Минус свайного фундамента: плюсы и минусы фундамента на сваях

Содержание

Плюсы и минусы свайного фундамента

Надежность и долговечность здания определяет прочность его основы. Сегодня применяется огромное количество типов фундаментов, среди которых наибольшее количество вопросов вызывает винтовой. В промышленном строительстве такой вид конструкции начал использоваться в середине 19 века вместо бетонной ленты. И только последние 15 лет фундамент из винтовых свай нашел широкое применение у индивидуальных застройщиков при возведении малоэтажных домов.  Высокую популярность такого основания определили многочисленные положительные отзывы о его надежности и многих других преимуществах.  Если грамотно подойти к выбору материала, четко соблюдать технологию строительства, знать все плюсы и минусы винтовых свай для фундамента, можно возвести надежную конструкцию для зданий различного назначения с длительным сроком эксплуатации.

Фундамент на винтовых сваях, плюсы и минусы о котором часто являются предметом споров у застройщиков, подходит для возведения капитальных сооружений. Такое основание не трудозатратно, и по финансам выходит значительно дешевле. Возведение свайного фундамента применяется в следующих случаях:

  1. Слабая почва. Во время дождей такой грунт переувлажняется, что может привести к разрушению здания, если построить его на бетонной ленте. Чтобы этого не допустить, следует перенести нагрузку на более твердые нижние слои почвы.
  2. Плотный грунт. Фундамент на винтовых сваях в этом случае позволит сэкономить время, потраченное на возведение дома. Вырыть котлован на твердых почвах без привлечения специальной техники невозможно. К расходам также стоит отнести покупку бетона, арматуры и материалов для опалубки.
  3. Сложный рельеф. Строительство дома в местности со сложным рельефом предполагает большое количество земельных работ, предшествующих обустройству основания, чтобы очистить и выровнять участок.

При строительстве домов на винтовых сваях не проводятся объемные работы по расчистке и выравниванию площадки, удалению верхнего слоя почвы и укладке гидроизоляционного материала. Это существенно сокращает сроки возведения и снижает общую стоимость постройки. Глубина погружения свай составляет 1,5-7 м. При необходимости возможно нарастить их до 11 м. Каждая опора выдерживает нагрузки весом до 7 тонн. Этого достаточно для каркасных построек и домов, возведенных с использованием облегченного кирпича, дерева, пористого камня


Фундамент на винтовых сваях делится на четыре вида:

  1. Стандартный – применяется для возведения важных элементов строения, обеспечивающих его надежность и устойчивость;
  2. Одиночный  –  задача такого основания заключается в поддержке отдельных элементов, применяется оно в том случае, когда требуется пристроить что-то к уже имеющемуся дому;
  3. Ленточный  –  сваи располагают под стенами постройки, что позволяет равномерно распределить нагрузки;
  4. Свайное поле – представляет собой конструкцию, состоящую из винтовых опор, вкрученных в грунт по всей площади дома. Создается такое основание для тяжеловесных построек.

На видео плюсы и минусы винтовых свай:

Фундамент на винтовых сваях – недостатки

Чем плох свайный фундамент? Винтовая опора состоит из металлической основы, поэтому такая конструкция подвергается коррозии. Этот недостаток негативно сказывается на долговечности фундамента и здания в целом. Большинство эксплуатационных минусов проявляются при нарушении технологии строительства. На качество фундамента оказывают влияние многие факторы, определяющее значение имеют следующие:

  • марка и толщина стального материала;
  • способ создания сварного шва;
  • качество швов лопастей свай.

Чтобы увеличить срок эксплуатации свайного фундамента, требуется дополнительная пескоструйная обработка конструкционных элементов основания, предшествующая нанесению  антикоррозийных составов. Конечно, нельзя исключать тот факт, что покрытие может пострадать при вкручивании винтовой сваи в толщу почвы.  Этого можно избежать, если выбрать более качественный металл. Идеальный вариант для изготовления ствола опоры – цельная сталь без следов сварки на поверхности.

Желая возвести капитальный дом для круглогодичного проживания, который прослужит долго, нельзя не брать во внимание и такие недостатки винтовых свай для фундамента, как:

  1. Малая несущая способность. Свайно-винтовой фундамент рекомендуется использовать для построек в один-два этажа. Более высокую нагрузку такое основание не выдержит даже при условии обустройства усиленной конструкции. Также этот минус определяет ограничение строительства легкими и небольшими здания, например, из пеностеролбетона или арболита.
  2. Невозможность обустройства подвала. Разрывать грунт для проведения работ по обустройству подвального помещения не рекомендуется, так как при этом можно нарушить его контакт со сваями.
  3. Трудозатратная облицовка отмостки и цоколя здания. Отделочные работы необходимы для герметизации подпольного пространства, способствующей снижению риска появления коррозии на винтах.
  4. Возможность деформации фундамента. Как правило, она наблюдается, если свайные опоры были вкручены или забиты в заранее сделанные отверстия. Деформироваться основание также может и при неодинаковой глубине размещения винтов.
  5. Проседание грунта – этот недостаток винтовых свай возникает при плохом обследовании участка.
  6. Точный расчет. Длительный срок службы основы здания зависит от точности проведенных расчетов и правильности составленного чертежа. Сделать это самостоятельно, не имея специальных навыков и знаний, невозможно, а за услуги специалистов придется заплатить.

Стоит также отметить, что свайный фундамент не подходит для проведения работ на каменистой почве, так как вкрутить винтовую опору в такой грунт невозможно.


Несмотря на вышеперечисленные минусы, заменой ленточного фундамента на винтовые сваи пользуются все больше застройщиков. Этому способствует множество  преимуществ, которым обладает такое основание.

Преимущества винтовых свай

Выгодные отличия винтовых свай особенно заметны при возведении небольших сооружений. Идеальной основой для лопастных опор принято считать суглинок и смесь песка со щебнем. В таких условиях возникающий при вкручивании конус из грунта уплотняется и получает прочностные характеристики застывшего бетона.

Говоря о преимуществах винтовых свай, стоит отметить следующие моменты:

  1. Винтовой фундамент – выгодное решение для возведения капитального дома на участке со сложным рельефом.
  2. Строительство дома на винтовых опорах можно начать в любое время года  – температура и влажность воздуха не влияют на качество и надежность конструкции, так как на глубине погружения свай температура грунта не меняется.
  3. Достоинством винтовых свай является их стойкость к воздействиям морозного пучения, возникающего во время промерзания почвы.
  4. Короткие сроки строительных работ. При хорошей проходимости грунта, слаженной работе бригады строителей свайное поле под здание средних размеров можно подготовить за один день. При этом сразу же после установки сваи можно обвязать и приступать к возведению стен. Винтовые опоры не нуждаются в усадке и наборе прочности, как монолитные конструкции, строительство которых подразумевает заливку бетонного раствора.
  5. Минимальные трудозатраты. Для строительства свайно-винтового фундамента не требуется рыть котлован и выполнять монтаж опалубки. Кроме этого, площадка под такое основание не нуждается в предварительном выравнивании. Это преимущество позволяет обустраивать такое основание в непосредственной близости от ветхих построек, проложенных сетей канализации, водо- и электроснабжения. Возведение монолитных фундаментов сопровождают сильные вибрации грунта, которые могут привести к разрушению постройки. При обустройстве винтовых свай этого можно избежать.
  6. Свайно-винтовая конструкция не вытягивает воду из грунта, поэтому стены в доме, построенном на таком фундаменте, всегда будут сухими.
  7. При правильном выборе свай, изготовленных из качественной стали, и соблюдении технологии их вкручивания обеспечивается долгий срок службы основания, который исчисляется несколькими десятками лет.
  8. Качественная теплоизоляция фундамента обеспечит сухой пол в доме.
  9. Конструкция, построенная на винтовых сваях, стоит дешевле, чем ленточный фундамент. Разница составляет не менее 30-40%.  Как известно, возведение фундамента относится к самым затратным этапам строительства дома, поэтому экономия денежных средств будет ощутимой.
  10. Сваи можно установить, не используя специальную технику.  Это позволит снизить траты на возведении дома в целом.
  11. При устройстве фундамента на винтовых сваях проектирование и монтаж систем канализации и водоснабжения можно проводить, как во время монтажа элементов основания, так и по окончании строительства.

