Меню

Висячие сваи для фундамента



Висячие сваи и сваи стойки

Также будут рассмотрены типы ЖБ свай, использующиеся в качестве опор обеих видов.

Что такое висячие сваи и сваи стойки

Одна и та же железобетонная конструкция может работать в грунте двумя способами — как висячая опора либо как опора-стойка:

  • Свая-стойка получает свою устойчивость за счет опирания торцевой части конструкции на шар несжимаемого грунта;
  • Опора висячего типа получает устойчивость за счет двух факторов — сопротивления грунта ее острию и трения почвы с боковыми стенками сваи.

На практике разница заключается в длине железобетонной сваи. Опоры, работающие как стойки, имеют большую длину — их острие проходит пласт поверхностной низкоплотной почвы и упирается в шар высокоплотного, несжимаемого грунта.

Висячие опоры размещаются в поверхностных пластах почвы. Не смотря на то, что устойчивость таких свай достигается комбинированным способом — от сопротивления острию и трения стенок, общая надежность висячих свай меньше — они подвержены осадкам под воздействием сильных внешних нагрузок, тогда как сваи-стойки, за счет опирания на несжимаемый грунт, никогда не подвергаются осадке.

Для увеличения общей устойчивости фундамента висячие опоры нередко устанавливаются методом свайного куста — по 3-6 свай в непосредственной близости между собой. За счет такого размещения достигается дополнительное уплотнение почвы между столбами и, как следствие, растет сопротивление грунта к стенкам опор, также уменьшается средняя нагрузка, приходящаяся на одну сваю.

Где и когда применяются висячие сваи и стойки

Сфера применения висячих свай и стоек — строительство фундаментов под возведение одноэтажных и многоэтажных построек. Сваи востребованы в областях жилого, промышленного и гидротехнического строительства. Фундаменты на железобетонных сваях — наиболее часто используемые основания при обустройстве многоэтажек — свыше 70% всех построек, высотой от 5 этажей, возведены на ЖБ опорах.

Выбор способа работы фундаментных свай в почве выполняется на стадии проектирования основания. Исходной информацией тут являются характеристики грунта, которые проектировщик получает после проведения на объекте геодезических исследований.

  • Опоры висячего типа применяются для строительства на территориях с нормальным слоем поверхностного грунта, обладающим высокой плотностью;
  • Сваи, работающие как стойки, используются на объектах с низкоплотным поверхностным пластом почвы, несущей способности которой недостаточно для восприятия передаваемых фундаментом нагрузок.

Определение глубины, на которую необходимо погружать сваи, чтобы они работали как стойки, производится на этапе геодезических изысканий, в процессе которых бурятся пробные скважины и замеривается толщина поверхностного неустойчивого пласта грунта.

За несущий пласт почвы принимается твердый глинистый грунт, почва с большим количеством каменистых вкраплений либо горные породы, глубина залегания которых может варьироваться в пределах 5-15 метров.

Виды и типы свай стоек и висячих свай

Наиболее востребованы в строительстве квадратные конструкции. Они могут иметь сечение от 20х20 до 40х40 см и длину от 5 до 20 м. Данные сваи могут использоваться в любых грунтовых условиях, в том числе в подвижной почве и сейсмически опасных регионах. С целью экономии допустима замена цельных свай на конструкции с внутренней полостью, однако их применение допустимо лишь в регионах с сейсмичностью не выше 7 баллов.

Конструкции круглого сечения применяются для обустройства фундаментов гидротехнических зданий и наземных сооружений в низкоплотных грунтах. Такие сваи имеют внутреннюю полость, которая при погружении заполняется почвой, что придает опоре дополнительную устойчивость (полость также может бетонироваться после монтажа сваи).

Длина сплошных круглых свай варьируется в диапазоне 5-12 метров, длина составных конструкций доходит до 30 м. Диаметр свай — 30-150 см (на основе диаметра выполняется классификация опор на две группы: полые круглые сваи — от 30 до 85 см, и сваи-оболочки — 85-150 см).

