Свайный фундамент
Популярные статьи в этой теме...
Фундаменты
Просмотров: 4173
Фундаменты - статья Д.Белкина
Просмотров: 3518
Фундамент плита
Просмотров: 419
Ленточные фундаменты
Просмотров: 379
Свайный фундамент
Просмотров: 328
Фундаменты в Туле. Обзорная статья
Просмотров: 301
Столбчатый фундамент
Просмотров: 263
Свайный фундамент – один из типов фундаментов на столбчатых опорах под названием сваи. Довольно массивный и технологически сложный тип опоры для здания возводится путем погружения больших свай в нестабильный грунт. Такой фундамент отличается особой надежностью, а процесс возведения большими трудозатратами. Свайный фундамент широко применяется в Туле, как в промышленном, так и в гражданском строительстве при постройке многооэтажных зданий и частных коттеджей.
Целесообразность использования свайного фундамента
Свайный участок возводится в первую очередь по причине нестабильности грунта. Главной задачей сваи опираться на низкие слои грунта, структура которых более стабильна и прочна, тем самым минуя слабый грунт в верхних слоях. Верхние непригодные для фундамента слои бывают нескольких видов:
1. Глиняная порода или суглинка, которая находится в текучем пластичном состоянии
2. Лессовидные или макропористые грунты содержат большое количество частиц глины или известняка, которые при добавлении воды дадут усадку всего грунта
3. Плывуны – грунты с большим содержанием песчаных и глинистых частиц
4. Грунты растительного происхождения, содержащие 1 – 20% перегноя, торфа, ил, сапропел
5. Иольдиевые глины, глинистые грунты, мокрый солончак
Такой тип грунта делает необходимым передать давление сооружения на более низкие слои грунта, которые пригодны для опоры. Определить состав грунта и уровень залегания пригодных слоев грунта может только опытный геолог. От этого исследования зависит надежность здания и его долговечность. Наличие таких ненадежных грунтов даже на глубине 1,5 метра делает использование свай более целесообразным, нежели столбчатый и тем более ленточный. Отсутствие земельных работ и более прочная структура свай делает фундамент более надежным и устойчивым на нестабильных грунтах.Иногда в Туле свайный фундамент используют даже на плотных грунтах для экономии средств. Это связано с уменьшением объема земельных работ, расходом бетона и снижением трудоемкости. Однако снижение трудозатрат и времени возведения связано с использованием большой техники для вбивания свай или вкручивания свай и сверления отверстия в грунте. К тому же его можно применять, если в здании не предусмотрен подвал.
Сваи часто используются как альтернатива ленточному фундаменту по причине слишком широких стен железобетонной «ленты» и нецелесообразность его возведения.
Виды свайного фундамента
Свая – это готовый железобетонный стержень, который погружается в грунт уже готовым, либо формируется в грунте. Готовая свая погружается в грунт заостренным концом через слабые слои грунта до плотно слоя, при помощи специальной техники. Отлив свай в грунте выполняется путем сверления скважины в грунте до плотного слоя, после чего выполняется армирование и залив бетоном. Сваи можно разделить по четырем признакам: материал изготовления, форма сечения, способ размещения и способ погружения, принцип действия. По способу заглубления сваи делятся на:
1. Забивные
2. Винтовые
3. Набивные
4. Вдавливаемые
5. Виброусадочные
Особенность свайных фундаментов заключается в том, что любой тип погружения требует специальной техники. Забивные сваи погружаются путем вбивания сваи специальным забивным молотом. Для предотвращения разрушения верхней части сваи из-за ударов, на ней надевают металлический наголовник с прокладкой из дерева. При этом для быстрого и эффективного забивания вес молота должен быть больше веса сваи. Часто состав грунта не позволяет забить сваю. В этом случае используют подмывание грунта или бурение скважины на 1 метр выше, чем уровень забивания сваи.Винтовые сваи погружают в грунт при помощи завинчивания специальной лопастью до 2 м в диаметре. Этот способ эффективен только при наличии слабых грунтов или малосжижаемых пород грунта.
Набивные сваи представляют собой способ возведения сваи внутри грунта. То есть, сверлится скважина специальным буром нужного диаметра, после чего производится армирование полости, изоляция стенок и заливание бетона по специальной технологии. Эти сваи используются в особо сложных и неудобных породах грунта.
Вдавливаемые сваи применяются в особых случаях, например, когда рядом есть здание. Такой тип повсеместно применяется в условиях массовой городской застройки или при реконструкции здания. Вдавливание происходит при помощи специальной вдавливаемой машины.
