Виды свай: Виды свай, материалы, способы их погружения 🔨 назначение свайных работ

Виды и классификация свай — полезная информация о примерах применения свай

16.06.2022

Сваи появились практически одновременно с человеческой цивилизацией. Как только люди стали строить дома, они стали применять сваи для укрепления строений. Тогда сваи выглядели как деревянные колья, часто закованные в железо со стороны острия. С развитием металлургии появились металлические (чугунные или железные) сваи, а в ХХ веке получили распространение железобетонные и винтовые конструкции.

Главное назначение свай — прорезка поверхностных слабых слоёв грунта с целью передачи нагрузок на нижние, более устойчивые слои. Свайный фундамент рационально устраивать в двух случаях:

1. Грунт с достаточной несущей способностью расположен существенно ниже уровня земли.
2. Невозможность увеличения фундамента под очень тяжёлым строением — многоэтажным зданием или мостом.

По своей конструкции сваи состоят из пяты, оголовка, ствола, башмака, наконечника и других элементов в зависимости от типа сваи.

При устройстве фундаментов может быть использована одна свая (односвайный фундамент), кучно расположенные сваи числом от 2 до 16 (свайный куст) и большое количество свай (свайное поле). Свайный фундамент комбинируется с ленточным или плитным, образуя комбинированный фундамент, препятствующий общей и неравномерной осадке строений.

Классификация свай включает в себя несколько критериев:

• методы погружения в грунт;
• способы опоры на грунт;
• материал изготовления.

Кроме того, внутри каждой группы есть своя классификация, позволяющая получить представление о широте ассортимента свай и их функциональных возможностях. Рассмотрим виды свай по методу погружения в грунт:

• Забивные.
  Они погружаются в грунт без его предварительной выемки с помощью копровых установок ударного, вибрационного и вдавливающего типа.
• Сваи-оболочки. Их устанавливают вибрационным методом с предварительной выемкой грунта.
• Буровые. Это железобетонные сваи, которые погружают в предварительно пробуренную скважину методом бетонирования.
• Винтовые. Лёгкие металлические сваи, вкручиваемые в грунт.

По способу опоры на грунт сваи делятся на сваи-стойки, опирающиеся пятой на скальные и малосжимаемые слои, и висячие сваи, которые опираются на сжимаемые слои боковой поверхностью и пятой. Есть и анкерные сваи, которые раскрывают опорную лопасть после погружения в грунт, что позволяет им воспринимать как вдавливающие, так и выдёргивающие нагрузки.

Что касается видов свай по материалу изготовления, то можно выделить следующие группы:

Железобетонные сваи. Это наиболее распространённые забивные сваи, имеющие длину до 12 м при сечении до 30×30 см и до 16 м с сечением 40×40 см.  По способу армирования ж/б сваи выпускаются с ненапрягаемой продольной арматурой и с предварительно напряжённой продольной арматурой. По форме сечения они бывают квадратные, прямоугольные, квадратные полые и круглые полые. По геометрии пяты ж/б сваи могут быть заострёнными и тупыми, а по конструктивным особенностям — цельные и составные.

Деревянные сваи. Производятся из длинномерного леса хвойных пород, используются при малых и средних нагрузках в слабых грунтах. Согласно требованиям ГОСТ-9463, диаметр деревянных свай должен составлять 22–34 см, а длина — 650–850 см, с сохранением естественной коничности (сбега) брёвен. Нижние концы деревянных свай заостряются в виде трёх- или четырёхгранной пирамиды и защищаются металлическим башмаком, а верхние концы — бугелем.

Металлические сваи. Их производят из высокопрочных сталей и делят на винтовые, шпунт Ларсена и шпунтовые трубы. Винтовые сваи представляют собой стальные стержни с винтообразными лопастями в нижней части. Они могут быть монолитными и сварными, делиться по числу витков лопастей — это влияет на применение свай в различных типах грунта.

Шпунт Ларсена выглядит как металлопрокат корытообразной формы с пазовыми замками на торцевых частях. Длина одной секции составляет от 5 до 20 м — их соединение образует монолитные стены, не пропускающие воду. В отличие от шпунта Ларсена, шпунтовые трубы имеют полую форму и такие же замки — благодаря своей форме они образуют ещё более прочные и устойчивые шпунтовые стенки.

Сфера применения свай зависит от их классификации. Железобетонные забивные сваи применяют в промышленном и гражданском строительстве — они становятся надёжными опорами для зданий, мостов, ЛЭП.