Читайте также:  Технология пенополистирол для утепления фундамента

Способы погружения висячих свай стоек

Чаще всего используется метод забивки — он превосходит вдавливание и вибрационное погружение как в плане продуктивности, так и по экономичности. Для забивки применяются ударные молоты двух типов — дизельные и гидравлические.

Забивка происходит в результате последовательных ударов молота по стволу погружаемой конструкции. Процесс прекращается по достижения требуемого отказа сваи — момента, когда глубина ее погружения от 1-го удара соответствует рассчитанной в проекте величине.

Технология ударной забивки имеет ряд ограничений на применение в застроенной черте города, поскольку при работе молотов производится динамические нагрузки, передающиеся на близстоящие сооружения, что может стать причиной деформации их фундаментов.

Вибрационное погружение свай применяется в несвязных грунтах — песчаных и супесях. Для реализации метода используются вибропогружатели — оборудование, вырабатывающее и передающее на сваю низкоамплитудные колебания высокой частоты (от 400 до 3000 колебаний в минуту).

Данный метод демонстрирует высокую эффективность при монтаже полых конструкций. При вибрационном погружении также вырабатываются опасные для близстоящих зданий нагрузки — безопасное расстояние погружения от существующей застройки составляет 12 м.

Статическое вдавливание реализуется посредством СВУ установок. Нагрузка на сваю передается за счет работы перемещающегося по вертикали гидравлического узла, обжимающего погружающуюся конструкцию, и веса анкерной пригрузки (используются железобетонные блоки).

Забивка висячих свай стоек

СК «Установка Свай» реализует монтаж свай-стоек и висячих опор методами ударной забивки и статического вдавливания. Мы работаем в пределах Москвы и области и предлагаем лучшие на рынке цены на все виды услуг.

  • Стоимость забивки и вдавливания — от 280 р. за п.м. сваи.

Наша техника работает с железобетонными конструкциями сечением от 30х30 до 40х40 см. и длиной до 15 метров.

Для сотрудничества с фирмой позвоните представителям компании по контактному телефону или укажите свой номер в графе «Оставить заявку», и мы сами вам перезвоним.

Полезные материалы

Бетонные сваи для фундамента

Компания «Установка Свай» предоставляет услуги по обустройству железобетонных свайных фундаментов .

Источник

Применение висячих свай

Одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются строители — это слабый грунт. На такой почве довольно трудно заложить надёжное основание даже для небольшого одноэтажного дома, не говоря уже о массивных многоэтажках. Наиболее эффективным выходом из данной ситуации является свайный фундамент. В зависимости от типа опирания на грунт, данная технология подразделяется на две разновидности: сваи стойки и висячие сваи.

Два вида свайной технологии

Каждый из двух подтипов свайной технологии имеет свои плюсы и свои недостатки. Общим для обоих методов является то, что и в том, и в другом случае постройка опирается своим весом на сваи, заглублённые в грунт. Однако, способы заглубления в обоих случаях абсолютно разные, как и принципы работы стоечной и висячей опорной конструкции.

Свая-стойка

Сваи стойки представляют собой опору, которая проходит сквозь слабые слои почвы и углубляется в твёрдый грунт. Степень заглубления в прочные слои зависит от массивности строящегося здания, и не должна быть меньше 0,5 м. Принцип действия опоры в данном случае такой: свая, подобно жёсткому стержню, воспринимает на себя вес постройки, и передаёт его плотным слоям почвы. В этом случае основную работу по перераспределению массы производит нижняя часть сваи, опирающаяся на прочный несжимаемый грунт.

Подобный метод отлично подходит для тех случаев, когда слабый слой почвы не слишком большой, и не превышает в глубину нескольких метров. При более глубоком залегании несжимаемых грунтов финансовые расходы на установку свай-стоек резко возрастают. Прежде всего, это связано с необходимостью соблюдать минимальное соотношение длины стойки и её сечения, для сохранения её жёсткости и прочности, что значительно увеличивает размеры каждой опоры.

