Назначение строительных свай и их виды

Назначение и состав свайных работ

Свайные работы выполняют при устройстве свайных фунда­ментов зданий и сооружений жилищного, промышленного, сельскохозяйственного и транспортного строительства, а также подпорных стен, шпунтовых ограждений, противофильтрационных завес, опор мостов, подземных сооружений. Свайные работы характеризуются высоким уровнем индустриальности и предста­вляют собой совокупность комплексно-механизированных тех­нологических процессов. Устройство свайных фундаментов позволяет значительно снизить трудоемкость работ нулевого цикла, сократить продолжительность строительства объектов, повысить качество работ.

Так, например, в слабых грунтах при замене ленточных фун­даментов свайными можно уменьшить объем земляных работ на 70-85 % или полностью исключить их, сократить расход бетона на 25-40 %, повысить надежность эксплуатации сооружений за счет уменьшения осадок основания.

В сложных грунтовых условиях (слабые водонасыщенные грунты, высокий уровень грунтовых вод, мерзлые пучинистые грунты, фундаменты глубокого заложения в стесненных условиях и др.) устройство свайных фундаментов — часто единственное целесообразное решение выполнения работ нулевого цикла, на долю которого приходится около 15 % трудовых затрат и до 40 %  общей продолжительности строительства объектов.

В настоящее время в строительстве получили массовое приме­нение забивные железобетонные сваи. Работы по их устройству составляют 90 % всего объема свайных работ: на другие типы свай, в том числе набивные сваи, приходится всего 10 %, хотя в ряде случаев они эффективнее забивных. Известно, что приме­нение забивных железобетонных свай в плотных грунтах приво­дит к тому, что они не добиваются до проектных отметок или раз­рушаются в процессе забивки. Это приводит к перерасходу мате­риала, недоиспользованию несущей способности и снижению эффективности применения свай.

При всем многообразии конструктивных решений свайных фундаментов важнейшее значение имеет правильный выбор типа свай с учетом инженерно-геологических и климатических условий строительства, конструктивных особенностей сооружений, величины и направления действующих нагрузок и других факторов, определяющих технологию свайных работ.

Необходимо учиты­вать также всю сумму взаимосвязанных факторов строительного производства: изменяющиеся климатические и грунтовые условия; разнообразие видов свайных фундаментов и типов конструк­ций свай; широкую номенклатуру сваепогружающих машин; оптимальную   технологию   и   организацию   выполнения   работ.

Свайные работы включают следующие технологические про­цессы: погружение свай и свай-оболочек, изготовление набивных свай, бурение скважин, срезку свай, пробную забивку и произ­водственные испытания свай, устройство ростверка.

Основным работам по устройству свайных фундаментов предшествуют подготовитель­ные: завоз и складирование свай, свай-оболочек и шпунта; раз­бивка осей свайного поля и мест погружения свай; проверка состояния элементов и узлов сборки составных свай.

В процессе подготовки производства должны быть определены нормокомплекты машин, механизмов, технологической оснастки, типы копрового и сваебойного оборудования, установлены тех­нически и технологически целесообразные характеристики бу­рильных станков и бетонирующих агрегатов, сваепогружающих молотов и погружателей.

Работы по устройству свайных фундаментов осуществляются в следующей последовательности: планировка площадки; разбивка осей здания и рядов свай, пробная забивка свай и испытание их динамической и статической нагрузкой; погружение свай; сдача и приемка погруженных свай; срубка голов свай и подготовка их под ростверк; устройство ростверка; сдача и приемка рост­верка.

Шпунтовые ограждения устраивают в виде сплошных рядов шпунта для защиты котлованов и траншей от грунтовых вод, организации противофильтрационных завес и перемычек в строительстве ги­дротехнических и других сооружений. Основным работам по устройству свайных фундаментов предшествуют подготовитель­ные: завоз и складирование свай, свай-оболочек и шпунта; раз­бивка осей свайного поля и мест погружения свай; проверка состояния элементов и узлов сборки составных свай.