Буровые сваи применяются в зависимости от способа установки: буронабивные сваи применяются при высоких вертикальных или горизонтальных сосредоточенных нагрузках, на площадках со сложными инженерными или геологическими условиями. Буроинъекционными сваями укрепляют старые основания зданий в случае опасности оседания грунта. Буросекущие сваи применяются для устройства сплошной стены, выполняющей функцию шпунтового ограждения котлована, фундамента и стены подвальной части здания.

Металлические винтовые сваи становятся фундаментом для малоэтажных зданий, опорами для заборов и рекламных щитов. Шпунтовый металлопрокат применяется для укрепления стенок котлованов, набережных и резервуаров. Деревянные сваи находят своё применение в частном домостроении — их малый вес и способность не нагружать собой грунт позволяют сократить площадь подошвы деревянного фундамента.

Виды свай

Виды свай

Сваи используются при строительстве различных сооружений, надземных и подземных конструкций. Строительный материал показывает хорошие результаты при эксплуатации в различных условиях. Наиболее распространённым способом использования свай является свайный фундамент. Сваи могут быть разных видов, благодаря чему функциональность изделий достаточно широка. Детали выдерживают высокую нагрузку и очень часто используются в качестве несущих элементов.

Разновидности свай

Сваи отличаются между собой по очень многим пунктам, поэтому их классификация происходит по нескольким критериям:

1. По конструкционным особенностям. Свая может иметь цельную конструкцию либо составную. Конец детали может быть заостренным либо затупленным, на отдельных частях свай возможно утолщение или утончение материала. Также к этому критерию относится такой показатель, как наличие или отсутствие дна.
2. По размеру. Выделяют короткие виды свай с повышенной жесткостью, которые используются преимущественно в качестве основы строения, и длинные, имеющие среднюю жесткость либо гибкие.
3. По форме сечения. Сваи чаще всего имеют круглую либо прямоугольную форму, но также существуют и другие разновидности в виде трапеции, пирамид, конусов, крестообразных изделий, тавров и двутавров. Также в поперечном сечении свая может быть сплошной либо пустотелой.
4. По материалу производства. Различают бетонные, железобетонные, металлические, грунтобетонные, комбинированные и деревянные сваи. Комбинированные варианты могут выполняться из различных материалов, а внутри наполняться бетонной смесью.
5. По характеру выполнения работы. Выделяют висячие сваи и опорные. Опорные могут также иметь название сваи-стойки.
6. По технологии установки. Различают забивные, буронабивные, вдавливаемые и винтовые сваи.
7. По виду армировки. Продольное или поперечное армирование свай с закрепленными ранее стержнями, которые располагаются по центру, углам или периметру.

В соответствие с условиями, в которых будут монтироваться сваи, подбирается изделие, оптимально подходящее под эксплуатационные требования. В зависимости от характеристик почвы, высоты строения или дома, типа фундамента подбирают различные виды свай. Зная, какие бывают виды свайных фундаментов, можно определиться с типом, размером и другими параметрами, которые влияют на прочность и надежность конечного объекта.

Способ погружения свай при строительстве сооружений

Погружение основания здания из свай предполагает использование спецтехники или оборудования. Чаще всего монтаж происходит при помощи молотов, копры и иных устройств. Некоторые виды свай предполагают предварительное бурение отверстий. Способ погружения свай определяется мастером в индивидуальном порядке с учетом особенностей последующего возведения здания.

Забивные железобетонные сваи отличаются простотой монтажа и после погружения в грунт очень быстро устанавливаются в необходимое положение. Для монтажа забивных свай требуется установка конца в ранее пробуренные скважины. После расположения элемента в нужное положение отверстие заливается бетонным раствором. Иногда монтаж буронабивных свай предполагает создание пятки для повышения устойчивости, прочности и несущей способности конструкции.

Винтовые сваи изготавливаются преимущественно из металла, поэтому они могут сразу устанавливаться на свое место без бурения скважин. Нижним концом стальная свая вставляется сразу в землю и при помощи спецоборудования выполняется монтаж элемента.

Деревянные сваи. Для производства свай из древесины чаще всего применяют сосну или ель. Иногда целесообразно использовать дуб, кедр или лиственницу, так как они имеют повышенную прочность и долговечность. Когда сваи из древесины погружают в грунт, то допускается их наращивание на 3-4 элемента. Изначально сваи могут иметь высоту до 16 метров, но для удобств перевозки их могут распилить на несколько частей.

