Буронабивной фундамент
Фундамент на буронабивных сваях разновидность свайного фундамента, при обустройстве которого в почве пробуривают скважины и устанавливают туда трубы с заливкой бетона, при необходимости делают опалубку. Таким образом, сваи не забивают в землю, а устанавливают или заливают в заранее подготовленные пробуренные скважины. В статье мы подробно разберем преимущества и недостатки, специфику конструкции. И узнаем, как установить буронабивной фундамент своими руками.
Буронабивной фундамент подходит для строительства на торфяной или слабо подвижной почве, земле с высоким уровнем грунтовых вод и слабого грунта. Кроме того, конструкцию используют на местности с плотной застройкой, что свойственно для участков с маленькой площадью. Вы без проблем построите просторный дом и двухэтажную баню близко друг к другу без последствий для грунта.
Характеристика фундамента
Бурый фундамент со сваями применяют для строительства деревянных и каркасных загородных домов, дач и облегченных гаражей, бань и беседок. Кстати, много интересных проектов вы найдете в каталоге “МариСруб”. Для тяжелых нагрузок и для участков с сильным перепадом высот используют буронабивной фундамент с ростверком.
Еще одна разновидность — буронабивной свайный фундамент с утеплителем. Это современная конструкция, более дорогая, но более устойчивая и надежная. В качестве утеплителя в данном случае применяют пенополистирол, который закрепляют на гидроизоляционный слой, а затем засыпают грунтом.
В независимости от выбора типа конструкции, фундамент на буронабивных сваях имеет следующие преимущества:
- Оперативный монтаж за 3-7 дней;
- Простая технология установки, не требуется длительной подготовки земельного участка и перекапывания грунта;
- Доступная стоимость;
- Надежность и прочность конструкции, одна буронабивная свая выдерживает нагрузку до 10 тонн!;
- Буронабивные сваи устойчивы к коррозии и деформации, а конструкция фундамента легко выдерживает подвижки грунта;
- Продолжительный срок эксплуатации — более 100 лет;
- Возможность поднять уровень первого этажа на высоту до одного метра;
- Подходит для сложных почв, в том числе торфяных, пучинистых и мало подвижных;
- Используется на местности с неровным рельефом, высоким уровнем грунтовых вод;
- Оптимален для компактных земельных участков с плотной застройкой;
- Ленточный фундамент и другие виды конструкций на буронабивных сваях не нарушают коммуникации, которые были установлены ранее;
- Строительство можно проводить в любое время года и при любых погодных условиях;
- Не требует больших физических затрат и применения спецтехники, поэтому можно установить фундамент самостоятельно.
Главным недостатком конструкции является невозможность обустройства подвала и цокольного этажа. Поэтому буронабивные сваи чаще используют только для бани или гаража, где подвал не нужен. А для загородного дома выбирают фундамент ленточный.
Такую конструкцию отличает прочность и надежность, легкая технология установки и долгий срок службы. Однако стоит ленточный фундамент гораздо дороже остальных видов. Кроме того, он требует больших временных и трудовых затрат. Поэтому, если вам не нужен подвал в загородном доме, лучше выбирайте сваи.
Подготовительные работы
В первую очередь нужно рассчитать фундамент, выбрать материалы и подготовить участок, очистить от мусора и сделать разметку. Ширина конструкции зависит от толщины стен будущего строения. Для легковесных каркасных строений эти параметры одинаковы. Для более основательного дома и бани из бруса или бревна ширину делают на 20-40 мм больше будущих стен. Это равномерно распределит нагрузку.
На участке отмечают места, где будут располагаться сваи. Разметку начинают с углов дома. Столбы устанавливают по периметру на расстоянии 1,5-2,5 метра друг от друга и в местах пересечения стен. Сваи также могут быть установлены стеной, в шахматном порядке или под участками строения.
Таким образом, выделяют следующие виды расположения свай:
- Одиночный, при котором каждый столб находится под своей опорой;
- Лента, как и при ленточном фундаменте, предполагает равномерное размещение свай по периметру здания;
- Размещение полосами применяют для массивных зданий с тяжелым весом и большой нагрузкой;
- Расположение кустами под несущими колоннами;
- Установка в шахматном порядке подходит для свайного фундамента с монолитным ростверком большой площади.
Располагайте сваи в зависимости от вида постройки и так, как удобно вам. В любом случае промежуток между скважинами должен быть равным и составлять не более 2,5 метров.
Как выбрать сваи
Буронабивные сваи — монолитные железобетонные столбы, которые гораздо прочнее и надежнее винтовых. Поэтому последние выбирают только для временных и хозяйственных построек, для строительства дачного забора. Можно купить готовые изделия либо изготовить самостоятельно уже на месте строительства.
Диаметр и марка бетона влияют на несущую способность и прочность каждой сваи, на площадь будущего фундамента, расстояние между столбами и количество свай. Эксперты рекомендуют брать бетон маркой не ниже М 200. И чем выше диаметр, тем выше несущая способность сваи.
Диаметр сваи | Площадь опоры | Несущая способность сваи |
15 см | 177 см2 | 1,1 т |
20 см | 314 см2 | 1,9 т |
25 см | 491 см2 | 2,9 т |
30 см | 707 см2 | 4,2 т |
40 см | 1256 см2 | 7,5 т |
Кстати, сваи обладают большей несущей способностью, чем грунт, важно учитывать и прочность грунта на земельном участке. Это влияет на площадь ростверка и количество свай. Сделать расчет и получить необходимые данные вам помогут таблицы и онлайн-калькулятор, которые вы легко найдете в интернете.
