизонтальным подвижкам. Это обусловлено тем, что в этом случае снижается устойчивость строения к опрокидыванию.
Все положительные свойства железобетонных забивных свай проявляется только при условии точного соблюдения нормативов (ГОСТ) при изготовлении и монтаже. В частности, следует изучить следующие нормативные положения:
Отдельно следует изучить рабочие чертежи, которые содержатся в документе «сваи забивные серия 1.011 1 10» – «Сваи забивные железобетонные». Здесь описаны все типовые конструктивные решения. Причем каждому типу свай посвящен отдельный выпуск.
На каких грунтах применяются забивные сваи?
Из чего изготавливают
Плюсы и минусы
Положительные качества:
- продолжительная эксплуатация: опоры из железобетона служат на протяжении 1 века без необходимости выполнения ремонта, если изделия правильно выбраны с учетом уровня нагрузок, типа грунтов, и установлены в соответствии с правилами, период службы ЖБИ увеличивается до 120-150 лет;
- существенная прочность: 1 опора из железобетона может выдерживать вес до 60 т на протяжении длительного периода;
- широкие возможности: с помощью свай ЖБИ обустраивают фундамент на грунтах любых типов, т. к. опоры опускаются на существенную глубину, достигают прочных слоев почвы;
- сваи используются в местности со сложным рельефом, строительство фундамента при этом выполняется благодаря крупным габаритам ЖБИ.
Недостатков у свай немного. Отмечают большой вес, по этой причине усложняется транспортировка до места, где возводится объект. Монтаж самостоятельно выполнить тоже сложно, но причина этого — не только существенная масса ЖБИ. Такие изделия требуют применения специального оборудования для заглубления в почву.
Забивка железобетонных свай выполняется с помощниками. Самостоятельно удерживать, выравнивать, забивать опоры не получится.
Что лучше: винтовые сваи или бетонные (забивные, буронабивные, сваи-оболочки)?
Забивные ж/б сваи в большинстве случаев работают как висячие, то есть их несущая способность обеспечивается в первую очередь трением по боковой поверхности. Следовательно, при проектировании фундамента на их основе необходимо дополнительно выполнять расчеты на воздействие касательных сил морозного пучения.
Морозное пучение связано с наличием в порах грунта воды и ее замерзанием.
На степень пучинистости влияют разные факторы, в том числе уровень расположения грунтовых вод. Так если он расположен выше отметки глубины промерзания, то выпучивание фундаментной конструкции может достигнуть нескольких метров. Кроме того, грунт в разных частях участка может подниматься на разную высоту, что усугубляет негативное воздействие на основание.
В результате с течением времени фундамент неравномерно деформируется, что вызывает крены, образование трещин и т.д.
В связи с этим согласно обязательному приложению Ж «Расчет свайных фундаментов на воздействие сил морозного пучения» СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»: «при строительстве зданий и сооружений на свайных фундаментах в сезоннопромерзающих или искусственно замороженных пучинистых грунтах необходимо учитывать касательные силы морозного пучения. Расчет оснований и свайных фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить при эксплуатации неотапливаемых сооружений, мачт линий электропередачи и мобильной связи, трубопроводов и др.».
К неотапливаемым сооружениям относят все строения, которые не оказывают теплового воздействия на грунт. Так как большинство строений на свайных фундаментах имеют высокий ростверк, и их пол не соприкасается с грунтом, они не оказывают теплового воздействия на грунт под ними.
Таким образом, для свайных фундаментов с высоким ростверком (исключением являются фундаменты из широколопастных винтовых свай, при установке которых лопасть располагается за глубиной промерзания, что позволяет ей противостоять негативному воздействию касательных сил морозного пучения) нужно обязательно выполнять расчет по устойчивости, подтверждающий, что удерживающие силы (собственный вес, полезная нагрузка, силы сопротивления, удерживающие сваю от выпучивания из-за трения ее боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания) превосходят «выпучивающие» (касательные силы морозного пучения).