В зависимости от типов свайного фундамента могут использоваться элементы разных конструкций. При забивке сваи в грунт сверху на неё одевают специальное металлическое кольцо, которое предупреждает разрушение из-за ударной силы. Также древесина обрабатывается специальными составами, которые предотвращают поражение насекомыми и гниение. При правильной обработке и уходе свая может прослужить в течение 15-20 лет. Если материал используется в виде несущих элементов, то срок эксплуатации зависит еще и от нагрузки, оказываемой на него.

Железобетонные сваи. В зависимости от назначения строительных свай их изготовление может происходить как на заводе, так и прямо на месте. Сборные конструкции отливаются на заводах, что гарантирует их высокое качество и соответствие заданным параметрам. Монолитные сваи, из-за особенностей применения и веса материала, отливаются непосредственно на месте. Чаще всего для отливки железобетонных свай используется арматура, но в некоторых случаях целесообразно монтировать трубы небольшого сечения. Бетон для отливки монолитных конструкций используется исключительно тех марок, которые имеют высокие показатели морозоустойчивости и износостойкости.

Конструкции могут иметь разнообразную форму, что позволяет сваям соответствовать задачам, которые перед ними ставятся. Сваи, устраиваемые путем набивания, отличаются высокой прочностью, поэтому бетон сохраняет свои характеристики в течение не одного десятилетия и не разрушается из-за небольших повреждений, которые образовались из-за механического воздействия.

Металлические сваи из прокатного профиля имеют отменные характеристики и в работе отличаются устойчивостью к нагрузкам и разрушению в следствие механического воздействия. Так как горячекатаная сталь не отличается устойчивостью к коррозии, то ее покрывают дополнительными материалами в виде:

1. битума;
2. различных смол;
3. антикоррозийными составами.

Без антикоррозийной обработки металл очень быстро начнёт разрушаться и на нём появится ржавчина, которая приведёт к появлению трещин и расслоению.

Винтовые сваи обладают массой достоинств перед остальными разновидностями. Для установки свай не требуется проведение земельных работ, в том числе и разработка в виде выравнивания почвы. Также среди преимуществ стоит отметить:

1. Возможность монтажа на различных типах грунтов.
2. Отсутствие усадочного явления.
3. Высокая устойчивость свай к нагрузкам.
4. Долговечность.
5. Возможность монтажа возле различных объектов, в том числе и стадионов, домов, коммуникаций.

Фундамент в виде винтовых свай предпочтителен на слабых почвах, поэтому распространенность элемента достаточно высока.

Какие бывают типы свай и методы их возведения?

Забивка свай сегодня является одним из краеугольных камней строительной отрасли, и так было на протяжении столетий, если не тысячелетий. Функция свай заключается в простой передаче нагрузки от конструкции или здания в грунт.

В этом руководстве мы сначала рассмотрим, что такое сваи и откуда они взялись, затем рассмотрим два типа свайных фундаментов, методы возведения свай, установку свай и, наконец, роль безопасных рабочих площадок для поддержки свай. вышки.

Воспользуйтесь ссылками ниже, чтобы перейти к наиболее интересующему вас разделу:

• Что такое свайное строительство?
• Что такое свайные фундаменты?
• Откуда взялась свая?
• Типы свай?
• Методы устройства свай
• Типы свайных фундаментов
• Установка свай
• Безопасные рабочие платформы

Что такое свайное строительство?

Забивка свай – это процесс забивания или бурения свайных фундаментов в землю под строящимся зданием. Эти сваи передают нагрузку от конструкции на землю, помогая поддерживать ее. Свайные фундаменты часто используются там, где грунт слишком слаб, чтобы поддерживать конструкцию.

Что такое свайные фундаменты?

Свайные фундаменты представляют собой длинные тонкие элементы, обычно изготавливаемые из стали или железобетона. Они передают нагрузку через слабый, сжимаемый материал на более плотный, менее сжимаемый, более жесткий грунт или горную породу на большей глубине. Глубокая вставка этих элементов обеспечивает прочную основу, на которой может осуществляться строительный проект.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о различных типах забивки и методах устройства свай.

Откуда взялись сваи?