Все вышеперечисленные преимущества фундамента на винтовых сваях имеют место быть только тогда, когда соблюдены все технологические нормы и разработанные нормативы при его возведении. Не менее важно правильно подобрать материалы для строительства такого основания, для чего необходимо учитывать все особенности местности.

Винтовые сваи – за и против

Нельзя сказать, что свайно-винтовой фундамент лучше монолитного.  Каждая конструкция имеет свои особенности возведения, преимущества и недостатки. К тому же и рассчитаны они на разные условия эксплуатации. Однако, все за и против винтовых свай, делают сооружение такого фундамента достаточно ограниченного применения. Его возведение экономически оправдано, если:

  • недостатки винтовых свай несущественны или минимизированы – к примеру, малая несущая способность конструкции – это минус, но при строительстве легкого каркасного дома он роли не играет
  • такое основание является оптимальным вариантом для данной местности с учетом его рельефа и особенностей грунта.

В заключении стоит еще раз подчеркнуть, что разработку проекта, расчеты и непосредственно возведение свайного фундамента для строительства капитального дома лучше доверить проверенной организации, предоставляющей гарантии на выполненные работы.  Не стоит доверять работу мастерам с улицы, даже если они позиционируют себя настоящими профессионалами. Экономия в такой ситуации получается весьма сомнительной и не исключено, что совсем скоро придется искать специалистов, которые смогут исправить допущенные ошибки. Строительство дома на винтовых сваях, выполненное непрофессионалами, может привести не только к поломке фундамента, но и к разрушению всего здания.

Взвесив все за и против винтовых свай, можно сделать вывод, что такой фундамент является надежной, прочной и экономичной конструкцией. Главное, правильно выбрать материал для его возведения и строго соблюдать технологию строительства без допущения малейших ошибок.

Минусы винтового фундамента. Минусы свайного фундамента

1. Возможно несоответствие срока службы конструкции требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».

Подобное неизбежно случится, если при разработке проекта не будут учтены степень коррозионной агрессивности грунтов на участке строительства (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»), а также наличие блуждающих токов.

Только подобрав толщину стенки ствола и лопасти (подробнее «Расчет толщины стенки ствола»), марку стали (подробнее «На что влияет марка стали?») в соответствии с указанными данными, определив порядок действий для снижения коррозии (водоотведение, использование цинковых анодов – подробнее «Коррозия: причины, способы защиты») можно обеспечить нормативный срок службы фундаментный конструкции и всего сооружения.

2. Возможен «уход в срыв» однолопастных дезаксиальных винтовых свай при передаче проектных нагрузок нормируемых осадках, если диаметр их ствола менее 159 мм.

При расчете свайно-винтовых фундаментов используются формулы, заложенные в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты». Эти формулы разработаны еще в 60-х годах 20 века и базируются на упрощенных моделях взаимодействия (например, модель Мариупольского для анкеров), а потому не учитывают многие особенности совместной работы свай и грунтов.

Поэтому при расчете несущей способности винтового основания необходимо учитывать результаты полевых испытаний грунтов, выполненных в соответствии с ГОСТ 5686-2012.

3. Может потребоваться бетонирование основания колонны или проведение работ по созданию жесткого сопряжения для однолопастных свай малых диаметров (57-76 мм).

Из-за недостаточности диаметра ствола эти разновидности не обеспечивают должное сопротивление горизонтальным нагрузкам без проведения дополнительных мероприятий.

Чтобы отказаться от бетонирования основания колонны или создания жесткого сопряжения, достаточно использовать элемент сопротивления боковым нагрузкам (ЭСБН).

4. Возможно нарушение структуры грунта при погружении винтовых свай и последующее снижение его несущей способности.

Такие ситуации возникают, когда в расчетах учитывается только диаметр лопасти, но не ее конфигурация.

Конфигурация лопасти винтовой сваи, подобранная под конкретные грунтовые условия, позволяет свести к минимуму нарушения структуры грунта при погружении, что обеспечивает надлежащее восприятие проектных нагрузок (подробнее «Принципы подбора параметров лопастей»).

5. Сваи с двумя и более лопастями могут уступать в восприятии, к примеру, горизонтальных нагрузок даже однолопастным дезаксиальным конструкциям.

Причина подобного явления – в неправильном (часто просто бездумном) расположении второй и последующих лопастей на стволе.

Чтобы многолопастные сваи надлежащим образом воспринимали проектные нагрузки, расстояние между лопастями, шаг, угол наклона должны быть рассчитаны с учетом данных о грунтовых условиях площадки строительства и данных о нагрузках от строения (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).

6. Неравномерное распределение запаса прочности по фундаментам объектов ИЖС, из-за которого снижается уровень их надежности и сокращается срок службы.

Причина – неучет различных величин нагрузок, воздействующих на фундаменты даже простых сооружений (под ответственными несущими узлами и конструкциями сооружения, под несущими и самонесущими стенами, под ненесущими перегородками и лагами пола).

Чтобы этого избежать, под каждый тип нагрузки нужно использовать определенную модификацию свай (подробнее «Расчет свайного фундамента»).

Таким образом, все минусы свайно-винтового фундамента по большому счету связаны с игнорированием его особенностей и сильных сторон.

Плюсы и минусы свайного фундамента с ростверком

 

Фундамент – вот с чего начинается любое строительство дома или капитального сооружения. В зависимости от конструкции постройки и типа почвы применяют различные виды оснований. Одним из них является свайно-ростверковый фундамент.

 

Он представляет собой разновидность свайно-ленточного фундамента. Его отличительная черта – находящийся на поверхности особый каркас (рама), из балок или плит, который соединяет все сваи фундамента между собой. Такой силовой каркас, способствует долговечности основания постройки.

 

Отличается этот тип основания от ленточного тем, что лента связующая сваи находится в приподнятом над землей состоянии; ее контакта с грунтом быть не должно. Если посмотреть фото свайно-ростверкового фундамента, это отлично видно. Применяться он стал относительно недавно, но уже успел завоевать доверие. Используют свайно-ростверковый фундамент даже под мощные постройки, возведенные из газобетона.