В случае касательных сил грунт примерзает к боковым стенкам фундамента, поднимая их за счет сил бокового трения, образовавшихся при смерзании. Примерзнув к стенкам фундамента, вспучивающийся грунт поднимает и фундамент, разделяя его на части. Эти силы могут достигать 5-7 тс на квадратный метр боковой поверхности фундамента.
Формула расчета имеет вид:
Расчеты на действие сил морозного пучения в средне- и сильнопучинистых грунтах показывают, что для уравновешивания касательных сил морозного пучения для пригруженных сооружений нужна заделка в непучинистые грунты на глубину равную слою сезонного промерзания. Для непригруженных и легких сооружений – на глубину не менее 2 толщин сезоннопромерзающего слоя.
При нормативной глубине промерзания 1,5 м, минимальная глубина забивки свай составляет в средне- и сильнопучинистых грунтах:
- для пригруженных сооружений – 3 м;
- для непригруженных и легких – 5,5 м.
Так как забивные сваи малого сечения устанавливаются с помощью малогабаритных сваебойных установок, часто они оказываются заглублены в грунт не более чем на 3-4 м, что создает серьезную угрозу безопасности.
Еще один важный аспект – сечение забивных железобетонных свай. Хотя ГОСТ 19804-2012 указывает минимальное допустимое сечение 200х200 мм. Тем не менее, строительные компании часто предлагают сваи сечением 150х150 мм, которых даже нет в нормативных документах. Если же такие сваи выполнены из бетона, марка морозостойкости которого ниже F100, то срок эксплуатации таких конструкций не превысит 5-6 сезонов.
Подводя итог, можно сделать вывод, что забивные железобетонные сваи, при условии их соответствия строительным нормам и правилам, – хорошее, но довольно дорогое решение для фундамента.
В качестве альтернативы могут быть использованы винтовые сваи. Конечно, это решение также имеет определенные особенности, с которыми необходимо считаться (подробнее «Минусы свайно-винтового фундамента»), однако если участь слабые и сильные стороны такой конструкции как на этапе проектирования, так и на этапе строительства, возможно не только избежать проблем, но и добиться увеличения показателей эффективности, срока службы и т.п.
Забивные железобетонные сваи – плюсы и минусы
Сравнение достоинств и недостатков.
Преимущества ЖБ свай
- отсутствует выемка грунта;
- устойчивость к влаге, огню, атмосферному давлению, химическому составу почвы;
- высокая несущая способность;
- усиленная прочность (за счет арматурного каркаса);
- высокая скорость монтажа, в т.ч. возможность работать в разных погодных условиях;
- доступная цена.
Примечание. Забивные сваи сдерживают горизонтальные подвижки почвы за счет давления, которое оказывает построенное на свайном фундаменте здание.
Недостатки ЖБ свай
- выпор грунта – вероятность вытеснения воды на участке с обводненным грунтом;
- сложность обустройства цокольного этажа;
- высокий уровень шума в процессе забивания;
- значительный вес сваи;
- разрушение верхней части сваи при забивании, что приводит к необходимости ее обрезания;
- значительные динамические колебания, что делает невозможным забивку сваи рядом с другими строениями.
Полые сваи круглого сечения
Применение круглых железобетонных свай в большей степени относится к индустриальному, гидротехническому и энергетическому строительству. В отличие от прямоугольных элементов, круглые изготавливаются методом центрифугирования, значительно повышающего плотность и прочность бетонной смеси. Благодаря лучшей технологичности и тонкостенной конструкции, круглые полые сваи легче сплошных аналогов, на них расходуется меньший объем бетона и количество арматуры.
Они выпускаются с заостренным и открытым концом, диаметром от 300 мм до более чем метрового сечения, длина сваи начинается от 6 м. Оголовок круглой сваи может снабжаться обоймой для наращивания секций. Кольцевой нож на нижнем обрезе элемента увеличивает удельное давление на грунт, способствуя эффективному погружению.
Стоит упомянуть такую особенность работы полых свай, как формирование грунтового ядра внутри полости при погружении. Обладая высокой плотностью в следствии механических нагрузок, оно придаёт свае дополнительную несущую способность.