Монтаж фундамента
После того, как произведен расчет и заготовлены строительные материалы, приступают к установке конструкции. Технология монтажа легка и подразумевает, что на земельном участке на равном расстоянии друг от друга с помощью бура делают скважины глубиной от 1,5 метров, обязательно ниже уровня промерзания минимум на 10-15 сантиметров. Диаметр скважины выбирают в зависимости от параметров сваи, поэтому он варьируется в пределах 15-40 сантиметрах.
Стенки скважин усиливают опалубкой, заполняют арматурой и заливают бетоном либо устанавливают готовые трубы. Сверху устанавливают ростверк либо сразу возводят стены. Ниже приведена пошаговая технология установки буронабивного фундамента своими руками. Она включает следующие этапы:
- Подготовка и разметка участка;
- Бурение скважин в намеченных местах глубиной не менее 1,5 метров и диаметром от 15 см;
- На дно скважины укладывают слой гравия с песком и трамбуют;
- При плотном грунте опалубку можно не делать, а сразу заливать бетон в скважину. Затем сверху делают небольшой опалубок из рубероида;
- Стены скважин выстилают прочной полиэтиленовой пленкой, которая создаст нужную гидроизоляцию;
- Если грунт сильно осыпается, сначала делают опалубку из тонких досок или рубероид, который сворачивают в виде трубы по диаметру скважины;
- Затем делают армирование при помощи прутьев диаметром 10-12 мм, которые связывают между собой в треугольный каркас. Можно купить и готовые каркасы. Прутики связывайте проволокой, не используйте сварку! Иначе в местах сварки образуется коррозия;
- В армированную скважину с опалубкой медленно тонким слоем заливают бетон;
- В скважину с опалубкой заливают бетон и затем трубу осторожно приподнимают на 20-30 сантиметров;
- Затем выполняют опалубочную конструкцию для ростверка (если он планируется), заливают бетоном и оставляют до полного высыхания.
Ростверк можно сделать двумя способами. Наиболее распространенный вариант, когда ростверк заглубляется в почву. На основание сначала укладывают прослойку песка и тщательно трамбуют. В данном случае важно делать трубы для сетей канализации уже на этапе строительства фундамента. Кроме того, ростверк можно поднять над поверхностью земли, изменяя высоту свай до нужного уровня. Такой вариант оптимально подходит для сложного и пучинистого грунта.
Завершающие работы
Для прочности и надежности фундамента поверхность и боковые стены покрывают гидроизолирующими материалами, при необходимости утепляют конструкцию. Утепление защитит конструкцию от резких перепадов температур, замерзания и растрескивания. Качественная гидроизоляция обезопасит фундамент от негативного влияния влаги и осадков.
В качестве гидроизоляции используют современные гидрозащитные смеси, битумную мастику, жидкую резину, рулонные материалы или штукатурку с добавлением защитных компонентов. Для утепления фундамент с внешней и внутренней стороны засыпают слоем керамзита толщиной 0,5-1 метр. Также используют пенополистирол или распыляемый пенополиуретан.
Многие предпочитают устанавливать свой фундамент самостоятельно, но это очень рискованное и трудоемкое дело. Прочность и долговечность конструкции зависят от грамотности расчета, правильного выбора материала и качества выполняемых работ. Даже незначительная ошибка может привести к тому, что в скором времени в конструкции появятся трещины, а стены дома и вовсе перекосятся. При проектировании и строительстве фундамента нельзя забывать и о последующей прокладке инженерных сетей.
Чтобы избежать проблем, обращайтесь к профессионалам! Мастера “МариСруб” грамотно спроектируют и рассчитают фундамент, подберут качественные материалы и надежно установят конструкцию. Кроме того, выполнят тепло- и гидроизоляцию, проведут и подключат коммуникации. Гарантируем качество и надежность работ. Предлагаем сруб под усадку и строительство деревянного дома под ключ по низким ценам!
Буронабивной фундамент своими руками — технология возведения
Ленточный и столбчатый фундамент более традиционны и понятны для строительства бань в России, однако более современный буронабивной фундамент имеет целый ряд преимуществ перед ними. А для участков на склонах и с проблемным грунтом это и вовсе – идеальный вариант. И для тех мест, где застройка ведется особо плотная, фундамент на буронабивных сваях позволяет построить даже двухэтажную баню без последствий для грунта и находящихся рядом зданий.
Содержание
1 Особенности устройства этой конструкции
2 Порядок выполнения строительных работ
2.1 Шаг 1. Расчет будущего фундамента
2.2 Шаг 2. Разметка участка
2.3 Шаг 3. Бурение скважин
2.4 Шаг 4. Изготовление опалубки
2.5 Шаг 5. Выбираем сваи
2.6 Шаг 6. Изготовление подушки
2.7 Шаг 7. Армирование фундамента
2.8 Шаг 8. Монтаж свай
2.9 Шаг 9. Гидроизоляция скважин
2.10 Шаг 10. Заливка бетона в скважины
Особенности устройства этой конструкции
Вся идея этого чуда-фундамента в том, что сваи не забиваются с силой в землю и не повреждают слои – они как бы «вырастают» из земли. Говоря простым языком, в почве пробуравливается скважина, в нее ставится труба или делается съемная опалубка и все это заполняется строительным раствором.
А для слабых грунтов буронабивной фундамент с ростверком бывает и вовсе единственно возможным вариантом. Ведь главная задача любых свай и столбов – опереться на самый твердый слой почвы – на несжимаемый, тот, что всегда находится ниже уровня промерзания грунтовых вод. А он может находиться в силу геологии некоторых регионов достаточно глубоко. Вот как раз буронабивные сваи и достигают такой линии – держа на ней всю нововозведенную баню.