Достоинства и недостатки


Как и любой вид фундамента, свайно-ростверковый имеет свои сильные и слабые стороны, на которые следует обратить внимание перед тем как сделать окончательный выбор в пользу того или иного основания для постройки. К неоспоримым достоинствам конструкции относятся:

 

  • •    хорошие показатели несущей способности;
  • •    строительство на любом типе грунта;
  • •    возведение постройки при повышенном уровне подземных вод;
  • •    минимальное количество работ по подготовке участка;
  • •    отсутствие большого объема земляных работ.

 


К сожалению, свайно-ростверковый фундамент имеет не только плюсы, но и минусы, о которых также следует сообщить. Не обращать на них внимания при строительстве неразумно. Основными недостатками основания такого типа можно назвать:

 

  • •    проблематичность в организации подвального помещения;
  • •    необходимость привлечения профессиональной техники для монтажа некоторых видов свай, что значительно повышает стоимость.


Ознакомившись с плюсами и минусами подобного основания, можно окончательно принять решение о том, стоит ли возводить дом на свайно-ростверковом фундаменте или нет.

Особенности постройки


Для хорошего результата при возведении свайно-ростверкового фундамента необходимо придерживаться технологии этого процесса. В том случае если она будет нарушена, результат может оказаться совершенно непригодным для дальнейшего возведения на основании строения. Для того чтобы не допустить ошибок, решив возвести свайно-ростверковый фундамент своими руками, следует придерживаться инструкции.

 


Как и постройка любого фундамента, сооружение свайно-ростверкового начинается с разметки участка. Она непременно должна быть точной. Чаще всего сваи располагаются в  полутора метрах друг от друга. Для того чтобы точно определить это расстояние хорошо воспользоваться калькулятором свайно-ростверкового фундамента.


Затем приступают непосредственно к монтажу свай. Этот процесс не очень сложен, но требует аккуратности, так как важно правильно соблюсти глубину их погружения и вертикальность положения. Чаще всего глубины в полтора – два метра оказывается достаточно. Все сваи после установки должны возвышаться над землей на двадцать, двадцать пять сантиметров. Требуется это для создания ростверка.


Когда монтаж свай окончен, можно приступать к следующему этапу строительства свайно-ростверкового фундамента. Обустройство ростверка для человека, не имеющего достаточного строительного опыта, может показаться сложным, но если соблюдать правила, все непременно получится. Перед тем как изготовить для него опалубку, следует обработать верх свай гидроизоляционной мастикой.

 

 

 

Для того чтобы опалубка надежно держалась, по внутреннему и внешнему периметру устанавливают колья высотой, равной или немного превышающей высоту опалубки. Шаг между ними должен быть в полтора –  два метра. Дно опалубки и бока изготавливают из обрезной доски, которая фиксируется при помощи саморезов. Далее она застилается материалом для гидроизоляции. После этого проводят армирование и заливку ростверка бетоном. Как только он высыхает, опалубку снимают.

 


Возведенный таким образом свайно-ростверковый фундамент способен выдерживать даже тяжелые постройки из газобетона. Достаточно выгодный с материальной стороны и являющийся надежным и долговечным основанием свайно-ростверковый фундамент обустраивают и под относительно легкими деревянными домами, если строительство ленточного фундамента под ними невозможно или не очень надежно.

Стоимость


Перед началом строительства всегда рассчитывают итоговую стоимость. Цена свайно-ростверкового фундамента суммируется из нескольких показателей. Это, само собой, цена свай, которая различается в зависимости от их диаметра, длины, вида и качества; стоимости их доставки и установки; а также работ и материалов для создания ростверка.


Для того чтобы не тратить средства на лишний материал, важно точно произвести расчет свайно-ростверкового фундамента. Для этого следует либо обратиться в фирму, либо воспользоваться онлайн калькулятором. Второй вариант является бесплатным, но в этом случае возможна небольшая погрешность.


Выстроенный фундамент прослужит без ремонта долгие годы, если для него выбраны только высококачественные материалы. В этом случае при правильном проведении всех работ итог окажется оптимальным. Любая сомнительная экономия на качестве строительных материалов недопустима на таком ответственном этапе как обустройство фундамента.

Свайный фундамент плюсы и минусы: преимущества и недостатки

Свайный фундамент с подвалом

Перед тем как начинать строительство любого дома, прежде всего, необходимо позаботится о его основании – фундаменте, который будет надежно выдерживать всю конструкцию строения.

Ни для кого не секрет, что от надежного фундамента будет зависеть крепость дома и его долговечность.

Конечно при выборе типа будущего фундамента, необходимо руководствоваться многими правилами.

Главное из них, владеть знаниями о том какие плюсы и минусы есть у того или иного основания.

 

Что представляет, из себя свайный фундамент

Перед тем как обговаривать плюсы и минусы такого основания, необходимо хорошо представлять, что из себя представляет вышеуказанный фундамент. Его конструкция состоит из свайного основания, основу которого составляют сваи.

Они могут быть выполнены из двух материалов, это металл и бетон. В зависимости от способа погружения их в грунт, можно выделить такие типы свайного фундамента:

  • набивной способ, когда сваи вбиваются в землю с помощью специального оборудования, или вакуумного насоса повышенной мощности, но такой способ используется в основном только в промышленном или крупном гражданском строительстве;
  • когда сваи вкручиваются в землю, и для того чтобы это происходило легко, их концы имеют специальную резьбу в виде винта.

Остальные способы погружения их в грунт являются разновидностями первых двух. Сразу нужно сказать, что бетонные сваи не имеют резьбы, поэтому их можно погружать в землю набивным способом.

Благодаря тому, что сваи бывают разной длины, так как должны входить в грунт ниже уровня промерзания земли, они представляют из себя надежную конструкцию для фундамента, а некоторые специалисты рекомендуют делать на сваях ростверк.

Ростверк представляет из себя жесткую конструкцию в виде рамы, которая соединяет между собой свайные элементы, и не дает им двигаться в грунте, делая основание строения более жестким.

Используются они в основном для строительства не очень тяжелых сооружений. Это бани, сараи, дачные домики. Если капитальное строение будет сооружаться на основе каркасной конструкции, а главным строительным материалом будет дерево или специальные плиты, тогда такой фундамент отлично подойдет. Ну и последнее о чем необходимо рассказать, это о том, что сваи изготавливаются разной длины и диаметра. Данные показатели зависят от глубины промерзания почвы и тяжести будущего дома или сооружения.