В процессе подготовки производства должны быть определены нормокомплекты машин, механизмов, технологической оснастки, типы копрового и сваебойного оборудования, установлены тех­нически и технологически целесообразные характеристики бу­рильных станков и бетонирующих агрегатов, сваепогружающих молотов и погружателей.

Работы по устройству свайных фундаментов осуществляются в следующей последовательности: планировка площадки; разбивка осей здания и рядов свай, пробная забивка свай и испытание их динамической и статической нагрузкой; погружение свай; сдача и приемка погруженных свай; срубка голов свай и подготовка их под ростверк; устройство ростверка; сдача и приемка рост­верка.

Для проведения свайных работ используется различная спецтехника. Наиболее выгодна  аренда спецтехники в Воронеже. Это позволяет избавиться от вопросов ее содержания и ремонта. Специализированные предприятия предоставляют спецтехнику на строительные площадки в рабочем состоянии и гарантируют надежность ее работы.  

Свайные работы

Технология строительного производства. Л.Акимова, Н.Амосов, Г.Бадьин, и др. 1987г.

Page 15

Гидромеханизация

Источник: http://stroy-machines.ru/content/view/158/87/

Свайные фундаменты, их виды и применение

В современном строительстве используют различные типы фундаментов, которые выбирают в зависимости от конструкции и этажности здания, от особенностей грунта, на котором оно будет возведено. Часто необходимо применение свайных фундаментов, особенно для многоэтажных зданий различного назначения. Основная функция фундамента – передача нагрузки от сооружения на плотный грунт. Но если грунт такого типа залегает на значительной глубине, а в верхней слое расположены слабые грунты, для передачи нагрузки применяются сваи.

Основное назначение сваи состоит в равномерном распределении веса сооружения и здания через ее стержень на глубоко лежащие твердые и устойчивые слои грунта. Другими словами, если под строящимся зданием на достаточно большой глубине располагаются подвижные и неустойчивые грунты, то необходимо применение свай. Их углубляют до тех пор пока не найдут подходящий плотный и устойчивый слой, способный выдержать серьезные нагрузки.

Основные определения

Свая – это отдельно взятый элемент свайного фундамента, представляющий собой стержень с заостренный с одной стороны концом, которым он вбивается либо ввинчивается вземлю, пока не достигнет твердого слоя. Бывают, правда, такназываемые набивные сваи, которые заливаются в грунт непосредственно на стройплощадке.Расположение свай может быть вертикальным или наклонным.

Ростверк – несущая конструкция, которая предназначена для равномерного распределения на сваи нагрузки от сооружения. Эта конструкция создается из балок и плит, для того чтобы наземная часть здания опиралась на нее.

Свайный фундамент – некоторое количество свай, которые сверху объединяется ростверком. Свайные фундаменты различаются по способу погружения в грунт, расположению свай, по конструкции и расположению ростверков.

Погружение свай

Основной классификацией свай является способ их погружения в грунт. По этому критерию они подразделяются на:

• забивные сваи;
• буронабивные;
• буроинъекционные;
• винтовые.

Сваи погружаются в грунт различными способами. Забивной фундамент может быть использован на всех грунтах, кроме скального. Винтовые сваи можно погружать в любой грунт. Буронабивные фундаменты используются в малоэтажном строительстве. Эта конструкция обустраивается на месте строительства дома. Она предусматривает бурение скважин под сваи, установку в них арматуры и заливку скважин бетоном.

Расположение свай в конструкции фундамента

По расположению свай различают одиночные сваи, свайные кусты, свайные ленты и сплошные поля из свай. На одиночных сваях может быть установлено только достаточно легкое сооружение, когда несущей способности одной сваи будет достаточно для передачи веса сооружения на грунт. На одиночных сваях могут устанавливаться теплицы, склады и другие одноэтажные постройки.

Свайным кустом называется группа свай, которая устанавливается под опорой здания, передающей значительную вертикальную нагрузку.

Сплошные свайные поля необходимы для строительства очень тяжелых многоэтажных зданий, а также сооружений башенного типа.