Об особенностях фундаментов для разных типов почв можно прочитать здесь: http://stroy-banya.com/fundament/fundament-na-razlichnyx-tipax-pochv.html
Сегодня практикуется также и такой более дорогой, но надежный нулевой уровень, как свайный фундамент на буронабивных свай с утеплителем. Для этого используется пенополистирол, который, как известно, имеет жесткую структуру. Фиксируется он прямо на гидроизоляцию и засыпается грунтом. К тому же пенополистирол сам по себе – отличный амортизатор для сил пучения почвы.
А самое главное – даже ленточный фундамент на буронабивных сваях не нарушает коммуникации, которые были установлены на участке еще раньше. А то, что подвала в таком здании потом не сделать – для бани нельзя считать проблемой, ведь такое помещение для нее просто не традиционно. Радует и срок эксплуатации такого фундамента – больше ста лет!
Порядок выполнения строительных работ
Строить этот прочный и надежный фундамент можно в любое время года – а это ценный момент. Но во время строительства необходимо строго соблюдать технологию, иначе даже небольшие просчеты приведут к серьезным последствиям – и первой пострадает прочность самого строения.
Шаг 1. Расчет будущего фундамента
Ширина такого фундамента вычисляется в зависимости от толщины будущих стен бани. Так, для каркасного строения особо мощного нулевого уровня не нужно, т. к. такие стены и легкие, и тонкие. А вот для настоящей русской парной из бруса буронабивной фундамент своими руками делать придется больше на 20-40 мм, чтобы вся нагрузка была распределена равномерно.
Шаг 2. Разметка участка
Порядок расположения свай на участке может быть самым разным – как в виде сплошной стены, так и в шахматном порядке или под определенными участками бани.
Шаг 3. Бурение скважин
Одну скважину буровая машина может сделать буквально за несколько часов. Самыми производительными в России пока признаны корейские и японские ямобуры, позволяющие строить буронабивные свайные фундаменты в короткий срок.
Шаг 4. Изготовление опалубки
Следующим шагом строится опалубка для создания скважины. Она необходима, когда грунт недостаточно плотен и может осыпаться. А вот при нормальных геологических условиях можно обойтись и без опалубки, заливая бетон прямо в созданную скважину – что значительно облегчает весь процесс. Нужно будет только сделать небольшой опалубок на поверхности земли – он станет потом оголовок для сваи. Такой опалубкой вполне может быть свернутый в трубу рубероид.
Шаг 5. Выбираем сваи
Сами сваи выбирать тоже нужно прочные и долговечные – по своей несущей способности они должны быть значительно качественнее, чем обычные забивные. Благодаря простоте конструкций буронабивных свай можно существенно ограничить земляные работы, да и самих свай ставить не нужно слишком много – даже не на каждом квадратном метре.
О винтовых сваях для фундамента можно узнать здесь: http://stroy-banya.com/video/fundament-video/vintovye-svai-pod-fundament-bani.html
Можно сделать сваи и своими руками. Причем сваи делаются прямо на месте – а потому не нужно беспокоиться о месте их складирования. Пользуются популярностью в строительстве и буронабивные сваи, основание которых расширено до 50 см. Этому способствуют специальные технологические приемы, позволяющие таким сваям иметь несущую способностью уже целых 5 тонн. На таком фундаменте можно смело строить солидную баню из кирпича – со всеми архитектурными изысками.
Сваи для фундамента могут быть из самого разного материала – все зависит от имеющейся плотности грунта. Так, если почва на участке глинистая и перенасыщена влагой, то во время установки свай стены скважин придется укрепить специальными обсадными трубами, в крайнем случае, когда бюджет сильно ограничен – хотя бы глинистым раствором. Благодаря этим обсадным формам перекрываются горизонты плывунных грунтов и фундамент оказывается абсолютно безопасным. Ведь так и глубина, и ширина скважин остается неизменной и не подверженной деформациям.
Шаг 6. Изготовление подушки
Подушка для такого фундамента – обязательна. Ее обычно делают из песка, щебня или просто бетонной смеси. Подушка хорошо утрамбовывается и далее скважина уже заполняется основным материалом.
Шаг 7. Армирование фундамента
Для дополнительной прочности буронабивных свай часто используется арматура, которая с помощью ростверка вяжется в единую конструкцию.
Чтобы буронабивные сваи были прочными, для них заранее изготавливают арматурные каркасы – из прутьев диаметром 10-12 мм, связанные особым образом. Можно применять также и готовые треугольные каркасы, которые обычно берут для балок перекрытий.
Шаг 8. Монтаж свай
Теперь готовятся сваи – их толщина и расположение напрямую зависят от проекта будущей бани. Чтобы точно определить длину сваи, используется специальное оборудование – ручной бур или мотобур.
Глубина таких свай должна быть не менее, чем 1,5 метра и больше глубины промерзания грунта. Но обязательно на 10-15 см больше нормативной глубины промерзания грунта на определенном участке. Для чего и нужен правильный расчет такого фундамента. К слову, глубину промерзания определенной местности можно узнать по геологической карте, или проконсультироваться с местными специалистами. Это важно: если основание свай окажется ниже глубины промерзания грунта, то весь фундамент не «выдавится», как только выпадет снег.
Еще один важный момент: над поверхностью земли останется около полуметра свай. Их заполняют бетоном, а как только он застынет – все сваи отделываются рубероидом и объединяются обвязкой.
Шаг 9. Гидроизоляция скважин
Чтобы в грунт не впитывалось цементное молочко, стены таких скважин нужно заранее выстелить прочной полиэтиленовой пленкой или рубероидом, что еще лучше. Если используется первый вариант, то пленку лучше сначала сварить и сделать из нее чехол – он станет неплохой гидроизоляцией для фундамента. Но этот метод подходит только для действительно прочного грунта. Во всех других случаях как опалубка более подходят металлические, картонные и асбоцементные трубы.