Преимущества данного основания

Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи

Конечно, такой фундамент имеет плюсы, о которых необходимо рассказать, и они следующие:

  1. Такие основания идеально подходят для любого вида местности, а особенно их преимущества проявляются, когда рельеф местности не ровный, либо вообще расположен под уклоном;
  2. Следующие преимущества, это возможность их погружения в любой грунт. Поэтому они незаменимы на болотистых почвах, на том грунте, который имеет большую глубину промерзания, а также является сложным со стороны специальных показателей (наличие подземных вод, глины, песка, и иных плохих показателей почвы). Благодаря таким особенностям, свайное строительство особо популярно в условиях севера и вечной мерзлоты.
  3. Следующие плюсы таких фундаментов, это то, что они легко монтируются. Если сравнивать ленточные и монолитные основания, то на их сооружение и изготовление уходит не только много времени (рытье траншей, подготовка бетона, армирующего слоя, ожидание пока бетон засохнет и затвердеет), но и финансовых средств (стоимость ленточных и монолитных конструкций в некоторых случаях составляет третью часть от цены дома). Основание на сваях, под любую конструкцию можно смонтировать в течение одного дня.
  4. Срок их службы составляет более 30 лет, но это гарантии от производителей. На практике же, это время может быть гораздо больше. Вызвано это тем, что металл проходит специальную обработку, и покрывается слоем цинка. Кроме этого в металлических сваях имеются специальные полости, в которые заливается цементно-песочный раствор. Он придает дополнительную жесткость им, и конечно увеличивает срок службы.
  5. Следующие плюсы состоят в том, что при соблюдении технологии установки, сваи никогда не дадут усадки. Перед их установкой не нужно производить подготовительных работ, то есть очищать весь участок от различного мусора, заниматься снятием верхнего слоя почвы. Поэтому они также еще и экологичные, так как дают возможность сохранить на территории строительства уникальный ландшафт и растительность. Это нельзя отнести к конструкциям на сваях из бетона. Но как было указано выше, они используются при крупном строительстве и не подойдут к частному дому или даче.
  6. Следующие плюсы данного строительного материала состоят в возможности их повторного использования, а также возможность их легкой замены. Металлические сваи легко вкручиваются в землю, и легко выкручиваются. Такое свойство дает возможность их повторного использования (исключением может быть только сваи, куда в процессе их установки в полость был залит бетон). Если к дому необходимо добавить какую либо пристройку, и если у него вышеуказанное основание, то сделать это весьма легко, так как нужно просто добавить несколько свай для пристройки. И последнее преимущество состоит в том, что поврежденные элементы легко заменить, либо вкрутить рядом с ними новые.

Как видно положительных характеристик множество, поэтому в последнее время, все большее количество строителей обращают внимание на такой тип основания, и внимательно изучив его свойства, отдают ему предпочтение.

Но за положительными сторонами есть и некоторые проблемы по использования свай в строительстве. Конечно данные проблемы не значительные, но о них также нужно знать.

Недостатки такого основания

Буронабивные сваи с ростверком

Говоря о том, какие недостатки бывают у такого фундамента, необходимо обратить внимание на материалы, из которых они изготавливаются.

Если говорить о бетонных конструкциях, то их недостатки – это тяжелый вес и монтаж, который должен происходить только с помощью специальной техники, которой необходимо место и пространство.

Недостатки или минусы металлических свай. Прежде всего это то, что рано или поздно металл поддается коррозии, и приходит в негодность. Но несмотря на эти минусы, следует не забывать о том, что качественный металл бывает у тех производителей, которые имеют сертификаты качества товара, который соответствует ГОСТам, а так же зарекомендовали себя с положительной стороны и имеют положительные отзывы.

Из этого можно сделать вывод, что при покупке свай нужно обращать внимание не только на качество металла и его толщину, но и на качество сварных швов.

Самым уязвимым местом является шнек, который самый тонкий, и соприкасаясь с камнями или твердыми слоями почвы получает повреждения. Поэтому если его антикоррозийное покрытие качественное, то оно не сотрется полностью, и защита сохранится.

Минусы таких свай также в том, что их невозможно использовать на почве, которая каменистая, либо вообще скальная. Это вызвано тем, что металл будет гнутся и повреждаться от абразивного действия камней. Поэтому перед тем как использовать данный тип основания, необходимо внимательно изучить грунт на предмет нахождения в нем большого количества камней.

Следующие минусы таких свай состоят в том, что они не используются под тяжелые дома, которые строятся из кирпича или других аналогичных строительных материалов. Следует также помнить, что если технологии их погружения в грунт будет нарушена, то можно ожидать большой усадки всей конструкции уже через некоторое время.

Поэтому лучше привлекать к их монтажу специалистов, которые в этом разбираются. Дополнительным усилением конструкции, конечно, будет ростверк, но его также нужно делать со знанием.

Как видно негативные стороны такого основания и его основных элементов также присутствуют, но нужно знать, что в мире нет ничего совершенного. Стоит отметить, что положительных черт все-таки больше чем отрицательных, поэтому такой фундамент и пользуется большим спросом у тех людей, которые решили построить себе домик в лесу, на склоне, либо в болотистой местности.

Подведя итоги сравнения плюсов и минусов свайного основания можно прийти к однозначному выводу. Прежде всего, это незаменимый элемент дома, который не будет иметь большого веса, а его строительство планируется на сложных рельефных или почвенных участках. Не нужно бояться, что металл скоро придет в негодность, ведь это исключено благодаря тому, что он проходит специальную обработку в промышленных условиях.

Единственно на что нужно обратить внимание, так это на то, что сваи, произведенные кустарным способом, категорически запрещено покупать и использовать при строительстве.

Свайный фундамент. Плюсы и минусы готовых конструкций

ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

Имея соответствующую технику, пару-тройку помощников и хорошую информационную базу сегодня вполне реально построить дом собственными силами даже не имея профессиональных навыков. В основе строительства любого здания лежит закладка фундамента. Все большую популярность при возведении частного дома приобретает свайный фундамент. Плюсы и минусы этого вида основы строения и его разновидности рассмотрим в данной статье, а также ознакомимся с видео уроками монтажа свайного фундамента своими руками.

Свайный фундамент получает всё большее распространение в строительстве частных домов

Виды фундамента

Одной из важных, хотя и невидимых со стороны, частей дома является фундамент. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж данного участка строительства, зависит долговечность и качество постройки.

В зависимости от технологии установки и области применения фундаменты можно классифицировать следующим образом:

  1. Ленточный фундамент используется в основном в малоэтажном строительстве. Он подразделяется на сборный, состоящий из блоков, и монолитный – в виде опалубки, в которую заливается бетон
  2. Монолитный фундамент, очень прочный, применяют в местах, где существует опасность проседания грунта. Представляет собой монолитную железобетонную плиту.
  3. Столбчатый фундамент закладывают при строительстве одноэтажных домов. Выполняется в виде столбиков, которые затем соединяются балочной обвязкой.
  4. Свайный фундамент в последнее время получает все большее распространение благодаря надежности, универсальности и доступности монтажа своими руками.

Свайный фундамент возможно установить практически в любой местности и на любом грунте

Свайный фундамент и этапы его монтажа

Закладку свайного фундамента используют при строительстве зданий разной этажности. Этот вид фундамента не требует трудоемких работ по рытью котлована, что является существенным плюсом перед другими видами основания дома. Одним из главных достоинств такого метода является возможность установки практически в любой местности, при любом грунте.

Для того чтобы определить плюсы и минусы свайного фундамента рассмотрим его разновидности, видео обзор этапов закладки своими руками и особенности установки разных свай.

Исходя из расчёта нагрузки на фундамент, подбирается диаметр свай

Этапы закладки свайного фундамента

До начала обустройства любого фундамента необходимо провести определенные подготовительные работы и расчеты, которые включают в себя следующее.

  • инженерно-геологический анализ грунта;
  • определение типа свай для фундамента;
  • подробный чертеж плана дома с указанием всех деталей строения;
  • расчет нагрузки на фундамент;
  • чертеж подземной части;
  • установка свай;
  • расчет и заливка ростверком;
  • установка цокольного этажа;
  • расчет стоимости фундамента.

Фундамент из винтовых свай с железным ростверком

Варианты свайного фундамента

Фундамент на сваях имеет несколько разновидностей, которые отличаются технологией установки и областью применения.