Читайте также:  Как отремонтировать фундамент шлакозаливного дома

Принцип работы сваи-стойки (слева) и висячей опоры

Висячие сваи

Висячие сваи, в отличие от свай-стоек, «работают» по совершенно другому принципу. Опирание в данном случае происходит на слабый просадочный грунт, а не на прочные несжимаемые породы. Опоры находятся в полуподвешенном состоянии, но, тем не менее, способны нести на себе значительные нагрузки. Происходит это за счёт силы трения боковых поверхностей опор об окружающий её слабый грунт.

При этом до 70% всего веса постройки передаётся почве через боковые стенки сваи, в результате силы трения. И лишь около 30% – непосредственно через нижнюю торцевую часть. Для свай-стоек данная пропорция обратная: практически 90% нагрузки передаётся прочным породам через остриё опоры.

Виды опор

В качестве материала для свайных опор могут выступать дерево прочных пород (лиственница, дуб, сосна), металлические трубы, железобетонные конструкции. Согласно нормативам ГОСТ, все виды железобетонных опор, как стоечного, так и висячего типа, подразделяются на несколько классов, в зависимости от:

  • Типа поперечного сечения.
  • Способа внутреннего армирования.
  • Типа конструкции.

Типы сечения фундаментных опор

В поперечном сечении они чаще всего имеют форму квадрата или круга, реже – прямоугольника или двутавра. Продольное сечение бывает прямоугольным, в виде призмы, ромба или трапеции. Могут быть цельнолитыми или пустотелыми, и выполняться как совсем без армирования, так и с продольным или продольно-поперечным способом установки арматуры. Железобетонная опора обычно исполняется в виде монолитного бетонного столба, но особо габаритные конструкции могут делаться составными, из нескольких стыкуемых друг с другом деталей. Такой метод используется при необходимости опускания сваи на значительную глубину, или при значительной массивности опоры – для удобства транспортировки и заглубления.

По типу заглубления висячие сваи могут быть:

  • Забивными, когда заглубление в почву происходит механическим воздействием на верхнюю часть опоры – молотом-копром, вдавливающим или вибрационным механизмом.
  • Буронабивными. В этом случае в почве бурятся отверстия необходимой глубины, которые заполняются бетонным раствором.
  • Винтовыми. Подобные опоры снабжаются спиралевидными лепестками, и закручиваются при помощи специальных машин – сваекрутов.
  • Буровыми – в грунте бурится скважина определённого диаметра, который не должен превышать размер сечения сваи. В данное отверстие заглубляется свая под действием собственного веса либо посредством воздействия на неё извне.

Область применения

Используется висячая технология при возведении зданий самой различной массы и этажности – от небольших малоэтажных строений, до больших заводских цехов и многоквартирных домов. Выбор висячего или стоечного фундамента производится ещё на стадии проектирования здания в зависимости от геологических условий и конструктивных особенностей постройки. Перед этим в обязательном порядке производятся предварительные геодезические исследования, цель которых – определение показателей плотности грунта и глубины залегания твёрдых пород.

Особое внимание следует уделить возможности подвижек слабой почвы в результате сезонных или тектонических воздействий – замерзания и таяния, землетрясений, селей и оползней. Данные характеристики могут стать противопоказаниями к использованию при строительстве висячей технологии.

Не рекомендуется использования висячих свай на грунтах, сложенных илистыми и болотными осадками, торфяниках, а также на искусственных насыпях. Категорически запрещается монтаж висячих фундаментов на слабых поверхностях, имеющих уклон к горизонту, из-за высокой вероятности оползней.

Инженерные расчёты

Технология висячего фундамента достаточно сложна, и требует произведения тщательных расчётов ещё на этапе планирования. Данные вычисления отличаются от расчётов для свай-стоек – в них учитывается гораздо больше прямых и косвенных значений и параметров. Связано это с ненадёжностью слабых просадочных грунтов, как несущей опоры.

