Сваи из металла

Как таковых металлических свай попросту не существует. То есть, специально такие опоры никто не производит. На роль металлической сваи, в большинстве случаев, претендует либо обсадная труба, либо двутавровая балка или швеллер.

Впрочем, изготовление металлических свай, все же, предполагает некоторую предварительную подготовки стандартного металлопроката. Например, швеллеры сваривают попарно, получая, таким образом, трубу квадратного профиля. Ну а если на конец обсадных труб наварить лопасти, то получатся винтовые сваи – особый вид опор, используемый в процессе упрощенного монтажа.

Сортамент металлических опор

Как уже говорилось: металлические опоры это всего лишь обсадные трубы, двутавровые балки и швеллеры. Поэтому сортамент подобной продукции формируется из стандартных представителей указанного металлопроката.

Причем при отборе труб, швеллеров и балок необходимо помнить о том, что минимальный диаметр сваи не должны быть менее 20 сантиметров. Максимальные габариты, в свою очередь, не должны превышать 40 сантиметров в диаметре.

Причем, с учетом тех неприятностей, которые несет коррозия металлических свай, оптимальный вид металлопроката под такие опоры – это обсадная, оцинкованная труба.

Способы погружения металлических опор

Металлические опорные элементы погружаются в грунт либо путем продавливания сваи сквозь почву, либо путем ввинчивания опоры.

Ввинчиваемые сваи заворачивают в грунт с помощью бурильных машин или ручных воротов. Причем таким образом можно углубиться в землю почти на 20 метров!

На практике эта процедура выглядит следующим образом:

  • В грунте сверлят центрирующее отверстие (0,5-1 метр глубиной).
  • В отверстие вставляют сваю, на вершине которой закреплен хомут под ворот.
  • В хомут вставляют ворот и, вращая в нужном направлении, погружают опору в грунт.

Забиваемые сваи погружают в землю прессом или копром. Впрочем, при должном старании и глубине менее пяти метров можно использовать и ручные молоты. Ну а сам процесс забивки свай из металла не отличается от аналогичной технологии, применяемой при погружении деревянных или железобетонных изделий.

https://youtube.com/watch?v=rjS8KvTomzA

О сайте

zalman

Разновидности свай

Сортамент свай разделяется по двум признакам, а именно:

  • По типу конструкционного материала, расходуемого в процессе создания опоры.
  • По типу технологии, применяемой в процессе погружения опоры в грунт.

Причем оба способа классификации взаимосвязаны – то есть, сваи из конкретного материала можно монтировать в грунт только конкретным способом. Поэтому, в большинстве случаев, основу классификации сортамента свай составляет именно конструкционный материал.

По этому признаку все опоры делятся на:

  • Сваи из дерева.
  • Металлические сваи.
  • Железобетонные или бетонные сваи.

И далее по тексту, мы рассмотрим особенности сортамента опор из каждой группы, попутно коснувшись и технологий, применяемых в процессе монтажа свай.

Разновидности и особенности ленточных фундаментов

Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Ленточный фундамент считается универсальным, т. к. применяется для любого грунта, пригоден для строений с бетонными, кирпичными и каменными стенами, подходит и для строительства деревянных домов. Часто используется в индивидуальном строительстве. Виды фундамента для частного дома могут быть самыми разными, но, если в доме будет гараж или подвал, такой фундамент просто необходим.

Глубину его заложения определяют в зависимости от толщины стен, используемого материала и силы давления здания.

Ленточные фундаменты бывают заглубленными и мелкозаглубленными. Первые закладывают на 20 см ниже промерзания грунта, в домах с подвалами и тяжелыми стенами. Вторые используются для деревянных домов и небольших каменных строений на слабо-пучинистых грунтах. Глубина их залегания — 50-70 см.

Для ленточных фундаментов используется железобетон, кирпич, бутобетон и фундаментные железобетонные блоки.

Самым популярным видом является железобетонный Фундамент, состоящий из смеси песка, щебня и цемента и армированный металлической сеткой.