Забивные сваи

Это стержни из железобетона, которые забиваются глубоко в грунт. Технология данного строительства опирается на точные расчеты распределения всей нагрузки будущего здания данным опорам фундамента. Сваи забиваются вглубь до тех пор, пока не попадут в самую устойчивую область грунта. Данный вид основы фундамента используют в промышленном строительстве, так как работа по забиванию свай в грунт проводится  тяжелой специальной техникой. Для загородного дома или дачи такой вид свай не подходит, так как установить их своими руками невозможно.

Место под домом с высоким фундаментом из свай можно использовать, как навес для машины

Буронабивные сваи

При таком виде фундамента необходимо сначала пробурить скважины, в которые закладываются сваи и заливается бетон. Этот вид монтажа опор применяют чаще всего в строительстве многоэтажных зданий. Техническая трудоемкость, сложные расчеты и высокая стоимость работ являются минусом фундамента на буровых сваях.

Фундамент на винтовых сваях

Этот вид свайного фундамента наиболее предпочтителен при строительстве загородного дома. Монтаж винтовых свай своими руками (видео можно найти на многих строительных сайтах) наиболее доступен по цене и объему работу. Основой для такого фундамента служат стальные трубы с особой резьбой наподобие винтовой. Благодаря такой нарезке сваи как бы «ввинчиваются» в грунт, а с помощью винтовых лопастей надежно удерживаются в нем (как показано на видео). Если грунт слишком рыхлый, применяют винтовые опоры с резьбой по всей трубе. В стальные трубы заливают бетон, придавая большую устойчивость конструкции.

Винтовые сваи можно установить своими руками, не применяя дорогостоящую спецтехнику

Полезно знать! Винтовой свайный фундамент – оптимальный способ создания основания для лёгкого каркасного дома.

Свайно-винтовой фундамент, плюсы и минусы которого рассматриваются ниже, можно закладывать даже без помощи специальной техники, поэтому данный метод обустройства фундамента является наиболее доступным для монтажа своими руками.

Преимущества и недостатки свайно-винтового метода

Основными плюсами фундамента на винтовых сваях являются:

  • доступная цена;
  • скорость работы;
  • возможность самостоятельного монтажа;

Для устойчивости и прочности фундамента, винтовые сваи завинчиваются до погружения в твёрдый грунт

  • закладка практически в любой грунт;
  • независимость от времени года.
  • производится без предварительных земляных работ;

К минусам свайно-винтового метода можно отнести:

  • подверженность коррозии при нарушении защитного слоя стальной трубы;
  • невозможность монтажа в скалистых местах;
  • проблематичность установки вблизи других строений;
  • потребность в точных расчетах глубины залегания опоры.

Чертёж дома с разметкой под размещение свай

Основные этапы работ по закладке свайно-винтового фундамента

Являясь на сегодня наиболее передовым методом, свайно-винтовой вариант обустройства фундамента привлекает прежде всего возможностью монтажа своими руками. Таким образом будущий владелец загородного дома может существенно сэкономить на дорогостоящей технике и профессиональных строителях.

Статья по теме:

Отливы для цоколя фундамента: особенности выбора и монтажа. Какие материалы применяют для производства отливов для цоколя. Какие из них лучше выбрать и в каком случае. Монтаж отливов.

Первым этапом работ является исследование грунта, подробный расчет и чертеж плана дома.

Обычно на первоначальном этапе строительства производится выравнивание строительной площадки и земляные работы, связанные с рытьем котлованов или траншей. Закладка фундамента на винтовых сваях не требует таких действий, что уменьшает трудоемкость и увеличивает скорость процесса.

Закручивание винтовых опор осуществляется по разметке

На втором этапе производится разметка установки свай под фундамент: через промежутки около 2 м ставятся маркеры — места, где в дальнейшем будут закручиваться сваи. Исходя из назначения строящегося здания, производится выбор свай определенного диаметра и веса.

Следующий этап – закручивание винтовых опор. В местах разметки производится неглубокое бурение. Сваи завинчиваются в грунт наподобие шурупа. Эта работа может производиться, как с помощью механизмов, так и ручным методом.

На заметку! В среднем на закладку свайно-винтового фундамента может уйти около двух дней.

После установки опор производят их вертикальное выравнивание и заливку полой части труб песчано-цементным раствором, что повышает устойчивость свай и защищает их от коррозии.

Последним этапом монтажа фундамента является объединение опор монолитным ростверком и последующее создание цоколя дома.

Виды ростверков из различных материалов для свайно-винтового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент

Как только сваи установлены, их соединяют монолитным ростверком, на котором в дальнейшем возводится все здание. Данная конструкция равномерно распределяет нагрузку на опоры фундамента и является основой цоколя дома.

Ростверк выполняется ленточным или монолитным способом и выполняется из деревянных балок или железобетонных плит, которые объединяют опоры фундамента. В зависимости от расположения, свайный фундамент с монолитным ростверком разделяют на: высокий, промежуточный и заглубленный.

Ростверк является основой цоколя дома

Важно! Вследствие естественного понижения температуры почвы в холодное время года, внутри грунта происходит явление, называемое геологами морозное пучение грунта.

Влага, находящаяся в почве, зимой замерзает и увеличивается в объеме. Это может привести к выдавливанию фундамента, а значит и дома. Чтобы противостоять такому явлению, сваи объединяют высоким ростверком на высоте 0,1 – 0,15 м выше уровня земли. Обычно такой ростверк устанавливают под зданиями, имеющими небольшой вес.

Для возведения фундамента из свай не нужно рыть траншеи и котлованы

Промежуточный ростверк располагают на уровне земли, используя песчаную или гравийную подушку. Недостатком этого вида ростверка является незащищенность от морозного пучения грунта, способного вырвать сваи и повредить кладку.

Низкий ростверк располагается ниже уровня земли. Его опускают на глубину промерзания в пучинистых почвах, на слабо-пучинистых грунтах конструкцию закладывают на 0,2-0,3 м ниже уровня земли.

При строительстве частного дома чаще всего применяют высокий свайный фундамент с монолитным ростверком. При обустройстве фундамента на винтовых сваях  ростверком может служить деревянный брус, который закрепляют анкерными болтами.

Свайный фундамент с ростверком из деревянного бруса

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента заключаются в следующем:

Плюсы свайно-ростверкового фундамента:

  • доступная цена;
  • возможность установки своими руками;
  • быстрота монтажа;
  • надежность — почти не дает усадки.

Минусы конструкции:

  • строгий расчет ростверка свайного фундамента;
  • используется только под легкие постройки;
  • влияние коррозии на стальную часть.

Винтовые сваи для разных типов грунта

Свайный фундамент. Плюсы и минусы

Одним из основных преимуществ свайного фундамента при строительстве дома является доступность по цене и трудозатратам. Это является наиболее привлекательным фактором для тех, кто возводит дом своими руками. Немаловажным достоинством является также быстрота обустройства фундамента и возможность работы в любое время года.

Также плюсом данного варианта установки фундамента является устойчивость и надежность конструкции: лопасти винтовых свай хорошо уплотняют почву. Кроме того, это дает возможность обустройства фундамента практически в любом грунте.