Как и многие современные технологии, наши высокотехнологичные свайные системы сегодня возникли из-за явной потребности сотни и даже тысячи лет назад, которая существует и сегодня. Некоторые из первых зарегистрированных примеров закладки свай включают речных жителей в Швейцарии 6000 лет назад, которые строили сооружения на свайных фундаментах для защиты от наводнений и нападений, возводя свои жилища. Римляне, что неизбежно, первыми начали использовать сваи для береговых работ в Европе, а в Великобритании есть доказательства того, что они использовали деревянные сваи, забитые в русло реки, для мостов в Лондоне и Корбридже более 2000 лет назад.

В ранних цивилизациях города и поселки хотели строить близко к рекам для связи и защиты, поэтому болотистую почву нужно было чем-то укрепить и укрепить – вот как и почему родилось свайное дело. Деревянные сваи вбивали в землю вручную или выкапывали ямы и засыпали их песком и камнями. В более современные времена постоянно растущая потребность в зданиях и инфраструктуре вынуждает власти и агентства по развитию использовать земли с плохими характеристиками почвы. Сваи, как и всегда, жизненно важны в нашей современной строительной отрасли.

Какие существуют типы свай?

Два основных типа свай — это концевые опорные и висячие сваи:

• Концевые опорные сваи передают нагрузку непосредственно на более глубокий прочный слой грунта или горной породы на некотором расстоянии от поверхности.
• Висячие сваи передают нагрузку за счет трения между окружающим грунтом и поверхностью сваи по всей ее длине.

Способы устройства свай: типы свайного фундамента

Важно отметить, что свайный фундамент и свая — это две разные вещи, но они работают вместе, чтобы сваи могли выдерживать большие нагрузки. Свайный фундамент обычно определяется как ряд колонн, которые служат основанием для конструкций, тогда как сама свая представляет собой колонну или цилиндр, который помогает передавать нагрузку на нижний слой грунта.

Строительство свайных фундаментов осуществляется разными способами, с различными преимуществами и применениями. Однако все сваи так или иначе бурятся или вбиваются в землю. Существует четыре основных типа свайного фундамента, каждый из которых имеет свой способ возведения:

• Забивные сваи
• Буронабивные сваи
• Забивные и монолитные сваи
• Сваи из заполнителя

Читайте дальше, чтобы узнать об этих различных типах свайных фундаментов, или используйте приведенные выше ссылки для перехода к определенному типу.

Забивные сваи

Забивные сваи – классический тип свайного фундамента. Они могут быть построены из дерева, техника, которой уже много веков и которая до сих пор используется во всем мире. В Великобритании деревянные сваи используются в основном для прибрежных работ, морской обороны и причалов. Другой вариант — сборные железобетонные сваи, армированные, чтобы выдерживать движущие нагрузки, они обычно предварительно спрессованы с квадратным или восьмиугольным сечением. Наконец, существуют стальные сваи трубчатого, коробчатого или двутаврового сечения. Замкнутые стальные шпунтовые сваи также широко используются, преимущественно для строительства стен.

С каждым из этих материалов сваи вбиваются в грунт, отталкивая равный объем грунта в стороны и уплотняя зону вокруг сваи, увеличивая ее несущую способность. Чтобы произошло это увеличение прочности почвы, поровое давление воды должно рассеяться за счет быстрого дренажа. Этот тип укладки не подходит для водонасыщенных или илистых грунтов, так как они медленно дренируются и не могут быть уплотнены таким же образом.

Буронабивные сваи

Буронабивные сваи, также известные как сменные сваи или буронабивные сваи, сооружаются путем бурения в земле больших отверстий и заполнения их бетоном. Буронабивные сваи очень эффективны, поскольку они передают нагрузку над землей на глубокие слои горных пород и почвы под ними с минимальной осадкой, что идеально подходит для опорных конструкций, таких как мосты и защита от наводнений.

Для некоторых буронабивных свай дно отверстия расширяется или расширяется, образуя утолщение на конце. Стальной арматурный каркас опускается в отверстие перед заливкой бетона или опускается после заливки бетона.

В категории фундаментов с буронабивными сваями обычно используются два подтипа: буронабивные сваи и сваи непрерывного шнека (CFA):

• Буронабивные сваи используются в случаях, когда в земле имеются значительные препятствия. Временная обсадная труба устанавливается сваебойной установкой для обеспечения поддержки.
  «Свайные выступы» (земля и порода, удаленные в процессе бурения) удаляются изнутри обсадной трубы, затем устанавливается стальной арматурный каркас. В этот момент отверстие заливается бетоном и снимается обсадная труба.