Виброусадочные сваи погружаются при помощи эксцентрикового центробежного вибратора, который устанавливается на головку сваи и создает вибрации, которые передаются на грунт. Грунт под действием вибраций разжижается и допускает погружение сваи. Вместе в виброусадкой могут применяться вдавливаемые машины или молоты.
По способу размещения сваи делятся на:
1. Одиночные сваи
2. Свайная лента
3. Свайный куст
4. Свайное поле
Одиночные сваи устанавливаются под отдельно стоящую опору по одной свае. В этом случае каждая свая работает самостоятельно и не зависит от остальных. Такие сваи часто забивают вплотную одна к другой или образуют паз (гребень) в примыкающие грани – шпунтовые сваи.
Ленточный тип распределения подразумевает установку рядами для равномерной передачи веса на ряд свай.Свайный куст применяется для организации опоры под массивную колонну, для которой одной сваи будет не достаточно.
Свайное поле подразумевает равномерное размещение свай под всей площадью здания, которые впоследствии объединяются ростверком. Такой тип применяется для многооэтажных тяжелых зданий.
По форме сечения сваи делятся на:
1. Круглые
2. Квадратные
3. Призматические
4. Полые
5. Сплошные
Разная форма свай используется в разных методах погружения. Например, круглая свая применяется для завинчивания, а квадратная и призматическая для забивания или набивки свай бетоном. Также сваи различаются по длине, весу, по конструкции нижнего конца и т.д. Полые сваи часто применяются в строительстве для набивных свай, при этом их могут набивать, как бетоном, так и выбранным из скважины грунтом или песком. Наибольшее распространение получили квадратные сваи с полой структурой размером от 20 до 40 см в ширину и длиной до 28 метров.
По принципу действия сваи также делятся на:
1. Сваи-стойки
2. Висячие сваи
Сваи стойки работают по принципу передачи давления от здания на грунт. Это самый распространенный тип свай. Однако существуют случаи, когда глубина залегания плотного слоя грунта выше возможной длины сваи, в этом случае применяются висячие сваи. Принцип работы висячих свай основан на боковом трении стенок о поверхность грунта. Во время установки такой сваи при помощи вибрации грунт разжижается и позволяет погрузиться свае на нужную глубину, после чего грунт приобретает прежнюю плотность и зажимает сваю.
По материалу изготовления сваи делятся на:
1. Железобетонные
2. Стальные
3. Грунтовые
4. Деревянные
Применение железобетонных сваи уже не новость и использование железобетона оправданно. Такие сваи служат более 100 лет и их прочность позволяет возводить многоэтажные здания с весом более 1000 тонн. Для изготовления сваи используется бетон марки не ниже М200.
Металлические сваи изготавливаются из стали в виде прокатных профилей или труб. Металл конечно прочнее бетона, но его использование не всегда оправданно в связи с дороговизной стали, сложной установкой свай и необходимостью специальной обработки металла перед погружением. Даже трехметровая свая диаметров 10 см уже вынуждает применять кран для установки.
Деревянные сваи, несмотря на свою недолговечность, все же используются в условиях достижения химической промышленности, которые позволяют обрабатывать дерево специальными средствами и предотвращать быстрое гниение дерева. Для организации деревянного фундамента, дерево очищается от коры и сучьев, обрабатывается и вбивается в грунт.
Свайный фундамент с ростверком
Ростверк – представляет собой большую вылитую из бетона плиту, которая объединяет все сваи, для равномерной передачи веса на все сваи. При использовании ростверка, нагрузка от здания передается равномерно на всю площадь грунтового покрытия и исключает вероятность деформации фундамента вследствие проседания грунта в одной его части.
Свайно-ростверковый фундамент различается по способу сборки:
1. Сборный
2. Сборно-монолитный
3. Монолитный
Сборный ростверк представляет собой готовые железобетонные плиты, которые выступающей из них арматурой крепятся к сваям и между собой, а швы заделываются цементно-бетонным раствором. Такая конструкция уступает по прочности монолитной, однако, в условиях возведения не тяжелого здания и коротких сроков на строительство очень уместна.
Монолитный ростверк возводится путем отлива бетона в организованную заранее опалубку. Прочность такого ростверка увеличивается в несколько раз, а сам ростверк часто может служить полом для цоколя или самого помещения.
Фундамент с ростверком бывает высоким и низким. Низкий ростверк опускается до самого грунта и передает вес на грунт и сваи, при том, что высокий ростверк передает вес только на сваи.