Дом на свайном фундаменте можно построить очень быстро

К минусам фундамента на сваях относят возможную усадку конструкции. Во избежание такого явления необходимо произвести исследование грунта и точные расчеты с чертежом свайного фундамента с ростверком. Тщательные подготовительные работы можно отнести к минусам свайного фундамента.

Большое значение при обустройстве основы на сваях имеет качество используемого материала. При нарушении защитного слоя стальные конструкции фундамента подвергаются коррозии.

Учитывая плюсы и минусы свайного фундамента, выбор его в качестве основы загородного дома считается сегодня наиболее оптимальным и перспективным.

ОЦЕНИТЕ
МАТЕРИАЛ Загрузка... ПОДЕЛИТЕСЬ
В СОЦСЕТЯХ

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ

REMOO В ВАШЕЙ ПОЧТЕ

Свайный фундамент: плюсы и минусы

Свайный фундамент не слишком часто используют при строительстве современных домов, чаще отдают предпочтение ленточному или даже плитному. Связано это в первую очередь с тем, что для многих строителей это один из самых “молодых” видов фундаментов, хотя на самом деле такую технологию используют далеко не одно десятилетие. Со временем данному решению доверяют все больше и больше заказчиков.

Чтобы разобраться в таком варианте основы дома, необходимо для начала понять что он собой представляет. Как и у любого другого варианта фундамента, у свайного есть свои преимущества и недостатки.


Что такое свайный фундамент?

Чаще всего под свайным фундаментом подразумеваются металлические трубы с особыми лопастями и с заостренным концом, которые ввинчиваются в грунт до тех пор, пока не достигают нужной глубины. После того, как свая ввинчивается в землю, остается около полуметра, после приваривается оголовок.

Однако основой для такого типа фундамента могут быть не только металлические изделия, но и железобетонные, деревянные или даже асбестоцементные трубы, которые заполняют бетоном.

Для каких типов грунта подходит свайный фундамент?

Такой вариант для основы дома чаще всего применяется то ли на очень сложных грунтах, то ли на наклонных поверхностях. К проблемным грунтам относятся болотистые, торфяники, участки, которые подвержены силам морозного пучения, а также затопляемые участки с большим количеством грунтовых вод.

Чем отличаются металлические винтовые сваи?

Самым популярным вариантом свай для возведения зданий являются классические металлические сваи, которые отличаются, естественно, по длине, а также диаметру. Выбор длины изделия зависит от того, на какую глубину будут ввинчиваться опоры для будущего дома.


Диаметр зависит от того, какая в итоге будет возводиться постройка:
Ø76 мм - сараи, пристройки, беседки и заборы;
Ø89 мм - бытовки, причалы;
Ø108 мм - самый популярный вариант, который подходит для каркасных домов, а также домов из бруса;
Ø133 мм используется для наиболее тяжелых построек, например, домов из газобетона или пеноблока.

Однако, это не все отличия металлических свай друг от друга. На качество опоры влияет также толщина стенки и лопасти, качество швов сварки, а также защитное лакокрасочное покрытие, которое противостоит коррозии.

Преимущества свайных фундаментов


Главный плюсом данного варианта для основы дома является возможность применения на сложных грунтах.
Скорость возведения свайного фундамента намного выше, чем любого другого. Для небольших строений его можно смонтировать за один-два дня.
Нет необходимости выравнивать местность перед устройством фундамента.
Возможность проводить монтаж при абсолютно любых погодных условиях.
В зависимости от местности, глубины и типа строения, свайный фундамент может быть одним из самых экономичных вариантов для сооружения основы для будущего дома.
Минимум земляных работ.

Недостатки свайных фундаментов

Невозможно осуществлять монтаж на каменистых почвах.
Нет возможности устройства подвала дома.

Выбор фундамента для дома - непростая задача, к которой необходимо отнестись со всей ответственностью, ведь от такого важного элемента конструкции будет зависеть долговечность и надежность всего строения.


Свайный фундамент -плюсы и минусы выбор советы

Существует несколько разновидностей фундаментов, которые отличаются по типу конструкции. Фундамент – важная часть, которая отвечает за надежность строения.

Самым распространенным типом фундамента является основание, возведенное на сваях. Свайный фундамент имеет свои плюсы и минусы.

Плюсы свайного основания

Применение свайного фундамента в строительстве имеет следующие положительные стороны:

  • такое основание можно строить в плохих геологических условиях;
  • свайный фундамент стоит дешевле других типов оснований;
  • высокая скорость возведения фундамента;
  • щадящие отношение к ландшафту местности;
  • возводится даже в неблагоприятных климатических условиях;
  • возможность многократного использования основания.

Вернуться к содержанию

Возведение основание в плохих геологических условиях

Зачастую верхний слой грунта мало подходит для построения здания. Для возведения постройки существуют следующие препятствия:

  • Хороший твердый грунт расположен слишком глубоко под рыхлой поверхностью, которая не способна выдержать несущую конструкцию строения;
  • Высокие широты имеют большую глубину промерзания, а верхние слои грунта содержат глинистые и пылеватые частицы, которые делают грунт рыхлым и малопригодным для строительства;
  • Слой насыщенного водой песочного грунта;
  • Обилие подземных ручьев;
  • Поверхность, на которой возводится здание, имеет сильный наклон.

В неблагоприятных геологических условиях наилучшим решением является выбор основания, возведенного на сваях.

Вернуться к содержанию

Доступность и скорость выполнения работ

Возведение других типов фундамента в плохих геологических условиях спровоцирует значительное удорожание строительных работ. Свайное основание обходится недорого, но не уступает по качеству другим видам фундаментов.

Ленточный или сплошной фундамент потребует больших временных затрат по сравнению со свайным фундаментом. Нередко данный тип основания выбирают, если сроки возведения постройки поджимают.

Возведение фундамента на сваях практически не затрагивает почву. В силу особенностей конструкции строительство такого основания не требует проведения земляных работ. Глубина свайного фундамента незначительна, поэтому такая конструкция наносит минимальный ущерб окружающей природе.

Объем земляного грунта, который необходимо извлечь при возведении фундамента, минимален. А в случае применения забивных свай извлечение грунта вообще не требуется.

Вернуться к содержанию

Долгий срок эксплуатации

Свайный фундамент имеет длительный срок эксплуатации. Фундамент на сваях также хорошо подходит для временных построек. Он легко возводится и разбирается.

При возведении временных построек во время экспедиций и теплиц нагрузка на свайный фундамент минимальна, поэтому используют винтовые сваи, которые не заливаются бетоном. При переезде временные постройки быстро разбираются. Использование винтовых свай для временных строений экономит время и средства, увеличивает мобильность и оперативность строительных работ.

Вернуться к содержанию

Зимнее строительство

Строительство в зимний период актуально для России, большая часть которой расположена в северных широтах. Строительство не всегда можно прекратить зимой, поэтому рабочим приходится прибегать к использованию свайного фундамента. Такой подход позволяет проводить строительные работы круглый год.