• Сваи непрерывного шнека (CFA) не требуют использования временной обсадной колонны – это наиболее универсальный, эффективный и широко используемый тип фундамента из буронабивных свай в Великобритании. После того, как отверстие пробурено, в него закачивается бетон, затем вставляется стальной арматурный каркас.

Вращающаяся буронабивная установка

Сравнение буронабивных и забивных свай

Как указано выше, забивные сваи представляют собой классический метод забивки свай, при котором свая забивается в грунт, что увеличивает ее несущую способность. Буронабивная свая строится путем бурения отверстий в земле и заполнения их бетоном.

Основное различие между этими двумя типами свай заключается в том, что забивные сваи формируются за пределами площадки и устанавливаются на месте, в то время как буронабивные сваи заливаются бетоном на месте. Преимущество забивных свай в том, что их можно быстро построить и использовать, однако они создают сильные вибрации, поэтому не подходят для компактных участков. Предпочтение отдается буронабивным сваям, поскольку они не создают такого нарушения в почвах, имеют более высокую несущую способность и избегают сезонных нарушений, таких как промерзание.

Забивные и монолитные сваи

Забивные и монолитные сваи сочетают в себе преимущества обоих методов возведения свай.

Одним из вариантов является постоянная обсадная труба, при которой трубчатая обсадная труба (или оболочка), изготовленная из армированной гофрированной тонкой стали, забивается в землю с помощью оправки, вставленной в обсадную трубу. Затем оправку извлекают, оставляя кожух на месте. Наконец, в корпус заливают бетон, образуя композитную сваю из стали и бетона.

Другой вариант этого типа свайного фундамента использует временную обсадную трубу. Известный как тип Franki, в этом случае в корпус опускается стальной арматурный каркас, который затем извлекается при укладке сухой бетонной смеси. Бетон уплотняется, а часть вытесняется из нижней части кожуха, образуя увеличенный бульб, увеличивающий несущую способность сваи.

Сваи из заполнителя

Сваи из заполнителя или каменные колонны означают, что для формирования сваи используется уплотненный заполнитель, а не бетон. Этот тип свайных фундаментов работает с использованием следующего процесса:

1. Обсадная труба вставляется по мере бурения отверстия, и заполнитель засыпается в него слоями, которые затем вибрируют или уплотняются по мере извлечения обсадной колонны.
2. Заполнитель вдавливается боком в окружающий грунт для улучшения несущей способности.
3. Сваи из заполнителя вибрационного типа создают плотно уплотненные колонны из гравия или аналогичного материала с использованием вибрирующей оболочки. Процесс смещения уплотняет окружающие зернистые грунты.
4. В сваях из заполнителя типа Geopier заполнитель вбивается в кожух, вытесняя его из нижней части, образуя плотный бульб. Это повторяется поэтапно по мере снятия обсадной колонны, уплотнения и повышения прочности окружающего грунта.

Строительство и установка свай

Большинство сваебойных установок монтируются на гусеничном ходу и представляют собой специальные установки, предназначенные для установки одного типа свай. Забивные сваи забивают, вбивают или вбивают в землю с помощью ударного молота, гидравлического забивного устройства или домкратов (обычно используемых для шпунтовых свай) или дизельных вибрационных забивных устройств, используемых для снижения сопротивления окружающего грунта и позволяющих свае скользить в землю.

Буронабивные сваи используют непрерывный шнек, очень похожий на очень большое буровое долото, диаметром от 300 мм до 900 мм. Для забивки свай большого диаметра используют круглое долото диаметром до 1200 мм. Буровые установки большие, весом до 180 тонн.

Безопасные рабочие платформы

Сваебойные установки производятся различных размеров в зависимости от типа и требуемой глубины сваи. Буровые установки должны перемещаться и точно позиционироваться для каждого местоположения сваи. Район, на котором работают буровые установки, известен как платформа Piling. Платформы обычно формируются путем уплотнения слоя крупнозернистой насыпи на заданную глубину. Соответствующая засыпка может быть доставлена ​​на площадку или измельчена, строительный щебень с площадки может быть использован для застройки заброшенных площадок.