Шаг 10. Заливка бетона в скважины
Самый удобный способ – заливать бетон из смесителя. Ведь так за день можно управиться с достаточно большими объемами.
Заливается буронабивной фундамент традиционно быстротвердеющим цементом, который разводится небольшими порциями – каждый раз, как только трамбуется предыдущий слой.
Заполнять скважины буронабивного фундаментам можно бетоном или бетоном вперемешку с камнем: булыжником, известняком или песчаником. Требование к такому наполнителю только одно: чтобы он был прочным и ровным, т. е. бутовым камнем.
А чтобы бетон в скважине уплотнялся более плотно, используется специальный бур – он создает нужную механическую вибрацию. Ведь главное во время строительства – это полностью исключить даже мельчайшие пустоты в сваях. Для чего и используется только качественный гидротехнический бетон, и подается он в форму свай специальной гидравлической машиной – именно она обеспечивает нужный уровень давления.
О заливке бетона при отрицательных температурах расскажет статья http://stroy-banya.com/fundament/zalivka-betona-pri-otricatelnyx-temperaturax.html
Вот и все – остается только сделать качественный ростверк, и можно смело строить солидную баню!
- Автор: Владимир
- Распечатать
Оцените статью:
(1 голос, среднее: 5 из 5)
Поделитесь с друзьями!
Информационный блог о буронабивных сваях и их оборудовании
Задачи фундамента в строительной отрасли часто требуют поддержки буронабивными сваями. Однако лишь немногие владеют подробностями о его функциональности. По словам различных поставщиков трубчатых свай, эти сваи придают конструкциям фундамента необходимую им устойчивость, позволяя напряжению проникать в землю.
Цель этой статьи вращается вокруг двух основных концепций:
- Детали буронабивной сваи
- Информация об использовании оборудования
Помимо этих двух основ, мы также расскажем о типах буронабивных свай и особенностях их установки. Кроме того, ближайшие к вам поставщики трубных свай могут предоставить дополнительную информацию по этим аспектам.
Что переносит буронабивная свая?
Буронабивные сваи проходят ликвидацию грунта, подготавливая проход для железобетонных свай. Но почему люди часто называют их сменными сваями? Вот причина:
Куча заменяет отвал, отсюда и название «замещающая куча».
Примечание по удобству использования: Наличие буронабивных свай необходимо для установки висячих свай в связном грунте. Они также нуждаются в этих конструкциях в качестве свайных фундаментов для поддержки инфраструктуры.
Что делает буронабивные сваи обычным явлением в городских районах?
Буронабивные сваи идеально подходят для мест, обеспечивающих следующие условия:
- Ограничение по высоте.
- Меньше вибрации.
- Минимальный риск подъема.
Детали установки, которые выделяют поставщики трубных свай
По словам поставщиков трубных свай, для процесса бурения буронабивных свай требуются ковши с поддержкой вибромолотов.
- Стабилизация скважины улучшается с помощью бентонитовых растворов.
- Растачивание заподлицо включает установку тяжелых сепараторов из стали.
- Сваи диаметром менее 600 мм требуют групповой укладки, чтобы выдерживать большие нагрузки.
Как лучше всего повысить несущую способность свай большого диаметра? Вал подвергается рассверливанию у основания, что повышает его несущую способность.
Различие между сваями без опоры и сваями с опорой
Начиная с безопорного варианта: Процесс забивки свай в устойчивых грунтах часто требует сверления отверстий в бетоне перед созданием какого-либо отверстия.
Вариант поддерживаемых свай: В соответствии с требованиями к обсадной трубе поставщики стальных свай подразделяют поддерживаемые сваи на два сегмента, а именно временную и постоянную обсадную колонну.
- В первом случае для поддержки ствола скважины используется стальная крепь. Кроме того, НКТ подвергается домкрату или лебедке.
- Несъемная обсадная труба – это место, где бурение скважины происходит ударным способом. Он подразумевает опускание режущего инструмента с его поднятого положения с помощью лебедки.
Сведения о буронабивном оборудовании
Сменные инструменты для забивки свай: Для замены свай требуются буровые установки и келли-штанга. Этот стержень предназначен для удержания ковша шнека при вертикальном скольжении. С другой стороны, буры состоят из вращающегося винтового лезвия для процесса копания почвы.
Инструменты для забивки свайных свай: Для забивки свайных свай требуются молоты для ударного забивания. Стандартными инструментами для использования являются паровые, ударные и гидравлические молоты. Отбойные молотки обеспечивают простоту эксплуатации, минимальные затраты на техническое обслуживание и простоту демобилизации и мобилизации среди трех единиц оборудования. Кроме того, можно удобно изменить высоту падения.
Удовлетворите свои потребности в трубопроводах с помощью International Pipe
Поставщики трубных свай International Pipe гарантируют клиентам доверие и качество стальных труб. Независимо от размера проекта, мы вкладываем душу и сердце в достижение удовлетворительных результатов. Вы можете получить более подробную информацию об услугах по телефону 800-716-7473.
