Виды свай

Забивные и набивные опоры — обзор отличий

В приведенной в данном разделе таблице можно увидеть, чем отличаются забивные и набивные опоры для фундамента.

Забивные сваи	Набивные сваи
Можно использовать на любой почве и в местах, которые близко расположены к оврагам или балкам.	Подойдут для почвы с камнями и иными твердыми включениями.
Толщина просадочных или набухающих грунтов не должна превышать 12 м	Можно использовать в тех местах, где просадочные и набухающие грунты имеют толщину от 14 до 30 м. При этом набивные опоры должны иметь расширение внизу. Заглубляют такие опоры до прочных непросадочных грунтов.
Эффективно применение на площадках, где имеются большие земляные насыпи	Если на участке есть риск возникновения оползней, то тогда здесь лучше использовать набивные сваи большого сечения.
Прерывать строительство, чтобы бетон набрал проектную прочность, не требуется.	Чтобы бетонный раствор набрал проектную прочность и нормально просох, строительство придется прерывать на 4 недели.

Функциональные особенности составных изделий

Если брать сваи, производимые в соответствии с действующими Государственными стандартами, то они состоят из двух конструктивных частей – верха и низа. Сечение у этих свай может быть следующим:

300х300 мм. Длина изделия – от 14 до 24 м.
350х350 мм, 400х400 мм. Длина – от 14 до 28 м.

Верхняя и нижняя часть свай могут существенно отличаться по длине. При сечении 300х300 мм длина нижней части – от 7 м, максимальная – 12 м. При сечении 350х350 или 400х400 мм нижняя часть с минимальной длиной 8 м, максимальной – до 14 м. Что касается верхней части, то она у свай с сечением 300х300 мм может быть в длину от 5 до 12 м, при сечении 350х350 или 400х400 – от 6 до 14 м.Определить назначение и местоположение частей очень просто по их внешнему виду: на нижней части есть заострение, облегчающее вдавливание в грунт при забивке. Со стыкуемыми частями еще проще, т.к. на них имеются элементы, за счет которых происходит фиксация. Для стыковки этих элементов могут использоваться следующие методики:

Сварка накладки из листового металла, обжимающей тело сваи;
Обжимные болтовые накладки;
Простое и недорогое соединение посредством закладных стаканов;
Посредством шпоночных выступов без фиксации, или же посредством кондуктора. В этих же случаях может использоваться герметизирующая лента;
Соединение за счет армирующих стержней и посадочных отверстий. Для фиксации применяют особо прочный строительный клей;
Для фиксации может использоваться откидной замок;
Штифт.

За прочность отвечает армирующий продольный каркас, для изготовления которого используется арматура А2 и А3, с диаметром от 13 до 20 мм. Поперечная прочность при этом обеспечивается металлическими сетками типа B-1, причем минимально допустимый диаметр проволоки – 0,5 см.Для заливки тела сваи может использоваться бетон. Класс – не менее М200. В качестве наполнителя допустим только щебень с величиной фракции не более четырех см.В современном строительстве предпочитают использовать сваи, залитые по технологии предварительного натяжения. В этом случае армирующий каркас предварительно натягивается посредством использования гидравлических домкратов. Как только бетон схватывается, домкраты ослабляют, арматура возвращается в исходную позицию, за счет чего происходит упрочнение конструкции. Все сваи, изготовленные по этой технологии, обладают максимальными прочностными характеристиками, эффективно сопротивляясь сжатию, а также изгибанию в толще грунта.

Применение свайного фундамента

Фундамент из винтовых свай используется в первую очередь при строительстве домов на слабых подвижных грунтах. К ним относятся болотистые и торфяные почвы. Такое основание целесообразно использовать и при высоком уровне грунтовых вод.

Таким образом, свайное основание рекомендуется использовать в таких случаях:

близость озер, рек и других крупных водоемов;

необходимость возведение фундамента в сжатые сроки;

возможность экономии бюджета на строительство.