Сваебойная платформа необходима для распределения нагрузки от гусениц и предотвращения выхода из строя подшипников, минимизации осадки для обеспечения безопасной работы буровой установки. Рабочие платформы должны быть надлежащим образом спроектированы квалифицированным инженером с использованием данных о грунтах и ​​нагрузке сваебойной установки для конкретной площадки. Платформы должны быть правильно сконструированы и регулярно проверяться и обслуживаться подрядчиком.

Федерация специалистов по сваебойным работам (FPS) заявляет, что одна треть всех опасных происшествий, о которых сообщают ее члены, связана со свайными платформами. Они предупреждают, что «каждое опасное происшествие и каждый «неизбежный промах», связанный с платформой, может привести к летальному исходу». Генеральный подрядчик на площадке отвечает за проектирование и строительство свайной платформы, и он часто передает проектирование профессиональному инженеру.

Кран упал из-за демонстрации важности безопасности
Фото предоставлено: www.heavyliftnews.com

FPS использует систему сертификации рабочих платформ, и Генеральный подрядчик должен подписать сертификат, подтверждающий, что платформа была правильно спроектирована и правильно построена в соответствии с проектом, и что она будет регулярно проверяются и обслуживаются. Руководство по надлежащей практике, отчет BRE BR470, опубликованный в 2004 г., впоследствии был пересмотрен для рассмотрения проектов, включающих геосинтетические материалы.

Компания Tensar разработала метод Т-значения для проектирования рабочих платформ, обеспечивающий безопасный экономичный дизайн. Tensar International также предлагает программное обеспечение для проектирования, включающее метод T-Value, для использования инженерами, проектирующими платформы для свай, а также предлагает подрядчикам полный спектр услуг по проектированию платформы для свай.

Чтобы узнать больше, вы можете загрузить наш ресурс Tensar Academy по методу T-Value.

У вас есть животрепещущий вопрос о геотехническом проектировании?

Почему бы не написать нам, и ответ на ваш вопрос может появиться в следующем выпуске нашего блога о молотом кофе. Электронная почта [email protected]

Что такое Pile Foundation? Типы свайного фундамента

class=»eliadunit»>

Фундаменты обеспечивают поддержку конструкции и передают нагрузки от конструкции на грунт. Но слой, на который фундамент передает нагрузку, должен иметь достаточную несущую способность и подходящие характеристики осадки. Существует несколько типов фундаментов в зависимости от различных соображений, таких как:0003

• Суммарная нагрузка от надстройки.
• Почвенные условия.
• Уровень воды.
• Чувствительность к шуму и вибрации.
• Доступные ресурсы.
• Сроки реализации проекта.
• Стоимость.

Вообще говоря, фундаменты можно разделить на неглубокие и глубокие. Неглубокие фундаменты обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта достаточна для того, чтобы выдерживать нагрузки, создаваемые конструкцией. С другой стороны, различные типы глубоких фундаментов обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта недостаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. Таким образом, нагрузки должны передаваться на более глубокий уровень, где слой грунта имеет более высокую несущую способность. Свайный фундамент – это один из типов фундамента глубокого заложения. Инженеры-основатели проявляют огромный интерес к забивке свай в гражданском строительстве. В этой статье мы обсудим детали свайного фундамента, а также определение свайного фундамента.

Свайный фундамент , тип глубокого фундамента, может быть определен как тонкая колонна или длинный цилиндр, изготовленный из материалов, таких как бетон или сталь, которые используются для поддержки конструкции и передачи нагрузки на требуемую глубину либо с помощью концевой опоры, либо трение кожи.

Свайные фундаменты – фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных тонких столбчатых элементов, обычно изготавливаемых из стали или железобетона, а иногда и из дерева. Фундамент называют «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину.

Фундаментные сваи

обычно используются для больших сооружений и в ситуациях, когда грунт на небольшой глубине не подходит для сопротивления чрезмерной осадке, сопротивлению поднятию и т. д.

класс=»элиадунит»>

Когда использовать свайный фундамент

Часто возникает вопрос, в каких случаях подходят свайные фундаменты. Ниже приведены ситуации, когда использование системы свайного фундамента может быть выгодным.

• При высоком уровне грунтовых вод оптимальным решением являются сваи фундамента.
• Большие и неравномерные нагрузки от надстройки.
• Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
• Когда грунт на небольшой глубине сжимаем.
• При возможности размыва из-за расположения вблизи русла реки или берега моря и т. д.
• При наличии канала или глубокой дренажной системы рядом со строением.
• Когда выемка грунта на требуемую глубину невозможна из-за плохого состояния грунта.
• Когда становится невозможно поддерживать траншеи фундамента сухими с помощью откачки или любым другим способом из-за сильного просачивания.