Теги:
поставщики трубных свай
ТИПЫ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ И ИХ ПРЕИМУЩЕСТВА
Фундаменты могут быть самых разных форм, размеров и строительных материалов. Очень разнообразной системой фундамента является свайный фундамент. Свайные фундаменты используются во всем мире для поддержки конструкций самых разных масштабов. В этой статье мы углубимся в кроличью нору и рассмотрим все различные типы свайных фундаментов и преимущества каждого из них…
Для справки в следующей таблице представлены все типы свайных фундаментов. Нажмите на каждый тип сваи, чтобы перейти к соответствующему разделу этой статьи для получения более подробной информации. Или выпейте кофе и прочитайте от начала до конца…
Различные типы свайных фундаментов | Несущая способность | Подходит для скальных пород | Подходит для воды Таблица | |
Буронабивная свая | Очень хорошо | Да | Очень хорошо | Нет |
Буронабивная P ile (CFA Pile) | Очень хорошо | Да | Очень хорошо | Да |
Забивная свая | Хорошо | Нет | Хорошо | Да |
Винтовая свая | Плохо | Нет | В среднем | Да |
Micro Pile | Плохо | Нет | Плохо | Нет |
Franki Pile | Хорошо | Нет | Хорошее | Да |
Шпунт | Н/Д | Нет | Среднее значение | Да |
Таблица различных типов свайных фундаментов, сравнивающая пригодность по скальной породе, глубине и наличию воды Таблица
Я хотел бы поблагодарить компанию Keller Piling за использование анимации установки свай, которая встроена в эту статью. Я имел удовольствие работать с Келлером над некоторыми из моих прошлых проектов в Мельбурне. Keller Group — многонациональная организация, имеющая опыт установки многих типов свайных фундаментов, описанных в этой статье. Посмотреть их сайт можно ЗДЕСЬ.
Что такое свайный фундамент
Свайный фундамент представляет собой фундамент глубокого заложения, структурная форма которого напоминает колонну. Свайные фундаменты проникают в опорный грунт и используют силы трения между стороной сваи и грунтом и/или торцевой опорой между грунтом и ее носком, чтобы выдерживать требуемую расчетную нагрузку. Количество свай, размер в плане и глубина заделки в опорный грунт — это параметры, которые инженеры-строители могут изменять, чтобы соответствовать требуемым нагрузкам на свайный фундамент.
Часто может потребоваться несколько свай для поддержки заданной нагрузки под одной колонной или стеной. Это называется «группа свай». Как правило, несколько свай связывают вместе жестким бетонным элементом, называемым наголовником. В некоторых случаях для односвайного фундамента не требуется ростверк сваи, для подробного ознакомления с этим устройством загляните в ЭТУ статью.
Сваи также могут быть частью стен подвала и опорных систем для крупных коммерческих строительных проектов. Подробную статью о типах подвалов и, в частности, о том, как сваи образуют элементы стен подвала, можно прочитать в ЭТОЙ статье.
Строительство буронабивных свай для поддержки 75-этажной башни.
Как работают свайные фундаменты
Хотя свайные фундаменты бывают разных типов. То, как они работают с точки зрения структурной инженерии, очень похоже.
Типы свайных фундаментов можно разделить на три отдельные категории, независимо от методологии строительства или материала…
- Висячие сваи
- Сваи на концах
- Комбинированные сваи на подшипниках качения
Висячие сваи
Висячие сваи получают большую часть своей несущей способности за счет поверхности трения между сторонами сваи и опорным грунтом.
Концевые опорные сваи
Концевые опорные сваи – это такие сваи, которые получают большую часть своей несущей способности от носка (основания) сваи, опирающейся на опорный грунт.
Сваи с комбинированными подшипниками скольжения
Как и ожидалось, сваи с комбинированными подшипниками скольжения получают свою несущую способность за счет комбинации трения и торцевых опор.
Сборные железобетонные забивные сваи устанавливаются на площадке.
Когда следует использовать типы свайных фундаментов
На решение о том, какую систему фундамента использовать для данного здания, влияют:
- Состояние грунта
- Возможность подмывания (и возможность гибкости в будущем)
- Близость к соседним зданиям и конструкции под землей.
- Наличие и глубина залегания грунтовых вод
- Силы, приложенные к конструкции (вниз, вверх и горизонтально)
- Стоимость проекта
- Способности и специализация местных подрядчиков
В следующих разделах описаны сценарии, в которых типы свайных фундаментов обычно являются лучшей альтернативой мелкозаглубленным фундаментам…
Грунтовые условия
Грамотный материал основания влияет на то, следует ли использовать свайные фундаменты и какие типы свайных фундаментов выбрать.
Если верхние слои почвы недостаточно прочны, чтобы выдержать требуемую нагрузку, инженеры-строители должны спроектировать основания, которые углубляются в профиль почвы. Типы глубоких свайных фундаментов раскрывают потенциал, основанный на более прочных грунтовых материалах.
В районе южного берега Мельбурна в Австралии верхние слои почвы чрезвычайно склонны к оседанию и имеют минимальную несущую способность. Этот слой почвы известен как ил острова Куд. Любые крупные здания, построенные в этом регионе, должны быть основаны на фундаменте под ними. Коренная порода в этом регионе находится на глубине от 35 до 40 м ниже уровня поверхности земли!
Некоторые типы свайных фундаментов могут достигать более плотных слоев грунта или даже коренных пород, как показано на этом поперечном сечении.
Предотвращение подмывания фундамента
Большинство типов свайных фундаментов позволяют производить неглубокие земляные работы в непосредственной близости от фундамента без подмывания.
При проектировании необходимо предусмотреть возможность этого. Однако, если предполагается, что будущие раскопки могут происходить рядом с фундаментом, свайный фундамент является идеальным решением для облегчения этого.
Инженеру-строителю просто необходимо учесть коэффициент трения, обеспечиваемый длиной сваи, соответствующей соседнему котловану.