Виды ростверков

Конструкции ростверков существуют монолитные, сборные, а также сборно-монолитные. Выбирают конструкцию по типу здания и соотношения вертикальных и горизонтальных нагрузок. При сильных горизонтальных нагрузках используют монолитные ростверки, прочно соединенные с головами свай. Если же горизонтальные нагрузки мало выражены или вообще отсутствуют, используют сборные ростверки, которые могут быть менее жестко соединены со сваями.

Расположение ростверков

По расположению ростверков фундаменты делятся на конструкции с низким, высоким и промежуточным ростверком. Низкий ростверк фундамента называется заглубленным и располагается ниже поверхности земли. Промежуточные ростверки располагаются непосредственно на поверхности грунта. Высокий ростверк обустраивают выше поверхности грунта, иногда на значительном расстоянии.

Низкие и промежуточные ростверки позволяют распределять нагрузку не только на сваи, но и равномерно на всю площадь грунта под сооружением. Высокие ростверки используются в мостовых конструкциях, когда поверхность грунта погружена под воду.

Свайные фундаменты отличаются повышенной несущей способностью по сравнению с другими их видами. При их строительстве трудоемкость земляных работ сравнительно невелика. Поэтому выбрать такой фундамент для строительства многоэтажного сооружения наиболее целесообразно.

Источник: http://строим-с-нами.рф/38-svaynye-fundamenty-ih-vidy-i-primenenie.html

Виды свай

Выбор вида свай для фундаментов осуществляется на основании данных инженерных изысканий строительной площадки, и является частью работ по проектированию фундамента сооружений. Инженерные изыскания включают в себя геодезические, геологические, гидрометеорологические исследования площадки строительства. Кроме того, содержат данные о назначении, конструкции и условиях эксплуатации проектируемых сооружений, нагрузки на свайные фундаменты, местных условиях строительства. Инженерно-геологическое обоснование проекта строго обязательно.

По методу погружения в грунт:

Сравнительная схема 4 видов свай

• Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок.
• Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта.
• Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин.
• Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт.

Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.

По способу опоры на грунт:

Сравнение свай по способу опоры на грунт

• Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи.
• Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой.

Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

• сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
• с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

По форме поперечного сечения:

• квадратные,
• прямоугольные,
• квадратные с круглой полостью,
• полые круглого сечения.

По конструктивным особенностям:

• цельные,
• составные (из отдельных секций)

По геометрии пяты:

• заострённые (с остриём),
• тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Забивка ж/б свай копровой установкой с дизель-молотом

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Копровая установка с гидравлическим молотом

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Вдавливание свай в Москве в условиях зимы

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

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

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».

Примеры применения свай

Устройство буронабивных свай в основание высотного корпуса многофункционального комплекса «Водный» в Москве

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Забивка свай в основание многоэтажного дома в Подмосковье

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Погружение ж/б свай методом вдавливания на строительстве жилого дома ЖК «Квартал 38» в Москве

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!

Источник: https://www.beststroy.biz/ru/vidy-svaj

Типы свай

Типы свай

Фундаменты на сваях используются в строительстве зданий, подземных сооружений, подпорных стен и других конструкций. Существует много разновидностей свай, отличающихся способом монтажа, материалом, формой и конструктивными особенностями.

По способу помещения в грунт различают набивные и забивные сваи. При устройстве набивных свай в грунте выполняется скважина и заполняется бетоном или железобетоном. К данному типу относятся буронабивные сваи.

Забивные опоры изготавливаются заранее, а при погружении в грунт, на них воздействует механическая нагрузка. К забивным относятся железобетонные и стальные винтовые сваи.

Сваи могут быть бетонными, железобетонными, деревянными, стальными, а также составными.

Характерные особенности и применение винтовых свай

Применение винтовых сваи

Свайно-винтовой фундамент особо большое распространение получил в частном домостроении. Возводится такой фундамент при использовании стальных винтовых свай, похожих на большие шурупы, которые ввинчиваются в землю на довольно большую глубину. Свайно-винтовые фундаменты обеспечивают для сооружения прочную, устойчивую основу на слабонесущих грунтах.

