Сваи-оболочки — технические характеристики

Какие бывают сваи-оболочки?

Основная масса свай-оболочек изготавливается из бетона и армируется арматурным каркасом. Такие сваи-оболочки железобетонные могут наращиваться до длины 48 м. Они могут иметь конусообразные наконечники, либо же обходиться без них. Высокая надежность железобетона позволяет эксплуатировать данные изделия очень длительное время.

В отличие от них, металлические сваи-оболочки являются, по своей сути, трубами различного сечения. Чуть реже используются другие формы профилей, создаваемые путем сварочных работ.

Погружение свай-оболочек

Для погружения свай-оболочек в грунт используется специальная вибрационная техника. За счет создаваемой вибрации изделия постепенно утапливаются в почву на заданную глубину. Вибрация способствует разрыхлению грунта, что дает возможность свае продвигаться вглубь земли.

Существует различие в методах погружения оболочки. Погружение может производиться с выемкой грунта или без него. В первом случае требуется наличие бурильной установки. Во втором случае вообще не производится никаких земляных работ.

ЖБ забивные сваи

ЖБ свая представляет собой опору длиной 2-4 метра, изготовленную из бетона с применением арматурного каркаса. Она имеет квадратное сечение и заострённый в виде пирамиды наконечник. Чтобы создать из них фундамент под дом, каждая свая забивается в грунт при помощи специальной техники. Далее на опорах устанавливаются оголовки, выполняется обвязка и начинается строительство.

Преимущества фундамента из железобетонных свай:

1. Фундамент обходится в 3 раза дешевле, чем монолитный.
2. Несущая способность одной сваи составляет до 10 тонн.
3. Срок службы качественного ЖБ свайного фундамента заявляется до 150 лет.
4. Опоры не подвержены пагубному влиянию кислых почв.
5. Благодаря забивной технологии каждая свая оказывается на очень уплотнённом грунте.
6. Фундамент не боится грунтовой влаги.
7. Монтаж свай под один дом может быть выполнен за 1-2 дня.
8. Надёжность, позволяющая строить на слабых нестабильных грунтах.
9. Возможность строительства на участках с небольшим уклоном.
10. Основание фундамента находится гораздо ниже уровня промерзания грунта.

Недостатки железобетонных забивных свай:

1. Существуют ограничения по применению на просадочных грунтах.
2. Фундамент невозможно обустроить без спецтехники.
3. Сваи из ЖБ стоят дороже, чем стальные винтовые.

Несмотря на имеющиеся недостатки, фундаменты на ЖБ сваях очень распространены. В первую очередь, благодаря финансовой выгоде по сравнению с монолитными основаниями. Также забивной фундамент ценится за возможность круглогодичного обустройства, огромную несущую способность и долговечность. Ещё такие сваи целесообразно применять на проблемных участках, где верхние слои почвы не слишком надёжные, либо имеются перепады уровня.

Где применяются и на каких грунтах

Специфика забивных свай заключается в том, что они позволяют максимально контролировать несущую способность каждой отдельной сваи, входящей в состав фундамента. Однако для каждого типа грунта следует применять разный вид свай. Так, при строительстве на песчаном грунте со средней плотностью, на суглинках и пластичных супесях рекомендуется использовать призматичные сваи, у которых отсутствует поперечное армирование. Их изготавливают с продольной стержневой арматурой повышенной прочности.

На фундаменте из призматичных свай можно выстроить здание любого типа. Но при этом сваи такого вида запрещается использовать при строительстве гидротехнических сооружений. Для таких случаев больше подходят элементы с усиленной арматурой. А вот для глинистых грунтов строители рекомендуют применять сваи с поперечным армированием. Они стоят дороже, но зато способны выдержать значительную нагрузку при контакте с каменистыми вкраплениями в грунте.

Сфера использования

Как уже можно догадаться, сфера применения забивных свай – это обустройство фундаментов под дома и другие сооружения. Они широко востребованы не только в малоэтажном строительстве, но и в масштабных строительных проектах. Забивные железобетонные сваи используют для создания оснований для:

• домов одно- и многэтажных, которые выстраиваются из кирпича, дерева, газосиликата, бруса или пенобетона;
• сооружений инженерно-транспортного типа – это различные эстакады и мосты;
• гидротехнических сооружений типа причалов, пирсов, водозаборников, гидроэлектростанций;
• сооружений промышленного и сельскохозяйственного назначения – различных складов, ангаров и так далее.

Часто применяют забивные железобетонные сваи для реконструкции и укрепления уже выстроенных свайных фундаментов. Для этого сваи погружаются либо рядом с опорными столбами, либо выносятся за контур свайного поля. Это позволяет существенно уменьшить нагрузку на уже существующее основание, распределив ее более равномерно.

Кроме того, забивные сваи – это альтернативное решение и для тех случаев, когда требуется произвести укрепление насыпного грунта при строительстве автомобильных и железнодорожных дорог, проблемных участков рельефа, которые склонны к обвалам.

Железобетонные сваи

Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.

Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.

Диаметр арматуры, марку бетона, размеры поперечного сечения и глубину погружения сваи необходимо определять по расчету для каждого здания и сооружения отдельно. Территория строительства и характеристики грунтов являются важными критериями для выбора типа железобетонного столба.