Гораздо дороже, а в некоторых случаях невозможно допустить, чтобы это происходило рядом с мелкозаглубленными фундаментами, такими как изолированные площадки. Для неглубоких фундаментов необходимо ввести большие объемы глухого бетона для достижения аналогичного результата. Однако есть предел тому, что возможно с точки зрения обеспечения дополнительной глубины фундамента с помощью ослепления. Чтобы узнать больше о слепящем бетоне и его применении, ознакомьтесь с ЭТОЙ статьей.
При правильном проектировании некоторые типы свайных фундаментов могут в будущем безопасно проводить земляные работы рядом с ними. Это не относится к большинству изолированных мелкозаглубленных фундаментов.
Предотвращение приложения дополнительной дополнительной нагрузки к чувствительным соседним конструкциям
В некоторых случаях инженеры-строители могут захотеть предотвратить приложение дополнительной дополнительной нагрузки к существующим конструкциям. Глубокий свайный фундамент позволяет строить новое здание рядом с существующим зданием без дополнительных нежелательных дополнительных нагрузок.
Возьмем в качестве примера сценарий, в котором предлагается построить новую многоэтажную офисную башню рядом с существующей подземной автостоянкой. Если новая офисная башня заложена на неглубоком фундаменте, нагрузка, передаваемая фундаментом на грунт, приведет к большой горизонтальной осевой нагрузке на существующие стены подвала.
Однако, если используется глубокий свайный фундамент, который воспринимает большую часть нагрузки через торцевую опору между подошвой сваи и грунтом, большая часть этой дополнительной нагрузки не будет воздействовать на стену подвала, как показано ниже.
Сооружение мелкозаглубленного фундамента рядом с существующей подвальной конструкцией может привести к нежелательному эффекту приложения дополнительной горизонтальной осевой нагрузки к существующей стене подвала. существующее цокольное строение. Это предотвращает нежелательную дополнительную нагрузку на существующую стену подвала.
Участки с мелким уровнем грунтовых вод
Свайный фундамент идеально подходит для участков с мелким уровнем грунтовых вод. Рытье траншей и котлованов для больших изолированных неглубоких фундаментов может быть грязным, если основание котлована находится ниже уровня грунтовых вод.
Во время строительства раскопки необходимо постоянно осушать. Если скорость потока грунтовых вод достаточно значительна, это может быть неосуществимым решением.
Многие типы свайных фундаментов позволяют легко строить там, где могут быть проблемы с грунтовыми водами. Эти типы обсуждаются далее в этой статье и включают:
- Забивные сваи
- Буронабивные сваи (при сооружении с помощью непрерывного шнека)
- Винтовые сваи
Фундаменты, требующие большой подъемной силы
В зданиях с большой высотой подъема силы в основании их колонн или стен, сваи часто могут быть эффективным решением фундамента.
Возвышение колонн и стен внутри конструкции может быть вызвано:
- Большие опрокидывающие ветровые нагрузки на высокие стройные здания
- Поднятие ветром очень легких конструкций
- Воздействие раскачивания на стены зданий во время сейсмических событий
Неглубокие фундаменты решают проблему поднятия за счет использования собственного веса здания, а также использования соответствующей площади в плане для самого фундамента обеспечить стабилизацию. Однако, если поднятие достаточно велико, фрикционная способность некоторых типов свайных фундаментов может быстро и более эффективно решить эту дилемму.
Типы свайных фундаментов по материалу
Инженеры-строители и строители имеют несколько вариантов строительных материалов для различных типов свайных фундаментов. Некоторые типы свайных конструкций подходят для нескольких различных типов строительных материалов, в то время как другие подходят только для одного:
Типы свайного фундамента могут быть построены из:
- Монолитный бетон
- Сборный железобетон
- Конструкционная сталь
- Конструкционная древесина (пиломатериалы)
- Композитный бетон и сталь
Типы свайных фундаментов по методологии строительства
В следующих разделах описываются наиболее распространенные типы свайных фундаментов, дается краткое объяснение того, как они устроены, и перечисляются преимущества и недостатки каждого из них.
Буронабивные сваи
Буронабивные сваи обладают самой высокой грузоподъемностью среди всех типов свайных фундаментов. Они также могут достигать очень больших глубин.
Буронабивные сваи бывают двух основных типов:
- Вращающиеся буронабивные сваи (часто называемые просто буронабивными сваями)
- Шнековые сваи непрерывного действия (часто называемые сваями CFA или просто CFA)
Оба этих типа свай имеют круглую железобетонную конструкцию. Основное различие между ними заключается в том, как они сконструированы, а точнее, в том, какой сваебойный станок используется…
В буронабивном сваебойном станке используется буровое долото, состоящее из короткого стального винтового режущего лезвия, прикрепленного к вращающемуся валу. Отверстие для сваи строится путем постепенного вкручивания режущего лезвия в почву, а затем извлечения лезвия из вырытой ямы вместе с вырезанным грунтом, где оно помещается в грузовик в качестве добычи и вывозится с места. Этот процесс повторяется до тех пор, пока выкопанная яма не достигнет необходимой проектной глубины.
После завершения земляных работ внутрь помещается арматурный каркас, а затем методом треми укладывается бетон.
Тремный метод укладки бетона включает опускание трубы к основанию котлована, конец трубы в верхней части котлована соединяется с бункером для бетона. Затем в бункер и трубу заливают влажную бетонную смесь. Затем трубу медленно поднимают из выкопанной ямы, заливая ее бетоном. В процессе подъема бетон постоянно пополняется в бункер, чтобы система оставалась полностью заряженной.
Видео, иллюстрирующее метод строительства фундамента из буронабивных свай типа
В буровой установке CFA используется буровое долото, состоящее из длинного стального спирального режущего лезвия, которое проходит по всей длине бурового вала. Буровой вал представляет собой полую трубу, через которую можно закачивать бетон.