Особенности
Железобетонные забивные сваи отличаются по массе. Значение данного параметра варьируется в зависимости от плотности раствора, что определяется типом объекта. Длина изменяется в пределах от 3 до 12 м. Для плотных грунтов выбирают малогабаритные изделия. Забивные ЖБ сваи существенной длины подходят для подвижных и различных типов сложных грунтов. Это позволяет выйти на прочные слои почвы.
Применяются ЖБИ, когда планируется возводить фундамент по технологии забивания опор. Они используются в качестве главной меры по упрочнению объекта. В данном случае возводится свайное основание. Распространен комбинированный вариант, при этом опоры объединяются ленточным фундаментом, ростверком.
Еще одна функция ЖБИ данного вида — укрепление котлована или старого основания. Опоры устанавливают рядом с имеющейся конструкцией или стенкой котлована.
Площадь и конфигурация сечения отличаются. Размеры таких изделий зависят от назначения объекта, глубины погружения — данные факторы определяют уровень воспринимаемой опорами нагрузки. Достаточная длина ЖБИ рассчитывается с учетом способа соединения объекта и фундамента: монолитная плита или монтаж чернового основания непосредственно на сваях. Последний из вариантов используется при строительстве малогабаритных легковесных конструкций, например, деревянных домов.
Советы
Вне зависимости от выбранной технологии и размеров, назначения здания обязательно составляются схемы, в которых отражены несущая нагрузка опор, глубина их заглубления, шаг, диаметр и так далее.
Если в строении предусмотрены тяжеловесные конструкции, например, печи, камины, то под них нужен собственный мини-фундамент. Он не связан с основным основанием и должен возводиться по собственным расчетам.
При забивании сваи своими руками следует помнить, что она должна устанавливаться ниже уровня промерзания грунта и проходить все слабые слои. Только так можно добиться прочности и надежности фундамента свайного типа.
Забивают сваи, как уже говорилось, до твердого грунта, глубина которого соответствует проектной документации
При этом важно убедиться, что элемент достиг твердых слоев, а не уперся, например, в камень. В противном случае не избежать перекоса сваи в процессе эксплуатации дома, что влияет на геометрию строения в целом
Погружение или забивание свай лучше вести в теплое время года, после того, как верхние слои почвы оттаяли
Если провести работы до заморозков не удается, то можно вести их в штатном режиме при условии, что грунт промерз на глубину не более метра
Погружение или забивание свай лучше вести в теплое время года, после того, как верхние слои почвы оттаяли. Если провести работы до заморозков не удается, то можно вести их в штатном режиме при условии, что грунт промерз на глубину не более метра.
Если промерзание более значительное, можно использовать специальное устройство – «паровую иглу». Она представляет трубку, на которой имеет отверстие – из него выходит горячий пар. Трубка опускается в скважину, способствуя размораживанию почвы. Для мерзлых грунтов подходит также буроопускной метод с предварительным бурением лидерных скважин.
Для забивки свай малого диаметра на небольшую глубину можно использовать ручной молот. Для более масштабного строительства применяют электрический или гидравлический молот. Их стоимость высока, но можно взять в аренду, если речь идет о частном домостроении.
При использовании буроопускного метода следует предварительно позаботиться о вывозе доставаемого в процессе бурения грунта. В противном случае уровень строительства поднимется в среднем на 0,5 м.
Стратегическое значение при лидерном бурении имеет глубина скважины. Она должна быть на полметра короче опоры. В противном случае не удастся обеспечить удерживание сваи грунтом.
О вибропогружении, вдавливании и забивке свай смотрите в следующем видео.
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.
Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.
Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли
Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.
Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
Как работает ростверк и что он дает
Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.
Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.
Ленточный фундамент на сваях
Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.
В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.
Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.
В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.
При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.