Определить необходимую несущую способность фундамента можно по формуле, данной в разделе №2-02-03-85 СНиП. Инженерные расчёты достаточно сложны, и производить их следует специалистам, обладающим соответствующим образованием. Для точного вычисления понадобятся следующие параметры:

  • Наружный периметр сечения сваи (u).
  • Площадь нижнего торца опоры (A).
  • Длина заглублённой части висячей опоры (Hi).

Также в формулу входит ряд табличных значений:

  • Сопротивление грунта под нижней частью опоры (R).
  • Сопротивление всех слоёв почвы, сквозь которые проходит свая (Fi).
  • Условный коэффициент работы конструкции под наконечником и на боковых поверхностях опоры. Зависит от способа заглубления и даны в соответствующих таблицах СНиП.
Читайте также:  Расчет щитовой опалубки для фундамента

Рассчитывается нагрузка на сжатие каждой отельной опоры в соответствии со следующей формулой.

Это базовая формула для висячих опор, заглубляемых забивным методом. Имеется ещё одна формула, позволяющая рассчитать несущую способность сваи. Выполняется она на определение минимальной выдёргивающей нагрузки.

Параметры, используемые в данном случае аналогичны ранее приведённым, с той лишь разницей, что коэффициент условий работы имеет другое значение.

Недостатки технологии и способы их устранения

Главным недостатком висячего фундамента является его недостаточная несущая способность. Чтобы решить данную проблему и повысить надёжность конструкции, разработан целый ряд технологических методик.

  1. Увеличение поперечного сечения и длины опоры. Это позволяет сделать силу трения, удерживающую сваю в подвешенном состоянии более существенной.
  2. Использование «куста» из нескольких свай, забитых рядом друг с другом.
  3. Расширение нижней части опоры в виде пяты, что позволяет распределить давление массы постройки на большую площадь.

Практическое применение перечисленных методик имеет неплохую отдачу, однако, далеко не во всех случаях. Увеличение сечения и длины сваи неизбежно ведёт к удорожанию сметной стоимости постройки. Более габаритную сваю также сложнее транспортировать до места строительства, а работа с ней более трудоёмка.

При работе на слабых грунтах любое увеличение массы конструкции ведёт к ещё большей осадке фундамента. Это касается методики «кустистых» свай, когда опоры заглубляются пачками по 2 – 4 штуки.

Как показали наблюдения, в данном случае технология хорошо работает, если расстояние между отдельными «кустами» не превышает их 3-х диаметров. В противном же случае усадка «кустов» из-за их большей массы аналогична усадке одиночной сваи, а иногда и превышает этот показатель.

В настоящее время ведётся разработка новых, более эффективных способов увеличения прочности висячих фундаментов:

  1. Уплотнение грунта вокруг уже заглублённых опор. Достигается это при помощи бурения в межсвайных промежутках. При этом окружающий новую скважину грунт уплотняется, плотнее прилегая к уже имеющимся опорам. Для достижения большего эффекта рекомендуется производить бурение до глубины, превышающей нижний уровень заглубления фундамента на 1-2 м. В этом случае почва уплотняется и непосредственно под сваей, создавая опору для её острия. Чтобы закрепить достигнутый результат, в пробуренные скважины нагнетается быстротвердеющий цементный раствор.
  2. Целенаправленная инъекция бетонных растворов под каждую из установленных ранее свай. Это позволяет создать вокруг каждой опоры, а также под ней, прочную армирующую подушку из бетона. Среди плюсов инъекторного метода – отсутствие необходимости в проведении сложных земельных работ, и возможность усиления фундамента спустя длительное время после постройки здания. Данный способ вполне возможно применять для усиления и ремонта прочих типов фундаментов – ленточных, столбчатых и плитных.

На видео показаны основные виды свайных фундаментов.


Из-за сложности расчётов и самой технологии метод висячих свай чаще всего применяется профессиональными строителями. В частной же застройке он мало востребован из-за своей трудоёмкости. Однако при необходимости данный способ возведения фундамента вполне может быть использован и при строительстве небольших зданий с малой массой: деревянных жилых домов, хозяйственных построек и т.д.

Источник

Adblock
detector