Свая сооружается путем проникновения режущего лезвия в грунт на необходимую расчетную глубину (в этом случае грунт не удаляется постепенно, а остается в отверстии между режущими лезвиями). Когда полноразмерный спиральный отвал выдвигается из отверстия, он увлекает за собой грунт, одновременно укладывая бетон по мере того, как он поднимается из котлована.
После извлечения сверла из отверстия арматурный каркас погружается в еще влажный бетон.
Видео, иллюстрирующее метод строительства свайного фундамента типа CFA
В чем разница между типами фундамента из свай CFA и буронабивных свай?
Таким образом, различия как для сваи CFA, так и для буронабивной сваи лучше всего иллюстрируются сравнительной таблицей…Буронабивные сваи
Сравнительная таблица различий между сваей CFA и буронабивной сваей
Преимущества типов буронабивных свай
- Глубина заложения может быть очень большой.
- В зависимости от сваебойной установки возможно ввинчивание в скалу.
- Если используется метод забивки свай CFA, его можно применять в зонах мелководья.
- Может быть достигнута чрезвычайно высокая грузоподъемность
Недостатки буронабивных свайных фундаментов
- Может образовываться значительный материал грунта, который необходимо вывозить за пределы площадки. Это может быть проблематично для участков, загрязненных почвой.
- Пыль, образующаяся во время строительства, может быть выше, чем у других типов свайных фундаментов
- Для монтажа и строительства требуется некоторое специальное оборудование по сравнению с некоторыми другими типами свайных фундаментов
- В процессе бурения возникает умеренная вибрация, особенно если встречаются скальные породы. -литой бетон, сталь или древесина.
Предварительно сформированные сваи обычно изготавливаются за пределами площадки, а затем доставляются с требуемыми размерами и длиной.
Затем сваи устанавливаются с помощью буровой установки с насадкой ударного молота (или иногда с вибрационной насадкой). Подобно тому, как забивают гвоздь в кусок дерева, буровая установка вбивает сваю в опорный грунт до тех пор, пока не будет достигнута желаемая мощность.
Видео, иллюстрирующее метод строительства фундамента из забивных свай
Как работают забивные сваи
Процесс забивания забивной сваи в опорный грунт имеет множество преимуществ. С геотехнической точки зрения, процесс забивания смещает грунт вокруг ствола сваи, что уплотняет грунт во время установки и увеличивает его несущую способность.
Забивные сваи лучше всего работают в условиях песчаного грунта. Если требуется заделка в опорную породу, забивные сваи не являются желательным решением.
Для достижения желаемой производительности молоток непрерывно ударяет по верхней части сваи. При каждом ударе на боковой стороне сваи наносится контрольная метка. При каждом последующем ударе наносятся дополнительные контрольные отметки, чтобы можно было измерить смещение сваи при каждом ударе. Затем инженеры-геотехники могут рассчитать несущую способность сваи в любой момент времени, поскольку приложенная сила (удар молотком) является контролируемой постоянной силой, а результирующее смещение пропорционально жесткости системы и, следовательно, ее несущей способности.
Обычно существует точка, в которой невозможно дальнейшее воздействие на верхнюю часть сваи, поскольку грунт может настолько уплотниться, что последующие удары не приведут к дальнейшему смещению сваи. По этой причине часто бывает трудно достичь желаемой несущей способности забивной сваи, поскольку метод установки может препятствовать достижению дальнейшего заглубления (и, следовательно, более высокой несущей способности).
Установка забивных свай на объекте
Преимущества типов фундаментов с забивными сваями
- Может выдерживать умеренные нагрузки
- Не требует удаления почвы. Это особенно выгодно для участков с загрязненной почвой.
- Может использоваться в условиях агрессивного грунта
- Очень быстрая установка
- Поскольку сваи изготавливаются за пределами площадки, их качество выше благодаря изготовлению в контролируемой среде
- Можно использовать широкий диапазон размеров свай от 350 мм до 2400 мм в диаметре (от 14 до 95 дюймов)
- Отсутствие открытых отверстий во время строительства, что повышает безопасность на площадке
- Может использоваться при наличии грунтовых вод
Недостатки типов фундаментов на забивных сваях
- Шумный процесс установки
- Установка может вызвать чрезмерную вибрацию, которая может повлиять на соседние объекты (как жильцов, так и конструкций)
- Меньшая гибкость для достижения высокая несущая способность
- Обычно не подходит для каменистых грунтов
Винтовые сваи
Винтовые сваи обычно изготавливаются из конструкционной стали.
Если вам когда-нибудь нравилось открывать бутылку вина (с пробкой, а не с винтовой крышкой), вы уже знаете, как работают винтовые сваи…
Видео, иллюстрирующее метод строительства фундамента на винтовых сваях
Как работают винтовые сваи
Винтовые сваи представляют собой предварительно изготовленные элементы из конструкционной стали, состоящие из круглого стального вала с круглым режущим лезвием в основании.
Винтовые сваи могут быть установлены с использованием неспециализированного оборудования. Достаточно простого экскаватора с вращающейся головкой.
Винтовые сваи бывают секционными, первая секция, которая устанавливается, имеет режущее лезвие. Если желаемая глубина и, следовательно, несущая способность не достигнуты, используются последующие длины. каждая последующая длина сцепляется с предыдущей, и установка шурупа продолжается до тех пор, пока не будет достигнута нужная глубина.
Преимущества винтовых свайных фундаментов
- Очень тихая установка
- Минимальное образование пыли во время строительства
- Минимальная вибрация при строительстве.
- Легкий вес, большинство деталей можно поднять на место вручную.