Монтаж железобетонных свай
Установка забивных ЖБ свай выполняется с привлечением специальной техники, однако некоторые предварительные работы нужно выполнить. В частности:
заведение сваи в направляющую (скважину или каркас);
калибровка скважины, которая определяет место установки сваи. Глубина (длина) калибровочной скважины составляет 1/3 длины сваи. Аналогом скважины может быть решетчатый каркас, устанавливаемый на поверхности грунта. Задача у них одинаковая – служить направляющей для забивки сваи;
очистка участка от посторонних предметов, насаждений, мусора и т.п.;
нанесение разметки на сваю. Зачастую разметку наносят с шагом в 1 м.п. Наличие метки позволяет контролировать уровень погружения сваи;
проверка вертикальности установки уровнем;
забивка сваи. Существует две технологии погружения свай: со статическим усилием (к оголовку сваи прикладывается увеличивающее давление) или с динамическим усилием (к оголовку сваи прикладывается одинаковое повторяющее давление);
Примечание. Отклонение сваи от вертикальной оси более чем на 1% требует ее корректировки или извлечения с последующей забивкой.
достижение точки проектного отказа. Это точка, после которой свая не заглубляется далее. Точка определяется проектом.
сооружение ростверка. Ростверк устанавливается при необходимости. Причем их существует два вида: ленточный и плитный.
Виды
Изделия делятся на 2 группы:
- готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
- каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.
Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.
Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.
В этих случаях увеличивается риск преждевременного разрушения ЖБИ, что приводит к снижению надежности всей конструкции. По данной причине сначала в почву заводят металлический каркас.
Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:
- монолитные;
- составные.
Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.
Монолитные
Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.
Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.
Пустотелые оболочковые
По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к
важно обеспечить надежную фиксацию
Существуют составные ЖБИ. Их собирают из нескольких элементов перед тем, как будет осуществляться погружение в грунт.
Набивные
Различают варианты:
- с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
- с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.
По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.
Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.
Забивные железобетонные сваи
Широкий ассортимент опорных конструкций
Длина, сечение и вес свай рассчитываются еще на стадии проектирования объекта. Ниже приведены основные характеристики некоторых типов свай:
- Свая С30.15-3 (длина 3 м, сечение 15х15 см, степень армирования – 3, вес – 190 кг). Выдерживает нагрузку до 40 тонн и отличается повышенной устойчивостью к внешним и агрессивным факторам окружающей среды. Такие сваи используют для возведения частных жилых домов, гаражей, хозяйственных построек, небольших мостов, капитальных ограждений. Также опоры С30 подходят для укрепления железнодорожных сооружений, для установки линий электропередач, устройства мачт, вышек связи, реконструкции зданий, укрепления фундаментов зданий.
- Свая С30.20-3 (длина 3 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 300 кг). Выдерживает нагрузку до 60 тонн. Такой тип свай применяется на скальных и на более мягких грунтах – глинистых и песчаных, а также на грунтах в районах вечной мерзлоты. Сваи С30.20-3 могут устанавливаться для фундаментов объектов в прибрежной зоне или непосредственно в воде, поскольку они соответствуют высоким характеристикам прочности и параметру водонепроницаемости W10.Опорные сваи применяются для возведения жилых домов различной этажности, офисных центров, складских терминалов и производственных помещений, дорожных и защитных высоких ограждений всех видов, для усиления конструкции существующих фундаментов.
- Свая С40.15-3 (длина 4 м, сечение 15х15 см, степень армирования – 3, вес – 229 кг). Допустимая нагрузка на 1 опору составляет 40 тонн. За счет повышенной прочности и устойчивости к любым типам грунта сваи используются для строительства объектов различного назначения, а также для проведения реконструкции уже существующих зданий и сооружений.
- Свая С40.20-3 (длина 4 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 400 кг). Допустимая нагрузка на 1 опору составляет 60 тонн. Бетонные опоры с арматурным каркасом подходят для объектов на участках со скальными грунтами и с промерзанием почвы, а также для возведения гидротехнических сооружений, в том числе с установкой в воде. Бетон (марки М300) в процессе эксплуатации не теряет, а набирает дополнительную прочность, что позволяет избежать деформации и разрушения конструкций.
- Сваи С40.20-3 применяются на этапе нулевого цикла и обеспечивают передачу весовой нагрузки от сооружения на глубинные плотные слои грунта. Их использование допустимо в сложных условиях рельефа на песчаных, глинистых, водонасыщенных или промерзающих грунтах при строительстве жилых и иных объектов.