Фундамент из кирпича используют, в основном, для наземной части. Его нельзя применять при повышенном уровне грунтовых вод. Бутобетонный фундамент устанавливают на скалистых и песчаных грунтах. Для глинистых грунтов больше подходят ленты, выложенные из блоков и кирпича или бетонной стены, отлитой по всему периметру.

Устраиваемые с выемкой грунта

Сюда относятся

Буровые

Железобетонные сваи, устраиваемые в грунте путем установки готовых железобетонных элементов в пробуренные скважины или заполнением скважин бетонной смесью. В малоэтажном частном строительстве — это самый распространенный вид свай.

В свою очередь буровые сваи

по способу устройства

подразделяют на

Буронабивные сплошного сечения

Для устройства таких свай бурятся скважины. Стенки скважин не крепятся, если скважины пробурены в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод. При бурении скважин ниже уровня грунтовых вод в любых грунтах стенки скважин закрепляются глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами, извлекаемыми после устройства скважин. Затем скважины заполняются бетонной смесью. На конце свай может быть уширение.

Буронабивные с камуфлетной пятой

После бурения на дне скважины производится взрыв, приводящий к образованию камуфлетной пяты. В результате увеличивается площадь основания будущей сваи, а также уплотняется грунт в области взрыва. Все это приводит к значительному повышению несущей способности грунта. Затем скважины заполняются бетонной смесью.

Буроопускные с камуфлетной пятой

Отличие буроопускных свай с камуфлетной пятой от буронабивных в том, что после взрыва в скважину опускаются готовые железобетонные сваи, а не бетонная смесь.

Буроинъекционные

Сваи малого диаметра (15-25 см) устаиваются нагнетанием (инъекцией) в пробуренные скважины мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора.

В последнее время буроинъекционные сваи получили большое распространение в малоэтажном частном строительстве. Их еще называют микросваями.

Буроопускные сваи-столбы диаметром или со сторонами ≥ 80 см

После бурения в скважины укладывается омоноличивающий цементно-песчаный раствор. Затем в скважину опускаются призматические или цилиндрические элементы сплошного сечения

Вибропогружные

Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые в грунт с выемкой грунта и полностью или частично заполняемые бетонной смесью.

При устройстве свай без выемки грунта или с частичной выемкой физические свойства основания в результате уплотнения могут значительно изменяться. При устройстве свай с выемкой грунта физические свойства основания как правило изменяются не значительно и это тоже необходимо учитывать при расчете свай и оснований под сваями.

Винтовые сваи

Фундаменты на винтовых сваях являются идеальным решением для малоэтажного строительства. Классическая винтовая свая представляет собой стальную трубу с режущей лопастью, оборачивающей ее нижнюю часть. Эта лопасть позволяет ввинтить сваю в грунт на всю глубину без надавливания сверху. К верхнему торцу сваи приваривается оголовок для фиксации ростверка. Конструкция винтовой сваи гарантирует неподвижность фундамента даже при глубоком промерзании грунта. Способствует этому и то, что почва между витков не рыхлится, а даже уплотняется в процессе ввинчивания сваи. Рабочая нагрузка на сваю со следующими параметрами: дина – 2,5 м, диаметр ствола – 108 мм, толщина стенки 4 мм, диаметр лопасти – 300 мм, – составляет не менее 5 тонн. Для деревянных построек этого более чем достаточно.

Сваи, изготовленные из стальных труб диаметром 60-140 мм, входят в грунт, как саморез. Их завинчивают на глубину 1,5-4 метра.

Длина винтовых свай и их количество определяется в соответствии с проектными расчетами, которые в свою очередь производятся на основании исследований грунта на участке застройки. При этом независимо от своей длины, свая должна входить в прочные слои не меньше, чем на метровую глубину.

Для вычисления количества свай нагрузку на свайный куст (группа свай, связанная между собой и установленная на небольшом участке) делят на несущую способность одиночной сваи. Нагрузка на свайный куст – это несущая способность сваи, деленная на коэффициент надежности по нагрузке gk = 1,4.

Сваи устанавливаются в шахматном порядке или строгими рядами. Это помогает равномерно распределить нагрузку, благодаря чему исключается крен ростверка.