Применение свайного основания рекомендуется и на тех участках, где отсутствует удобный подъезд техники для проведения земляных работ. К тому же возводить его можно даже при отсутствии электричества, которое необходимо для работ по заливке классического фундамента из бетона.

Для установки буронабивных свай можно использовать даже ручной инструмент, а бетон замешивать вручную небольшими порциями. А установка винтовых свай вообще не требует работ по бетонированию.

Железобетонные сваи: плюсы и минусы

Продолжительный период использования. При соблюдение всех требований к установки сваи, и технологии при их изготовление опора в среднем прослужит 90 и более лет при полном отсутствие ремонтных работ.
Высокий уровень прочности. Железобетонные сваи с внутренней арматурой способны выдержать многоэтажные здания.
Устойчивость. Бетонная конструкция при погружение в грунт опирается на него используя все несущую способность, тем самым выдерживая даже небольшие землетрясения или ураганы.
Монтаж в усложненных условиях. Так, грунт может быть с повышенной влажностью, а потому и сваи должны быть соответственно прочными и устойчивыми, а главное легко устанавливаться. Именно эти качества и присуще железобетонным сваям.

недостатков

Нормативные требования

Технологические особенности производства регламентируются документом ГОСТ 19804-91. В соответствии с ним должна обеспечиваться достаточная надежность, чтобы ЖБИ служили минимум 90 лет. Допустимо использовать сваи при возведении одно- и многоэтажных построек, мостовых конструкций и объектов другого целевого назначения.

Нормы выпуска опор данного типа регламентируются документами: ГОСТ 6727.80 и 7348.81 (особенности армировки), ГОСТ 19804-2012. Отдельные требования предъявляются к мостовым конструкциям.

Например, минимально допустимая марочная прочность цемента при производстве свай для строительства подобных объектов — М350. Для увеличения надежности используется продольное армирование таких изделий. Повышенные требования предъявляются и к многоэтажным постройкам. По этой причине для их возведения используют такие же монолитные сваи существенной прочности.

Схема монтажа

Порядок действий:

Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
Производится погружение свай.

Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.

Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.

Используются следующие схемы:

Последовательная.
Секционная.
Спиральная.

Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.

Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.

Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.

Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.

После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.

Достоинства свай

К однозначным преимуществам относят:

1. Длительный срок службы – до 100 лет без потребности в плановом или капитальном ремонте. Но такая долговечность обеспечивается исключительно при условии правильного монтажа.

2. Прочность, износостойкость и надежность. При выборе правильной схемы армированные сваи из бетона выдерживают вес многоэтажных домов, их несущие способности достигают 60 т.

3. Стойкость к коррозии, грунтовой и атмосферной влаге, действию химических веществ.

4. Универсальность, неограниченный климатический диапазон применения. Забивные изделия из железобетона используются наряду с металлическими винтовыми даже в районах с не оттаиваемыми грунтами.

5. Высокую устойчивость. Закладка фундамента на сваях позволяет достичь неподвижных слоев почвы вне зависимости от глубины их заложения и опереться на них с максимально возможной несущей способностью.

6. Огнеупорность.

7. Минимальное восприятие к перепадам давления. Сваи выдерживают и перераспределяют как опорно-поперечные нагрузки фундамента, так и боковые.

8. Ведение строительства на склонах и участках со сложным рельефом за счет использования изделий разной длины.

9. Быструю скорость монтажа благодаря задействованию спецтехники и виброоборудования, возможность закладки основания здания в холодное время года (для всех разновидностей за исключением набивных и заполняемых бетонным раствором).

10. Для забивных конструкций – уплотнение грунта вокруг опоры при ее погружении.

Нюансы и основные этапы установки

Выбор конкретной технологии погружения опоры в грунт зависит от ее типажа, для забивных требуется оказание статистического или динамического воздействия на оголовок при поддержке вертикального расположения самой сваи. С этой целью используются: гидравлические, дизельные и другие механические молоты, копровые устройства, вибропогружатели. Предпочтение отдается последним, эффект закрепления в грунте от постепенного погружения сильнее, а риск повреждения меньше, чем в случае забивания ударным инструментом.