Всякий раз, когда возникает одно из вышеперечисленных условий (где подходят свайные фундаменты), инженер-основатель должен выбрать фундамент для сооружения среди различных типов свайных фундаментов.

Свайные фундаменты можно классифицировать в зависимости от функции, материалов, процесса установки и т. д. В строительстве используются следующие типы свайных фундаментов:

1. В зависимости от функции или использования
   1. Шпунтовые сваи
   2. Несущие сваи
   3. Сваи концевые опорные
   4. Висячие сваи
   5. Сваи для уплотнения грунта
2. На основе материалов и метода строительства
   1. Деревянные сваи
   2. Бетонные сваи
   3. Стальные сваи
   4. Композитные сваи

На следующей диаграмме представлены различные типы свай в строительстве, о которых говорилось выше.

Эти типы свайных фундаментов кратко рассматриваются ниже.

Классификация свайных фундаментов в зависимости от функции или использования

Как видно на следующей диаграмме, существует пять типов свай, основанных на использовании и функциях свайного фундамента.

Шпунтовые сваи

Этот тип свай в основном используется для обеспечения боковой поддержки. Обычно они противостоят боковому давлению рыхлого грунта, потока воды и т. д. Их обычно используют для перемычек, траншейных заграждений, берегоукрепления и т. д. Они не используются для вертикальной поддержки конструкции. Они обычно используются для следующих целей:

• Строительство подпорных стен.
• Защита от береговой эрозии.
• Сохраните рыхлый грунт вокруг котлованов фундамента.
• Для изоляции фундамента от прилегающих грунтов.
• Для удержания грунта и, таким образом, увеличения несущей способности грунта.

Несущие сваи

Этот тип свайного фундамента здания в основном используется для передачи вертикальных нагрузок от конструкции на грунт. Эти несущие свайные фундаменты передают нагрузки через грунт с плохими несущими свойствами на слой, способный нести нагрузку. В зависимости от механизма передачи нагрузки от сваи к грунту несущие сваи могут быть дополнительно классифицированы как заливные.

Опорные сваи

В этом типе свайного фундамента нагрузки проходят через нижний конец сваи. Нижний конец опорных свай опирается на прочный слой грунта или скалы. Обычно ворс упирается в переходный слой слабого и сильного убийцы. В результате свая выполняет роль колонны и надежно передает нагрузку на прочный слой.

Общую несущую способность свайного фундамента можно рассчитать путем умножения площади кончика сваи на несущую способность на той конкретной глубине грунта, на которую опирается свая. С учетом разумного запаса прочности рассчитывается диаметр сваи.

Фрикционная свая

Висячая свая передает нагрузку от конструкции на грунт за счет силы трения между поверхностью сваи и грунтом, окружающим сваю, таким как жесткая глина, песчаный грунт и т. д. Трение может возникать по всей длине сваи. или определенной длины сваи, в зависимости от слоев грунта. В висячих сваях, как правило, вся поверхность сваи работает на передачу нагрузки от конструкции к грунту.

Площадь поверхности сваи, умноженная на безопасную силу трения, развиваемую на единицу площади, определяет грузоподъемность сваи.

При проектировании висячей сваи необходимо тщательно оценить поверхностное трение, которое должно возникнуть на поверхности сваи, и принять во внимание разумный коэффициент безопасности. Кроме того, можно увеличить диаметр, глубину и количество свай, а также сделать поверхность сваи шероховатой для увеличения несущей способности висячей сваи.

Сваи для уплотнения грунта

В отличие от других типов свайных фундаментов, этот тип свай не несет прямых нагрузок. Сваи этого типа забиваются через небольшие промежутки для увеличения несущей способности грунта за счет уплотнения.