Достоинства и недостатки различных видов свайного фундаментаПосле установки винтовой сваи в ее полость заливается бетон М300. В зависимости от вида постройки, сваи соединяют в единую конструкцию при помощи швеллера, бруса, ж/б ростверком либо монолитной ж/б плитой. При неоднородной структуре грунта сваи ввинчивают на разную глубину, а затем сооружают ростверк по уровню.

Внешне дома, возведенные на винтовых сваях, могут иметь вполне традиционный вид, – достаточно вывести цоколь, например, с помощью фасадных панелей, которые крепятся к легкому металлическому каркасу, связанному с надземной частью свай. Для того чтобы сделать теплый цоколь, плиты можно утеплить изнутри минеральной ватой или другим материалом.

Винтовые сваи используются при строительстве деревянных, каркасных и каркасно-щитовых домов, а также построек из ячеистых бетонов, поризованной керамики и кирпича. Кроме того, они находят широкое применение при сооружении причалов и пирсов. Винтовые сваи являются оптимальным решением фундамента на обводненных, вечномерзлых, пучинистых грунтах (исключение — текучие глинистые и заторфованные грунты, илы) ; при плотной городской застройке и на участках с уровневыми перепадами. Фундамент на винтовых сваях является одним из самых практичных и в то же время экономичных видов фундаментов.

Преимущества свайно-винтовых фундаментов. Одно из главных достоинств фундамента на винтовых сваях – его относительно невысокая стоимость. По сравнению с традиционными видами фундаментов (ленточным и плитным) он обходится на 30-40% дешевле. Экономия достигается не только за счет меньшей материалоемкости, но и благодаря отсутствию масштабных земляных работ. Винтовые сваи также позволяют сохранить ландшафт практически нетронутым. Такой фундамент не боится подтопления и не размывается талыми или дождевыми водами.Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Винтовая свая сразу после установки готова воспринимать нагрузку. В отличие от ленточного и плитного, свайно-винтовой фундамент не нужно выстаивать, ожидая набора прочности бетона. Это существенно сокращает сроки строительства.

Наконец, свайно-винтовые фундаменты можно выполнять круглогодично. В зимнем строительстве альтернативы им нет.

Фундамент на винтовых сваях подразумевает точечный принцип установки, аналогично столбчатому фундаменту. Однако он превышает последний по несущей способности в несколько раз. Ему не страшны выдергивающие нагрузки, характерные для пучинстых грунтов.

В частном домостроении (каркасном, панельном, бревенчатом) в основном применяются винтовые сваи диаметром 108 мм. При заглублении таких свай можно обойтись без специальной техники, силами 2-4 рабочих. Еще один плюс – перед устройством свайно-винтового фундамента на участке можно не проводить инженерно-геологические изыскания. Несущие свойства грунта при наличии опыта можно определить в процессе установки свай. Винтовые сваи можно рекомендовать для быстровозводимых зданий, т.к. с их помощью можно существенно сократить время строительства.

Виды свайных фундаментов в зависимости от геологических условий

Каждый вид свайных фундаментов по-разному ведет себя в различных типах почвы. Сваи-стойки опираются на прочный грунт, находящийся под пластом слабого грунта. Такое решение подходит только в тех случаях, если глубина залегания твердого грунта не больше, чем длина сваи. Только в этом случае можно добиться минимальной усадки фундамента.

Есть висячие сваи, которые способны удерживать вес всей конструкции сооружения за счет силы поверхностного трения, которую оказывает почва на стенки свай. Сила трения увеличивается с ростом глубины забивания свай, таким образом, устойчивость здания можно достичь и без наличия твердого основания.

По виду взаимодействия с грунтом

Сваи делятся на 2 основных вида: висячие сваи и сваи-стойки. Принципиальная разница между этими видами свай следует из определения и может быть проиллюстрирована следующей картинкой:

Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Рисунок 483.1. 1 — сваи-стойки, 2 — висячие сваи

Висячие сваи

Сюда относятся все виды свай, которые опираются на сжимаемые грунты и при этом передают нагрузку на грунты основания боковой поверхностью (за счет сил трения, на рисунке 483.1 обозначены как т — касательные напряжения, возникающие в грунтах) и нижним концом (сжатие по площади на нижнем конце сваи, на рисунке 483.1 обозначены как σ — нормальные напряжения, возникающие в грунтах).