- Требуется неспециализированное оборудование, что делает этот тип свай идеальным для жилищного строительства.
Недостатки винтовых свайных фундаментов
- Не подходит для каменистых грунтов
- Перед началом строительства необходимо детально изучить состояние грунта.
- Несущая способность ограничена, особенно по сравнению с некоторыми другими типами свайных фундаментов.
Микросваи
Микросваи (также называемые минисваями) по своей природе очень похожи на буронабивные сваи, но имеют гораздо меньшие размеры по диаметру и глубине сваи.
Диаметр микросвай обычно составляет от 150 до 300 мм (от 6 до 12 дюймов), тогда как диаметр буронабивных свай составляет 300 мм и более…
Видео, иллюстрирующее метод строительства фундамента из микросвай Тип
Как работают микросваи
Из-за небольшого диаметра и малой глубины микросвай их установка немного отличается от буронабивных свай.
Сначала в грунт на необходимую глубину вдавливается стальной кожух. Затем почву удаляют методом промывки. Этот метод заключается в подаче воды под давлением в почву, после чего водно-грунтовая смесь буквально высасывается из кожуха.
Затем в отверстие заливается бетон с использованием метода треми, описанного ранее в этой статье. Поскольку укладка бетона происходит снизу вверх, стальной кожух одновременно снимается.
Затем в еще влажный бетон погружается арматура. Из-за малого диаметра сваи вместо полноценного арматурного каркаса обычно устанавливается одиночный централизованный стержень.
Преимущества типов фундаментов из микросвай
- Может устанавливаться в ограниченном пространстве, что делает его идеальным для укрепления существующих фундаментов на автостоянках и т. д.
- Относительно тихая установка
- Относительно низкая вибрация при строительстве
- Материал грунта минимален из-за малого диаметра и длины сваи
существующие фундаменты )
- Длина ограничена. Если фундамент должен достигать большой глубины, микросваи не являются приемлемым решением.
- Ограниченное применение на мелководье
Свая Franki
Свая Franki, пожалуй, один из моих любимых типов свайного фундамента. Сваи Franki используют преимущества буронабивных свай.
Сваи Franki часто называют сваями, нагнетаемыми под давлением. Этот тип сваи был запатентован Эдгардом Франкиноулем в 1909 году.
Видео, иллюстрирующее метод строительства свайного фундамента Franki Тип
Как работают сваи Franki
Установка свай Franki начинается с введения в землю стальной обсадной трубы. Стальной корпус пробивает слои грунта с помощью отбойного молотка.
В нижней части стального кожуха предусмотрена сухая цементная смесь. Отбойный молоток опускает сухую цементную смесь и стальную обсадную трубу все ниже и ниже, пока не будет достигнута желаемая глубина. Сухая цементная смесь действует как головка молота (забивная пробка), позволяющая системе проникать глубоко под землю.
После достижения желаемой глубины положение стальных обсадных труб фиксируется, что предотвращает ее дальнейшее движение. По сухой бетонной смеси наносятся последние удары молотком, которые дополнительно уплотняют грунт и заставляют смесь выходить из стального корпуса. При этом сухая цементная смесь образует луковицу в основании сваи. Эта форма луковицы позже придаст свае Franki исключительную грузоподъемность, когда она будет завершена.
Затем устанавливается арматурный каркас и оставшаяся часть вырытой ямы заливается бетоном.
Преимущества свайного фундамента Franki Тип
- Благодаря стальному корпусу свая Franki может быть установлена при наличии мелкого уровня грунтовых вод.
- Бульбовидная форма основания сваи Franki придает ей очень большую несущую способность по сравнению с ее длиной
- Процесс уплотнения во время строительства также придает свае Franki очень хорошую способность к сжатию по сравнению с ее относительной длиной
Недостатки свайного фундамента Franki
- Глубина установки свай Franki ограничена
- Строительство может быть шумным из-за ударного молота
- Относительно высокая вибрация при строительстве
- Не подходит для каменистых грунтов
Шпунтовая свая
Шпунтовые сваи являются исключением из типов свайного фундамента для этой статьи. Это связано с тем, что шпунтовые сваи в основном используются для временного укрепления и удержания почвы. Они могут выдерживать только номинальную вертикальную нагрузку.
Шпунтовые сваи также используются для временных перемычек, помогающих при строительстве опор и фундаментов мостов посреди водоемов.
Видео, иллюстрирующее метод строительства фундамента из шпунтовых свай
Как работают шпунтовые сваи
Шпунтовые сваи изготавливаются из листов конструкционной стали. Стальные листы обычно имеют трапециевидную форму, чтобы придать шпунтовой системе жесткость при изгибе. №
Профилированные стальные листы вдавливаются в грунт бок о бок, образуя непрерывную сцепленную стену. Установка сегментов может выполняться либо с помощью специализированной буровой установки, либо на более мелких участках их можно просто вдавить в землю с помощью экскаватора с помощью навесного ковша, чтобы вдавить их в почву.
Шпунтовые сваи обычно используются для временного удержания и укрепления, чтобы помочь в строительстве других строительных элементов, таких как глубокие фундаменты и стены подвала.
Сегменты шпунтовых свай, сложенные во дворе, прежде чем они будут доставлены на стройплощадку и погружены в грунт
Преимущества шпунтовых свай
- Бесшумная установка
- Низкое образование пыли во время строительства
- Относительно низкая вибрация, создаваемая во время строительства.
- Может использоваться в местах с неглубоким уровнем грунтовых вод.
Недостатки шпунтовых свай
- Могут выдерживать только небольшие вертикальные нагрузки (не предназначены для этого применения)
- Расчетный срок службы шпунтовых свай низкий из-за заглубления стали в грунт.