- Свая С50.20-3 (длина 5 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 500 кг). Допустимая нагрузка на 1 опору составляет 60 тонн. Опоры длиной 5 метров – основной элемент для забивки свайных фундаментов в любых климатических условиях и для всех типов грунта. Они обладают повышенной прочностью, надежностью, отличной водонепроницаемостью и трещиностойкостью, способны выдерживать резкие колебания температур.
- Сваи С50 с армированием востребованы для строительства многоэтажных жилых домов из различных материалов, производственных и складских комплексов, защитных ограждений, мостов, эстакад, путепроводов, сетей коммуникаций, прочих объектов и строений. За счет увеличения длины такие опоры также используются для укрепления отдельных участков грунта, реконструкции и усиления существующих фундаментов зданий и сооружений
- Свая С60.20-3 (длина 6 м, сечение 20х20 см, степень армирования – 3, вес – 630 кг). Расчетная нагрузка таких свай – 60 тонн. Удлиненные опоры при забивке достигают плотных слоев грунта и за счет более высокой несущей способности защищают свайный фундамент от оползней, обвалов или осыпания почвы. Высокий класс бетона гарантирует допустимый предел прочности свай, устойчивость к внешним агрессивным факторам окружающей среды (низкие температуры, влажность). Армирование выполняется из стального каркаса с соединением поперечными стержнями в один ряд. Для удобства транспортировки и установки в тело сваи закладывают две строповочные петли. Сваи С60 применяются для возведения фундаментов объектов разного назначения – многоэтажных жилых домов, офисных и складских зданий, гаражей, парковок.
Выбор определенного размера и характеристик железобетонных свай определяется на этапе проектирования объекта с учетом расчетной нагрузки объекта и особенностей грунта на участке застройки. Устройство свайного фундамента предусматривается практически для 80 % жилых многоэтажных домов за счет следующих преимуществ:
Расшифровка маркировки
Забивные сваи имеют свою типизацию, с которой сталкиваясь люди теряются. Всё это потому что сокращения порой полностью не соответствуют полному названию. Рассмотрим некоторые сокращения типов забивных свай.
Тип С
Классификация происходит следующая:
Сечение: квадратное сплошное
Конструкция: как цельные так и составные
Тип армирования: поперечное
Серия: 1.011.1-10
В наличии сваи забивные сечением 30×30, 35×35, 40×40
Сваи забивные сечением 300×300 | Вес, кг | Длина, мм | Возможные классы бетона |
С50.30 | 1150 | 5000 | B20 B22.5 B 25 В 30 |
С60.30 | 1380 | 6000 | |
С70.30 | 1610 | 7000 | |
С80.30 | 1840 | 8000 | |
С90.30 | 2070 | 9000 | |
С100.30 | 2300 | 10000 | |
С110.30 | 2530 | 11000 | |
С120.30 | 2760 | 12000 | |
С50.30 | 1150 | 5000 | |
С60.30 | 1380 | 6000 | |
С70.30 | 1610 | 7000 |
Тип СП
Сечение: квадратное с круглой полостью
Острия нет.
Толщина стенок: 40-65мм . Зависит от марки бетона из которого изготавливается.
Тип армирования: напрягаемое или ненапрягаемая.
Достоинства и недостатки
Бетонные сваи вне зависимости от вида имеют такие преимущества:
- Продолжительность использования свай при соблюдении технологических правил его изготовления достигает ни много, ни мало почти век. При этом период эксплуатации протекает без ремонта изделия.
- Железобетонная свая обладает высокой прочностью и выдерживает на себе тяжеленные нагрузки.
- Опорам присуща устойчивость, а значит, их можно погружать глубоко в грунт. Также они стойки к атмосферным воздействиям.
- Способность опор фиксироваться на сложном ландшафте за счет применения основ различной длины.
Существенным недостатком основ из железобетона является их большой вес, значит, требует значительных усилий для их установки и транспортировки.
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».