Плюсы и минусы строительства с применением свайного фундамента зимой:

  • благодаря использованию свай можно получить прочную конструкцию даже на замерзшем грунте, независимо от наклона строительной площадки;
  • при возведении свайного фундамента отпадает необходимость в расчистке и высушиванию земли. В регионах, где преобладает вечная мерзлота, использование свай является единственным строительным решением;
  • сваи не требуют проведения дополнительных процедур для сохранения эксплуатационных качеств в условиях низких температур;
  • сваи легче подвозить к месту строительных работ, чем другие материалы;
  • для возведения свай не требуется большое количество работников;
  • благодаря сваям можно возвести здание даже на поверхности замерзшего озера.

В северных регионах нужно проводить утепление свайно-винтового фундамента. Свайный фундамент имеет свои недостатки, которые необходимо учитывать перед началом строительных мероприятий.

Вернуться к содержанию

Минусы свайного основания

К недостаткам свайного фундамента относятся следующие свойства:

  • Проектирование строительства и составление плана обойдется дорого;
  • Свайный фундамент плохо переносит большие нагрузки и может не выдержать давления массивных кирпичных стен. Чтобы сваи выдержали кирпичный дом, необходимо предварительно соорудить ростверк. Лучше всего сваи подходят для домов из дерева, пенопласта и СИП-панелей;
  • Забивные и винтовые сваи необходимо приобретать в специализированных магазинах. Обычный ленточный фундамент можно сделать собственноручно. Поставщик может изготовить сваи из некачественного материала. Выявить такой брак проблематично даже для специалиста;
  • Установка свай требует специальных навыков. Для этого необходимо нанимать бригаду строителей;
  • Сваи могут заржаветь и прогнить в случае неправильной обработки. Утратившие несущую способность сваи спровоцируют разрушение дома и могут быть опасны для жизни. Важно предварительно сделать правильную антикоррозионную обработку;
  • Свайный фундамент плохо подходит для каменистой местности. Камни и валуны способны повредить сваю, что приведет впоследствии к коррозии, ржавчине и разрушению сваи;
  • Первые этажи дома, построенного на свайном основании, могут быть очень холодными, потому свайный фундамент не подразумевает наличия подпола или подвала.

Вернуться к содержанию

Отделка свайного фундамента

Существует несколько видов облицовки, благодаря которым можно закрыть пространство, образованное под свайным фундаментом:

  • Сарай можно облицевать с помощью асбоцементных листов, которые крепятся болтами или шиферными гвоздями;
  • Фундамент жилого здания можно облицевать шифером, на который прекрасно крепятся различные виды декоративной плитки;
  • Облицовку можно проводить с использованием цементно-стружечных плит. Такой материал является более прочным и легко поддается механическому воздействию пилы или сверления;
  • В качестве основания под плиточное покрытие можно использовать OSB плиты, чьей вяжущей основой являются полимерные смолы;
  • Использование цокольных фиброцементных или полипропиленовых панелей позволит значительно облегчить процесс облицовки, создав имитацию натурального камня или кирпича.

Если расстояние между фундаментов и грунтом не превышает 40 см, то необходимость в облицовке отпадает. При большем расстоянии между наземной частью и основанием можно оборудовать летний цокольный этаж или веранду.

Вернуться к содержанию

Заключение

Возведение жилых, конструкций, гаражей, сараев, теплиц и временных сооружений на свайном фундаменте имеет свои достоинства и недостатки. В некоторых климатических и геологических ситуациях использование балочных несущих конструкций оправдано. Также свайный фундамент является удобным и быстрым решением для сооружения небольших или временных конструкций.

Не нашли ответов в статье? Больше информации по теме:

Свайные фундаменты - обзор

6.1 Введение

Энергетические свайные фундаменты, как и обычные свайные фундаменты, состоят из двух компонентов: группы свай и свайного колпака (последний задуман как общий структурный элемент, соединяющий сваи с надстройка). Определение реакции свай в группе имеет решающее значение для всестороннего понимания поведения любого свайного фундамента. В то же время во многих практических случаях рассмотрение свай как отдельных изолированных элементов является отправной точкой любого анализа и проектирования.Этот подход рассматривается ниже для энергетических свай, подвергающихся механическим тепловым нагрузкам и , связанным с их структурной опорой и ролью геотермального теплообменника.

Приложение механических и тепловых нагрузок к энергетическим сваям вводит новые аспекты в механическую реакцию таких фундаментов по сравнению с характеристиками обычных свай, которые обычно подвергаются только механическим нагрузкам из-за их единственной опорной роли. Причина этого в том, что вследствие связи между теплопередачей и деформацией материалов, ранее рассмотренных в Части B этой книги, тепловые нагрузки вызывают тепловое расширение и сжатие как свай, так и окружающего грунта, а также модификации. стрессового состояния.Понимание влияния тепловых нагрузок, применяемых отдельно или в сочетании с механическими нагрузками, является ключом к решению термомеханического поведения энергетических свай.

Чтобы исследовать реакцию сваи одиночной энергии на механические и тепловые нагрузки, можно использовать различные подходы. Полномасштабные испытания на месте, лабораторные испытания на моделях и испытания на центрифугах являются примерами экспериментальных подходов. В целом, для проведения полномасштабных испытаний на месте требуются более значительные финансовые затраты по сравнению с лабораторными испытаниями в масштабе модели и испытаниями на центрифугах.Несмотря на это ограничение, возможность полномасштабных испытаний на месте предоставлять данные, не подверженные влиянию масштаба, которые потенциально могут характеризовать результаты лабораторных испытаний в масштабе модели и испытаний на центрифуге, может сделать такой подход предпочтительным для целей анализа и проектирования.

В этой главе представлен анализ реакции одноэнергетических свай на механические и термические нагрузки, основанный на результатах натурных испытаний на месте. Основное внимание уделяется энергетическим сваям, подверженным механическим и тепловым тепловым нагрузкам, хотя о влиянии охлаждающих тепловых нагрузок можно судить по представленным результатам.

Для решения вышеупомянутых аспектов сначала представлены идеализации и предположения : в этом контексте цель состоит в том, чтобы предложить краткое изложение предположений, сделанных для интерпретации реакции энергетических свай, подвергающихся механическим и тепловым нагрузкам. Во-вторых, рассматривается классификация одиночных энергетических свай : цель этой части - обобщить характеристику типов одиночных энергетических свай. В-третьих, обсуждаются температурных вариаций в энергетических сваях: в этом контексте цель состоит в том, чтобы расширить тепловое поле, характеризующее энергетические сваи.Затем рассматриваются термически индуцированные вертикальные и радиальные деформации , характеризующие энергетические сваи: в этой структуре цель состоит в том, чтобы обсудить влияние тепловых нагрузок на деформацию энергетических свай. После этого обсуждаются термически и механически вызванные изменениями вертикального смещения , напряжения сдвига и вертикального напряжения , характеризующие энергетические сваи: цель этой части состоит в том, чтобы расширить вариации рассматриваемых переменных вдоль энергетических свай и выделить важные различия между ними. влияние тепловых нагрузок по сравнению с механическими.Затем рассматриваются вариаций степени свободы : в этом контексте цель состоит в том, чтобы прокомментировать реакцию энергетических свай в зависимости от ограничения, обеспечиваемого землей и надстройкой, характеризующей такие основания. Наконец, предлагается вопросов и задач: цель этой части - исправить и проверить понимание предметов, затронутых в этой главе, с помощью ряда упражнений.

