Свайный фундамент – это прочная конструкция, которая позволяет посредством свай передать нагрузку строения на несжимаемые слои грунта, расположенные достаточно глубоко.
Особенно это актуально, когда почвы слабые (торфяные или болотистые). Чтобы фундамент выдержал вес здания, он должен прочно опираться на твердый грунт. Здесь применимо правило: чем больше площадь основания сооружения, тем меньше его давление на почву.
Для исчисления нагрузки на каждую опору, на этапе проектирования производится расчет веса всего сооружения. Получившийся показатель делят на количество устанавливаемых свай.
Стойки погружаются с такой нагрузкой, которую они должны будут выдерживать. Признаком того, что опора достигла твердого слоя и готова выдержать заданную нагрузку, будет остановка ее продвижения вглубь.
Забивка свай из железобетона невозможна ручным способом. Для этого потребуется пневматический молот. Количество и частота расположения опор варьируется и напрямую зависит от общего веса конструкции. Но они обязательно устанавливаются под предполагаемыми стенами, в пересечении стен и в углах.
По окончании забивки, производится обрезка оголовков опор на равной высоте. Затем начинается возведение сооружения.
Что такое забивные сваи
Забивные сваи представляют собой стержни с квадратным сечением и одним заостренным концом, выполненные из железобетона. Их погружают в грунт ударным методом. Фундамент на забивных сваях прочен и демонстрирует хорошие технические характеристики.
Этот тип свай — надежное и устойчивое основание с максимальной несущей способностью, которое в сравнении с установкой фундаментов ТИСЭ и винтовыми, более устойчив и прочен.
Для такого типа могут применяться также деревянные сваи из твердой древесины. Они изготавливаются из дуба, сосны, ясеня и прочих твердых сортов, твердость которых можно определить по методу Бринелля.
Часто винтовые лопастные сваи заменяют трубами с конусообразным наконечником. Забивные трубы обладают лучшей несущей способностью, чем сваи, установленные методом погружения. Даже, несмотря на то, что применяются конструкции одинакового размера, вбиваемые элементы показывают лучшие характеристики прочности.
Требования к изготовлению
Изготовление свай такого типа регламентируется положениями Госстандарта, в которых указывается, что марка бетона должна обладать прочностью 300 кгс/кв.см.
Бетоны с такими показателями при испытаниях на прочность и сжатие рассматриваются как тяжелые.
Их используют для строительства долговечных зданий, взлетных полос и дорожных эстакад.
При устройстве прочих типов фундаментов на сваях применяется раствор с более низкими техническими характеристиками.
Это относится и к возведению сооружений на буронабивных сваях или ТИСЭ.
Каркасные и деревянные дома на забивных сваях
Для устройства свайного фундамента под деревянные или каркасные здания применяют сваи длиной 3 или 4 метра с диаметром 150 или 200мм. То есть подбирается меньший диаметр, чем для тяжелых конструкций из кирпича в несколько этажей.
Такой размер считается достаточным для того, чтобы свая вошла в твердый пласт почвы, а фундамент обрел необходимую несущую способность.
Однако применение такого типа свай проблематично из-за необходимости приобретения соответствующей малогабаритной техники для их забивания.
Использование тяжелых устройств запрещено правилами техники безопасности и СНиПами. Для выполнения работ в соответствии с требованиями, указанными выше, необходим определенный размер строительного участка.
Таким образом, до ближайшего строения должно быть не менее 25 метров.
Выполнение работ по устройству фундамента
Фундамент на забивных опорах хорош тем, что его можно использовать для любых почв, включая слабые грунты: подвижные, торфяные или болотистые.
Подготовительные мероприятия:
- очистка строительного участка от растительности;
- доставка деталей устанавливаемой конструкции;
- разметка устанавливаемого фундамента.
Установка сваи
Процесс забивки осуществляется следующим образом. Элемент устанавливается вертикально с оголовком, направленным вверх. Проверяется совпадение острия и оси. Затем начинается сам процесс забивки.
Опускается ударная часть молота, а частота забивки каждой сваи подсчитывается сначала на 1 метр, затем по 0,1 метра до «отказа». Средний показатель «отказа» исчисляется количеством ударов по основанию элемента.
При ударе молота производится замер погружения и определяется несущая способность конструкции. Это дает возможность предупредить недостатки при дальнейшем строительстве.
На этом этапе удается предусмотреть пустоты, встречающиеся камни и прочие препятствия в почве. В случае если свая в процессе погружения наталкивается на какое-нибудь препятствие, может возникнуть ложный отказ. Соответственно, такой вид основания не применим для устройства свайного фундамента на скалистых участках.
Возможен еще один вариант развития событий, когда при наличии пустот в грунте, конструкция сильно погружается после удара. В этом случае, несущая способность основания существенно снижается.
На всем протяжении процесса забивки должна выполняться сверка точности разбивки свайной конструкции.
Вывод
При соблюдении всех требований, с помощью забивных свай создается качественное и надежное основание.- Стоимость устройства фундамента на сваях эквивалентна стоимости на другие виды фундаментов.
- При наличии установок для забивки и высоко маневренной техники, техпроцесс занимает небольшой промежуток времени.
- Объем физических затрат аналогичен их объему при схожих технологиях.
- Свайные фундаменты показывают превосходные показатели надежности, долговечности и обладают отличной несущей способностью.
Недостатки свайного основания
- При обустройстве фундамента на сваях необходимо продумать, как утеплить и отделать цокольный этаж.
- Если грунты на строительном участке набухающие или просадочные, характеристики устойчивости фундамента могут существенно снижаться.
В случае необходимости придать конструкции большую прочность, используют сооружение свайного фундамента с ростверком. Такие основания можно разделить на:
- плитно-свайный тип;
- свайно-ленточный тип.
При устройстве этих двух типов оставляют некоторое пространство между землей и лентой. Выполняется засыпка слоя песка, щебенки или гравия под ленту.
Он не дает грунту (в случае пучения) упираться в ростверк. Кроме того, при наличии этого зазора ростверк не будет приподнимать фундамент вверх.
Такой же способ применяется и для плитного варианта свайного фундамента.
Материалы для изготовления свайных опор
Деревянные – забивные сваи с низкой влагостойкостью, а металлические изделия имеют более низкие показатели несущей способности.
Изготавливаются такие элементы из стальных труб, швеллера и т.д.
Основное их преимущество – малый вес в сравнении с другими.
Такие опоры можно забивать достаточно глубоко, наращивая поэтапно их длину.
Железобетонные – сваи с квадратным сечением, имеют заостренный конец со стальным башмаком.
Для малоэтажных зданий применяют микросваи длиной до трех метров.
Преимущества железобетонных свай
- Хороший показатель несущей способности и переносимости нагрузок без снижения эксплуатационных характеристик.
- Длительный срок службы – около 100 лет.
- Плотно опускаются в грунт.
- Увеличение прочности за счет конструктивных особенностей – внутреннее армирование.
- Высокая влагостойкость, огнеупорность, устойчивость к переменам атмосферного давления.
- Удобство хранения. Изделия складируются в штабели, не требуют никаких особых условий.
- Быстро устанавливаются, выгодно сокращают время на подготовительные и установочные работы.
Необходимо помнить, что перед началом погружения и забивкой, все опоры должны быть тщательно очищены от грязи.
Закупаемые опоры должны быть снабжены подтверждающими документами о соответствиях установленным стандартам, информацию о производителе, качестве бетона, дате изготовления конкретной партии и т.д.
Хорошими изделиями считаются те, которые имеют гладкую поверхность без трещин и сколов.