Какой фундамент лучше: выбираем вместе Как выбрать и использовать набивные сваи Фундамент щитовой дома на винтовых сваях своими руками Диаметры буровых свай при расчете нагрузки

Где используются

Квадратные сваи сечением 30*30 см – основной вид свай в жилищном и промышленном строительстве. Такие изделия применяются для монтажа фундаментов многоэтажных и малоэтажных сооружений на всех видах грунтов.

Рис.1.6: Деревянное здание с фундаментом из ЖБ свай 30*30 см. на воде

Квадратные сваи позволяют строить здания на следующих видах почвы:

• Илистой;
• Заболоченной;
• Торфяниках;
• Искусственных насыпях;
• Почве, склонной к горизонтальным сдвигам;
• Пучинистой почве;
• В регионах с повышенной сеймической активностью.

Вышеуказанные типы почвы представлены поверхностными пластами грунта, толщина которых может составлять от 2 до 10 м. При использовании ЖБ свай нагрузка, передающаяся от массы сооружения, переносится на глубинный шар почвы, который имеет достаточную плотностью и несущую способность.

Рис. 1.7: Свайное поле под многоэтажное здание

Сфера применения свай сечения 30*30 см. с внутренней полостью аналогична цельным сваям, однако они могут использоваться лишь в регионах с сейсмичностью не выше 6 баллов.

Составные опоры 30*30 см. применяются при строительстве фундаментов на территориях с большой толщиной поверхностного неустойчивого пласта почва, для вскрытия которого недостаточно длины сплошных конструкций.

Несущая способность буронабивной сваи – таблица характеристик грунта

Как видно из этих формул, многое зависит от сопротивления грунта. Буронабивные фундаменты устраивают на осадочных породах – песках, глинах и т.д. Приведем значения сопротивлений для разных пород.

Сопротивление по основанию:

• глины – от 24 тонны на метр квадратный (мягкопластичные сильнопористые) до 90 (твердые малопористые);
• суглинки – от 21 до 47;
• супеси – от 33 до 47;
• пески пылеватые среднеплотные – от 20 (влажные) до 30 (маловлажные);
• пылеватые плотные – 30-40;
• мелкозернистые – 25-30 и 37-45 соответственно;
• средние – 40 и 55;
• крупнозернистые – 50 и 70;
• гравий – 45-75 (в зависимости от минерального состава);
• щебень с песком – 90.

Боковое сопротивление зависит от глубины залегания слоя. Например, для глин на глубине полметра оно варьируется от 2,8 (твердые глины) до 3 (мягкие), а на глубине 3 метра – 0,8-4,8.

Типы и маркировка железобетонных забивных свай

Крупносерийное изготовление железобетонных забивных свай осуществляется по ГОСТу 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления». Предприятия выпускают изделия нескольких типов для использования в различных условиях.

Тип «С», «СН» и «СЦ»

Это сваи без полости в теле, которые имеют квадратное сечение размером от 150х150 мм. Максимальная длина изделия зависит от размеров сечения. Забивные железобетонные сваи квадратного сечения изготавливаются методом заливки бетона на каркас, при этом у опор:

• тип «С» – каркас выполнен из ненапрягаемой арматуры с поперечным армированием ствола;
• тип «СН» – каркас с поперечным армированием изготавливается из напрягаемой арматуры;
• тип «СЦ» – каркас без поперечного армирования имеет напрягаемую арматуру в центре.

Если требуется опустить опоры на большую глубину, применяются составные конструкции. Составные железобетонные забивные сваи имеют закладные металлические детали для стыковки и надежного крепления, они маркируются ССВ (верх) и ССН (низ).

Цельные опоры квадратного сечения – наиболее распространенный тип забивных свай. Они могут использоваться практически на любых грунтах.

Тип «СП»

Опоры данного типа имеют квадратное сечение и круглую полость в стержне. Такая конструкция позволяет уменьшить вес изделия. Для изготовления используется бетон класса прочности В22,5 (М300), каркас из обычной или напрягаемой арматуры (в последнем случае к маркировке добавляется литера «Н»).

Типы «СК» и «СО»

Это опоры круглого сечения, которые могут выпускаться с открытым или закрытым нижним концом. Наконечники из листовой стали упрощают погружение свай в грунт. Изготавливаются опоры путем заливки бетоном пространственных конструкций из арматуры.

Сваи «СК», диаметром от 400 до 800 мм, применяются так же, как и опоры квадратного сечения. Помимо обычных, выпускаются составные сваи, они снабжены специальными замковыми элементами из листовой стали для крепления между собой.

Сваи «СО» представляют собой тонкостенные оболочки диаметром до 1600 мм. После установки опоры полость внутри нее заливают бетоном. При маркировке железобетонных забивных свай «СО» с усиленным каркасом добавляют литеру «У».

Тип «СД»

Это сваи-колонны для строительства одноэтажных или двухэтажных построек. Они имеют квадратное сплошное сечение 200х200 или 300х300 мм и снабжены консолями, которые служат опорами для кровельных или фундаментных балок, перекрытия второго этажа.

Сваи маркируются в зависимости от конфигурации:

• «1СД» – двухконсольные, для установки по крайним осям постройки;
• «2СД» – для установки по средним осям постройки.

Сваи-колонны не подходят для применения на грунтах со слабой несущей способностью.