При устройстве таких   фундаментов земляные работы не проводятся, что существенно удешевляет и упрощает строительство. А также не используются ударные механизмы. Винтовые стальные сваи имеют большие преимущества перед деревянными забивными сваями, которые часто применяются застройщиками ввиду их невысокой стоимости. Деревянные опоры не долговечны во влажных грунтах.

Сваи буронабивные и буроинъекционные

Применение буроинъекционных свай

Процесс устройства буронабивных свай сложности не представляет, чтобы снизить затраты на строительство такие опоры можно выполнить своими руками. Но для этого потребуется специальный бур около 30 см в диаметре и стальные или асбестоцементные трубы. Трубы вставляются в скважину и выступают в роли опалубки, в которую заливается бетон. Глубина скважины должна быть ниже уровня промерзания почвы. Фундаменты с буронабивными сваями – идеальное решение, если строительство ведется в местах плотной застройки. Возведение фундамента с буронабивными сваями исключает риск деформации зданий, находящихся вблизи строительной площадки.

Буроинъекционные сваи также можно устанавливать рядом с существующими зданиями, так как при их обустройстве отсутствует механическое воздействие на почву и не создается угроза строениям, расположенным рядом со строительной площадкой. Применяются такие сваи для строительства сооружений разного назначения, для усиления существующих фундаментов, для возведения пристроек.

Опоры буроинъекционные представляют собой скважину, заполненную цементным раствором с металлическим армированием. В отличие от буронабивных свай, при сооружении буроинъекционных опор не используется опалубка (обсадная труба). Бетонная смесь подается под давлением прямо в скважину. Предварительно в скважину устанавливается арматурный металлический каркас, обеспечивающий прочность сваи.

Сваи шпунтовые и составные

Шпуновые сваи для укрепления побережья рек

Шпунтовые сваи не применяют в строительстве фундаментов. Их основным назначением является сооружение ограждающих конструкций с целью предотвращения проникновения воды и сдвижения грунта. Подпорные стены со шпунтовыми сваями применяются для защиты котлованов от грунтовых вод, в строительстве мелиорационных сооружений, для укрепления берегов водоемов, в строительстве причалов и в ряде дугих случаев.

Если требуются временные ограждающие конструкции можно использовать сваи шпунтовые из дерева. Для постоянных конструкций применяют сваи железобетонные, стальные, полимерные. Железобетонные шпунтовые сваи имеют большой вес и используются чаще всего в мостостроении и для укрепления берега. Для их установки требуется мощная забивная техника. Стальные шпунтовые опоры имеют меньший вес и более простые технологии монтажа, чем железобетонные, поэтому имеют более широкую сферу применения.

Для установки таких свай применяют забивные и вибрационные механизмы.

Полимерные шпунтовые опоры появились недавно. Они по прочности немного уступают металлическим, но если к опорам не выдвигается особо высоких требований, могут успешно заменять стальные сваи. Установка их осуществляется с применением ударных технологий.

ПВХ шпунтовые сваи

Составные железобетонные сваи, как и шпунтовые, относятся к категории забивных свай. Они имеют круглое, квадратное сечение (30х30 — 40х40 см) и состоят из 2 частей, соединенных между собой сваркой. Их стандартная длина 12 м. Используются составные сваи в строительстве фундаментов для жилых и промышленных зданий на грунтах любых типов. Их применение предотвращает усадку готового здания. Рекомендуется применять составные опоры на глинистых грунтах, при промерзании грунта (в Северных районах), на влажных грунтах.

Составные железобетонные сваи

Разные виды свай имеют свои отличительные особенности, а также как достоинства, так и недостатки. Забивные сваи отличаются высокой степенью надежности и устойчивости, но проводить их монтаж вблизи других построек опасно, так как использование забивных технологий может вызвать деформацию близко расположенных к строительной площадке зданий. Безопасными в этом отношении являются винтовые сваи, которые углубляются в почву без применения ударных механизмов, а также буронабивные и буроинъекционные сваи.

Источник: http://www.svaisnab.ru/about-piles/