Типы свай по материалам и способу устройства свайного фундамента

В первую очередь сваи можно разделить на две части. Перемещаемые сваи и несмещаемые или сменные сваи. Сваи, которые вызывают вертикальное и радиальное смещение грунта по мере того, как они вбиваются в землю, известны как сваи смещения. В случае сменных свай земля бурится и грунт удаляется, а затем полученное отверстие либо заполняется бетоном, либо вставляется сборная бетонная свая. По материалам устройства свайных фундаментов и способу их установки несущие сваи можно классифицировать следующим образом:

1. Деревянные сваи
   1. Необработанные
   2. Обработан консервантом
2. Бетонные сваи
   1. Сборные сваи
   2. Сваи монолитные
3. Стальные сваи
   1. Сваи двутаврового сечения
   2. Пустотелые сваи
4. Композитные сваи

Деревянные сваи

Деревянные сваи — это типы свайных фундаментов, размещаемых ниже уровня воды. Они служат примерно около 30 лет. Они могут быть прямоугольной или круглой формы. Их диаметр или размер может варьироваться от 12 до 16 дюймов. Длина ворса обычно в 20 раз больше его ширины.

Обычно рассчитаны на 15-20 тонн. Дополнительную прочность можно получить, прикрепив накладки к сваям болтами.

Преимущества деревянных свай

• Доступны деревянные сваи стандартных размеров.
• Экономичный.
• Простота установки.
• Низкая вероятность повреждения.
• Фундаменты из деревянных свай можно отрезать на любую желаемую длину после их установки.
• При необходимости деревянные сваи легко выдвигаются.

Недостатки деревянных свай

• Сваи большей длины не всегда доступны.
• Трудно получить прямые сваи, если длина короткая.
• Трудно забить сваю, если слой грунта очень твердый.
• Сварка деревянных свай затруднена.
• Деревянные или деревянные сваи не подходят для использования в качестве опорных свай.
• Для долговечности деревянных свай необходимо принимать специальные меры. Например, деревянные сваи часто обрабатывают консервантами.

Бетонные сваи

Сборная бетонная свая

Сборный бетонный свайный фундамент заливается в свайное ложе горизонтальной формы, если они имеют прямоугольную форму. Обычно круговые сваи отливают в вертикальных формах. Сборные сваи обычно армируют сталью, чтобы предотвратить поломку во время их перемещения от литейной площадки к месту расположения фундамента. После того, как сваи отлиты, необходимо провести отверждение в соответствии со спецификацией. Обычно период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.

Преимущества сборных свай

• Обеспечивает высокую стойкость к химическим и биологическим трещинам.
• Обычно имеют высокую прочность.
• Для облегчения забивки по центру сваи может быть установлена ​​труба.
• Если сваи залиты и готовы к забивке до наступления срока установки, это может увеличить темпы работ.
• Может быть обеспечено удержание арматуры.
• Качество ворса можно контролировать.
• При обнаружении какой-либо неисправности его можно заменить перед поездкой.
• Сборные сваи можно забивать под воду.
• Сваи можно нагружать сразу после того, как они будут забиты на необходимую длину.

Недостатки сборных свай

• После того, как длина сваи определена, впоследствии ее трудно увеличить или уменьшить.
• Их трудно мобилизовать.
• Требуется тяжелое и дорогое оборудование для вождения.
• Поскольку они недоступны для покупки в готовом виде, это может привести к задержке проекта.
• Существует вероятность поломки или повреждения при перемещении и забивке свай.

Сваи из монолитного бетона

Этот тип свайного основания сооружается путем бурения грунта до нужной глубины, а затем заливки свежесмешанного бетона в этом месте и выдерживания его там. монолитный бетонный свайный фундамент строится либо путем вбивания металлической оболочки в землю и заполнения ее бетоном, оставляя оболочку с бетоном, либо оболочку вытаскивают во время заливки бетона. Обычно в монолитных сваях используют круглые сваи.

Преимущества фундамента из монолитных бетонных свай

• Оболочки легкие, поэтому с ними легко обращаться.
• Длину свай можно легко изменить.
• Снаряды можно собрать на месте.
• Не требуется чрезмерного усиления только для предотвращения повреждений при обращении.
• Отсутствие возможности поломки при установке.
• При необходимости можно легко установить дополнительные сваи.

Недостатки монолитных бетонных свай

• При установке этого типа свайного фундамента требуется тщательный надзор и контроль качества.
• Требуется достаточное место на участке для хранения материалов, используемых для строительства.
• Трудно соорудить монолитные сваи в местах с сильным потоком подземных вод.
• Нижняя часть стопки может быть несимметричной.
• Если свая не армирована и не обсажена, свая может разрушиться при растяжении, если на нее действует подъемная сила.

Стальные сваи

Стальные сваи могут быть двутаврового сечения или из полых труб. Они залиты бетоном.