Этапы включают:

Подготовку участка, разметку поля согласно заранее составленной схеме

На этом этапе важно очистить площадку от растений, по возможности она выравнивается. Места забивки обозначаются арматурой, с помощью шнура и уровня проводится проверка геометрии будущей основы.
Доставку и разгрузку, перемещение по строительному участку.
Задействование подъемной и забивной техники

На этом этапе сваи поднимаются и устанавливаются вертикально (контроль и поддержка уровня осуществляется с помощью гидроопор). Далее происходит их погружение: забивка одного изделия требует всего несколько минут, все опоры для фундамента оказываются в грунте за один день. На этом этапе постоянно контролируется уровень.
Подготовку к обвязке: крепление к оголовку листов металла или дробление верхушки для соединения с каркасом будущего ростверка. На этом этапе важно выровнять высоту свай и вывести их на один уровень.

Дальнейшие работы зависят от степени заглубления и вида ростверка, при значительных весовых нагрузках его закладывают из сборного или монолитного железобетона, последний вариант считается самым надежным. Технология погружения и закладки набивных или пустотелых свай отличается – на первом этапе проводится выемка грунта. Бетонные работы возможны исключительно в теплое время года, организовать прогрев основания в данном случае крайне сложно. Приступать к возведению цоколя разрешается не ранее достижения раствором прочности. Это же условие соблюдается при заливке ростверка.

Расценки ЖБИ для обустройства свайного фундамента

Наименование	Длина, мм	Сечение, мм	Порядок армирования	Марка бетона	Вес 1 п.м., т	Цена, рубли
Забивные сваи с квадратным сечением
С 40.30-6	4000	300/300	6	М200	0,92	3200
С 50.30-8	5000	8	1,15	3990
С 60.30-3	6000	3	1,38	3990
С 70.30-8	7000	8	М350	1,6	5680
С 80.30-6	8000	6	М250	1,83	6190
С 100.35-6	10000	350/350	6	3,1	12630
С 120.35-9	12000	9	3,73	16050
То же, с напрягаемым каркасом
С 80.30-10.1	8000	300/300	10	М250	1,825	10500
То же, повышенной ударостойкости
С 90.30-6.1у	9000	300/300	6	М350	2,05	9830

Виды

Изделия делятся на 2 группы:

готовые ЖБИ, производятся в заводских условиях;
каркасные конструкции, которые заливаются бетоном на участке после монтажа в грунт.

Первый вариант используется для строительства основания по грунтоцементной, буронабивной, инъекционной технологии. В данном случае на изделия не оказывает воздействие существенная нагрузка при заглублении в почву. Это позволяет сохранить целостность ЖБИ.

Второй вариант применяется, когда планируется использовать следующие методы забивки железобетонных свай: с помощью гидравлического молота, оборудования, продуцирующего вибрационные волны, техники вдавливания под воздействием статического давления.

В этих случаях увеличивается риск преждевременного разрушения ЖБИ, что приводит к снижению надежности всей конструкции. По данной причине сначала в почву заводят металлический каркас.

Кроме того, железобетонные изделия делятся на группы с учетом формы сечения: круглая, прямоугольная, квадратная. Различают также сваи по типу конструкции:

монолитные;
составные.

Форма наконечника, заглубляемого в почву, тоже отличается: бутылочного типа, конусообразная, существуют и тупоконечные изделия. При выборе учитывают способ установки опор и тип грунта.

Монолитные

Эти цельные изделия производятся в заводских условиях. Их отличает многовариантность решений: существуют остро- и тупоконечные монолитные сваи данного вида, прямоугольного, квадратного и круглого сечения. Внутри ЖБИ — каркас, заполненный бетоном, пустоты отсутствуют. Это повышает прочность изделий.