К сжимаемым грунтам относятся глины от текучей до полутвердой консистенции, суглинки, супеси и пески.

Примечание: При расчете висячих свай следует учитывать влияние отрицательных сил трения (если таковые имеются), уменьшающих несущую способность свай. Отрицательными (негативными) силами трения называются силы, которые возникают на боковой поверхности свай при осадке околосвайного грунта. Отрицательные силы трения направлены вертикально вниз.

В свою очередь в пучинистых грунтах в зимнее время в результате пучения из-за промерзания грунта на боковой поверхности висячих свай могут возникать положительные силы трения, т.е. направленные вверх. Эти силы как бы пытаются выдавить сваи на поверхность. С одной стороны это приводит к повышению несущей способности висячих свай в зимнее время. А с другой стороны в материале свай кроме сжимающих могут возникнуть и растягивающие нормальные напряжения. Соответственно материал таких свай следует проверять расчетом на действие подобных растягивающих напряжений. Для восприятия этих растягивающих напряжений в ж/б сваях используется соответствующая арматура.

Сваи-стойки

Сюда относятся все виды свай, которые опираются на скальные грунты, а кроме того забивные сваи, опирающиеся на малосжимаемые грунты.

К малосжимаемым грунтам относят крупнообломочные грунты с плотным или средней плотности песчаным заполнителем, а также твердые глины, имеющие модуль деформации Е > 50 МПа (500 кг·с/см2) в водонасыщенном состоянии.

Модуль деформации грунта Е отличается от модуля упругости Е, тем, что при определении его значения учитываются не только упругие, но и пластические (остаточные) деформации.

Примечание: При расчете несущей способности по грунту основания свай-стоек силы сопротивления грунтов (силы трения на боковой поверхности) не учитываются, так как опирание на скальные (практически несжимаемые) грунты минимизирует вероятность осадки свай-стоек, а значит и силам трения на боковой поверхности, появляющимся при проседании висячих свай, взяться неоткуда. Исключение составляют все те же отрицательные сил трения. Они, если есть, при расчетах учитываются, так как снижают несущую способность свай.

Разновидности свай

Различают три типа фундаментных свай: забивные, набивные (буронабивные) и винтовые. Первый вид вводится в грунт без его выемки путем вбивания, вдавливания или вибропогружения при помощи спецтехники. Способ установки забивных свай зависит от свойств грунта на участке. Ударный способ погружения свай подходит для большинства видов грунтов, кроме скальных. Вдавливание применяют на мягких, а вибрацию на сыпучих и водонасыщеных грунтах.

Буронабивные сваи заливают бетоном прямо на месте установки, предварительно пробурив скважину и опустив в нее арматурный каркас (тригон). Если заливка свай производится в сыпучих грунтах, то скважину обсаживают трубой или обкладывают рубероидом. Обсадная труба может быть вынута после заливки, либо оставлена для укрепления сваи. В качестве несъемной опалубки для свай часто используются асбестоцементные трубы подходящего диаметра. Они же выполняют в процессе эксплуатации функцию гидроизоляции.Достоинства и недостатки различных видов свайного фундамента

Винтовые сваи по конструкции напоминают шуруп в увеличенном виде. Их изготавливают в заводских условиях из металла. Винтовые сваи различаются по типу опоры на сваи-стойки и висячие сваи. Первый тип свай, опирается торцом на прочные грунты, проходя насквозь подвижные слои. Такие сваи используют в тех случаях, когда глубина залегания прочного слоя меньше длины сваи. Фундаменты на сваях-стойках практически не осаживаются и являются высоконадежными.

Висячие винтовые сваи применяют, когда прочные слои находятся на значительной глубине. Несущая способность таких свай определяется совокупным сопротивлением сил трения их боковой поверхности и грунта, расположенного непосредственно под сваей.