Устанавливаются сваи путем вдавливания в почву. Предварительно бурить отверстия под них не нужно. Монолитные ЖБИ используются для возведения объектов разного целевого назначения: частное жилье, гражданское строительство. Отличает изделия данного вида существенный вес. Для транспортировки, монтажа понадобится специальная техника и несколько рабочих.

Пустотелые оболочковые

По названию можно понять, как устроены железобетонные сваи этой группы. Внутри они полые. Снаружи опоры не отличаются от монолитных аналогов. Однако для установки пустотелых ЖБИ необходимо подготовить участок: делают отверстия под сваи, при этом их диаметр ненамного превосходит размер железобетонных изделий, т. к

важно обеспечить надежную фиксацию

Существуют составные ЖБИ. Их собирают из нескольких элементов перед тем, как будет осуществляться погружение в грунт.

Набивные

Различают варианты:

с ненапрягаемой продольной арматурой, поперечным армированием;
с напрягаемой продольной арматурой, поперечное армирование в большинстве случаев также выполняется, но существует вариант без усиления таким способом.

По форме набивные конструкции тоже отличаются: прямоугольные, квадратные, круглые. Однако при монтаже в сложных грунтах (в регионах с низкой среднесуточной температурой) предпочтение следует отдавать последнему из вариантов. Если использовать сваи квадратного сечения, увеличивается риск их крена. Это приведет к разрушению постройки в дальнейшем.

Набивные сваи отличаются по технологии монтажа. Сначала устанавливается гильза из прочного материала. Затем выполняется монтаж арматуры и заливка бетона. Распространен вариант свай набивного типа с уширением в нижней части. Гильза может быть заполнена песком, грунтом, но для строительства крупных объектов применяют бетонную смесь.

Железобетонные сваи: технология погружения

при помощи крана сваи погружается в проделанное в грунте отверстие;
молот настраивается и устанавливается сверху у основания сваи;
толкательными движениями молот вбивает конструкцию в грунт до соприкосновения основания с нижней точкой почвы

Подробнее на странице:

Сваебойная машина располагается на месте погружения, после чего выполняется подтягивание сваи с расходного склада к копру: на краях свайного столба расположены монтажные петли, которые зацепляются карабинами, после чего лебедочный механизм волочит сваю к установке;
Когда свая подтягивается к копру на расстояние в 1/3 от своей длины производится ее строповка подъемными тросами, после чего стреловой кран поднимает столб в разворачивает его тыльной стенкой к копровой мачте;
Свая заводится в наголовник ударного молота, после чего конструкция опускается так, чтобы ее острие упиралось в грунт, а голова соприкасалась с копровой мачтой. Далее голова сваи отводится от мачты, на нее опускается дизельмолот и производится фиксация наголовника на столбе;

Рис: Установка сваи в исходное положение

Свая закрепляется в направляющих элементах копровой мачты, после чего проверяется вертикальность ее положения и соосность столба по отношению к ударной части молота;
Начинается процесс погружения — пока свая не углубится в грунт на 1-1.5 метров удары по ней наносятся на мощности в 25-30% от максимальной. Такие удары выполняют направляющую функцию.
После проходки первых двух метров сваебойный молот начинает работать в полную силу. Забивка сваи производится до момента, пока не наступит проектный отказ.

Рис: Забивка ЖБ сваи гидромолотом

Важно: отказ сваи — это величина ее заглубления в почву от одного залога (10-ти ударов дизельмолота). Величина отказа измеряется с помощью прогибомера, если она соответствует проектным данным, погружение сваи считается выполненным.

Что это такое, характеристики свайных опор

Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.

Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:

при строительстве заборов;
легковесных хозяйственных построек;
временных сооружений (бытовок).

Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.

с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
подача бетона через полость непрерывного шнега.

По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.

Плюсы и минусы

Преимущества следующие:

доступная технология для применения в частном строительстве;
высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.

Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:

потребность в расходе большого количества бетона;
сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.

Сфера применения

Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:

ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.