Какие бывают винтовые сваи

Достоинства и недостатки различных видов свайного фундаментаВсем, кто хоть немного знаком со сферой строительства, уже хорошо знакомы винтовые сваи спб, Москва или любой другой город готов предложить их по доступным ценам. Они нашли широкое применение в строительстве фундамента. Причем, фундамент такой используется в различных областях строительства. Так, на нем можно возводить жилые малоэтажные дома, бани, подсобные помещения, промышленные здания, заборы и ограждения и еще множество других строительных сооружений. При этом, все они получают замечательные эксплуатационные качества.

На популярность влияет и скорость возведения фундамента, ведь при наличии определенных навыков, углубить сваи можно всего за несколько дней. При этом сил будет затрачено намного меньше, чем при устройстве других видов фундамента, например ленточного или плитного.

Компании производители предлагают клиентам купить винтовые сваи с различными характеристиками. При этом разница будет в диаметре сваи, ее длине и толщине стенки металла. Каждый из этих показателей будет существенно влиять и на эксплуатационные характеристики продукции, поэтому перед покупкой желательно ознакомиться с рекомендациями изготовителя. Однако это еще не все, чем могут отличаться друг от друга сваи.

Существенной характеристикой является и способ изготовления. Он бывает 3 видов: сварной, литой и комбинированный.

Сварная свая получается после соединения частей трубы и лопастей путем сварки. Острый наконечник получается таким же методом: из трубы вырезаются равные треугольники, после чего остатки свариваются, и получается заостренная фигура. Узнать такую сваю можно по характерным сварным швам.

Несколько иначе выглядит литая свая. При ее изготовлении используются специальные формы для литья. Конечно, это более надежная и крепкая винтовая свая, цена на нее, правда, тоже значительно выше. Помимо высокой стоимости есть и еще одно существенное упущение. Литые наконечники чаще всего изготавливаются только одного диаметра 108 мм. Это объясняется тем, что сваи этого размера – самые востребованные в строительстве, а выпуск других диаметров нерентабелен.

Комбинированная продукция удачно сочетает в себе характеристики двух предыдущих свай. В этом случае цилиндр изготовляется литым, а уже на него привариваются лопасти сваи. И именно этот способ изготовления считается самым удачным, как по временным показателям, так и по финансовым. Потому то они и считаются наиболее приемлемыми и востребованными в частном строительстве.

Просмотров: 2638

Категория: Интересное » Общие темы

Буронабивные сваи

Достоинства и недостатки различных видов свайного фундаментаНаиболее востребованы в частном домостроении буронабивные и винтовые сваи, поэтому мы подробно остановимся только на них, начиная с первых. Скважины под буронабивные сваи можно бурить как специальной техникой, так и вручную. В последнем случае часто применяют технологию ТИСЭ, авторам которой является конструкторский коллектив под руководством Р.Яковлева. Был разработан специальный ручной бур ТИСЭ-Ф весом всего 7 кг, оснащенный накопителем грунта и откидным плугом с тросовым управлением. Особенность такого бура в том, что он позволяет получить скважину с расширенным диаметром сечения на ее дне. Расширение скважины необходимо для сооружения опорной пяты, увеличивающей несущую способность сваи.

В скважину, пробуренную при помощи бура ТИСЭ-Ф, вводят арматуру (как правило, три стержня), после чего заливают бетоном сначала нижний расширенный объем. Затем цилиндрическую часть скважины обсаживают толевой рубашкой, которая будет предохранять ствол сваи от воздействия осевых сил пучинистых грунтов, и заливают ее бетоном. Торец бетонного столба должен выступать над уровнем земли на 15-20 см.

На заключительной стадии закладки свай создается ростверк, роль которого заключается в связи подземной и надземной части фундамента.

Профессиональные строительные бригады вручную скважины под сваи не бурят, а используют для этого спецтехнику.

Список источников

  • kosour.ru
  • opalubok.ru
  • evrostroy-spb.ru
  • DoctorLom.com
  • www.ShikRemont.ru
  • stilnydom.com

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

один × 2 =