Основные принципы и классификации свайных фундаментов

Введение

Неглубокие и глубокие фундаменты обозначают относительную глубину грунта, на котором строятся здания.Когда глубина фундамента меньше ширины основания и меньше десяти футов, это неглубокий фундамент. Фундаменты неглубокого заложения используются, когда поверхностный грунт достаточно прочен, чтобы выдерживать приложенные нагрузки. Если глубина фундамента больше ширины фундамента здания, это глубокий фундамент. Глубокие фундаменты часто используются для передачи строительных нагрузок глубже в землю.

Условия, при которых используется глубокий фундамент

· Грунт у поверхности, который имеет относительно слабую несущую способность (700 фунтов на квадратный фут или меньше)

· Грунт у поверхности, содержащий экспансивные глины (усадка / набухающие почвы)

· Поверхностные почвы, уязвимые для удаления в результате эрозии или размыва

Классификация глубоких фундаментов

Глубинные фундаменты подразделяются на три категории:

· Свайные фундаменты

· Фундаменты скважин

· Фундаменты кессона

Типы фундаментов и основные механизмы, участвующие в классификации глубоких фундаментов, рассматриваются в нашем курсе экзамена по гражданскому экзамену FE для тех, кто готовится стать инженером в процессе обучения.

Свайный фундамент

Свайный фундамент определяется как серия колонн, построенных или вставленных в землю для передачи нагрузок на более низкий уровень грунта. Свая - это длинный цилиндр, состоящий из прочного материала, например, бетона. Сваи вдавливаются в землю, чтобы служить устойчивой опорой для построенных на них конструкций. Сваи переносят нагрузки от конструкций на твердые породы, скалы или грунт с высокой несущей способностью. Сваи поддерживают конструкцию, оставаясь прочно уложенными в почву.Поскольку свайные основания закладываются в почву, они более устойчивы к эрозии и размыву.

Устройство свайного фундамента

Сваи сначала закладываются на уровне земли, а затем забиваются или забиваются в землю с помощью сваебойного станка. Сваебойщик - это машина, которая держит сваю вертикально и забивает ее в землю. Удары повторяются, когда тяжелый груз поднимается и опускается на сваю. Сваи следует забивать в землю до тех пор, пока не будет достигнута точка отказа, то есть точка, в которой сваю нельзя забивать в грунт дальше.Метод установки сваи является важным фактором структурной целостности свайного фундамента. Метод забивной сваи является идеальным вариантом, поскольку он меньше всего нарушает поддерживающий грунт вокруг сваи и обеспечивает максимальную несущую способность каждой сваи. Поскольку у каждой сваи есть зона воздействия на почву вокруг нее, сваи должны располагаться достаточно далеко друг от друга, чтобы нагрузки распределялись равномерно.

Категории свай

· В зависимости от назначения сваи подразделяются на несущие, фрикционные, фрикционно-несущие, несущие сваи, направляющие сваи и шпунтовые сваи.

· По составу материалов сваи классифицируются как деревянные, бетонные, песчаные или стальные.

1) Несущие сваи забиваются в землю до достижения твердого слоя. Несущие сваи опираются на твердые породы и действуют как столбы для поддержки конструкции. Несущие сваи допускают вертикальные нагрузки и передают нагрузку здания на твердый слой под ними.

2) Фрикционные сваи используются, когда почва мягкая и нет твердых слоев.Эти сваи длинные, а поверхности имеют шероховатую поверхность для увеличения площади поверхности и повышения сопротивления трения. Они оказывают сопротивление трению между своей внешней поверхностью и контактирующей почвой. Сваи трения не опираются на твердые слои.

3) Бетонные сваи забиваются под наклоном, чтобы выдерживать наклонные нагрузки.

4) Направляющие сваи используются при формировании коффердамов для обеспечения устойчивых оснований для подводного строительства.

Основные принципы свайных фундаментов и их классификации - рекомендуемые темы для изучения перед сдачей экзамена FE Civil.

Типы свай по форме и составу

Отрицательное трение кожи на свайном основании

Отрицательное поверхностное трение - это сила сопротивления вниз, оказываемая на сваю окружающей ее почвой. Это обратное нормальному трению кожи или сопротивлению вала, необходимому для поддержки свай. Если сила сопротивления, направленная вниз, будет чрезмерной, это может привести к разрушению свайного фундамента.

Там, где это применимо, необходимо допустить отрицательное поверхностное трение при учете запаса прочности при предельной несущей способности сваи.Коэффициент безопасности (FOS), при котором вероятно возникновение отрицательного поверхностного трения, определяется выражением:

FOS = предельная несущая способность сваи / (рабочая нагрузка + отрицательная нагрузка поверхностного трения)

Отрицательное поверхностное трение может возникнуть в свайных фундаментах из-за следующих обстоятельств;

  1. Если насыпь из глинистого грунта помещается на гранулированный грунт или полностью консолидированный грунт, в который забивается свая, процесс уплотнения недавно размещенной насыпи будет оказывать сопротивление вниз сваи во время процесса уплотнения.
  2. Если на слой сжимаемой глины поместить гранулированный заполняющий материал, он вызовет процесс уплотнения в слое глины и окажет сопротивление свае вниз.
  3. Понижение уровня грунтовых вод увеличит вертикальное эффективное напряжение на почву на любой глубине, что вызовет оседание глины. Если свая находится в слое глины, на нее будет действовать сила сопротивления вниз.

В соответствии с разделом 7.3.2.2 стандарта EN 1997-1: 2004 (Еврокод 7), если расчетные расчеты предельного состояния выполняются с опускающейся нагрузкой в ​​качестве действия, ее значение должно быть максимальным, которое может быть вызвано опусканием. движение грунта относительно сваи.

Кроме того, при расчете максимальных нагрузок на опускание следует учитывать сопротивление сдвигу на границе раздела между грунтом и стволом сваи и движение грунта вниз из-за сжатия собственного веса и любой поверхностной нагрузки вокруг сваи. Верхний предел нагрузки опускания на группу свай может быть рассчитан исходя из веса надбавки, вызывающей движение, и с учетом любых изменений давления грунтовых вод из-за опускания грунтовых вод, их уплотнения или забивания свай.


Расчет отрицательного поверхностного трения на одиночной свае

Величину отрицательного поверхностного трения ( F n ) для одиночной сваи в засыпанном грунте можно принять как;

(a) Несвязная почва
F n = 0,5K’γ f ‘H f 2 tanδ’

Где;
K '= коэффициент давления грунта = K o = 1 - sinφ'
γ f '= Эффективный удельный вес материала, вызывающий сопротивление вниз
H f = Глубина сжимаемого слоя, вызывающего сопротивление вниз
δ ' = угол трения грунт-свая ≈ 0.5φ ’- 0,6φ’

(б) Связный грунт
F n = PH f S

Где;
P = Периметр сваи
S = Прочность грунта на сдвиг

Отрицательное поверхностное трение на группах свай
Когда группа свай проходит через сжимаемый заполнитель, отрицательное поверхностное трение может быть получено с использованием любого из следующих методов;

(a) F ng = nF n
(b) F ng = sH f P g + γ f ‘H 000 f A 9141 g A g

Где;
n = количество свай в группе
γ f '= Эффективный удельный вес материала, вызывающий сопротивление вниз
P г = Периметр группы свай
A g = Поперечный -площадь сечения группы свай по периметру P г
S = Прочность грунта на сдвиг по периметру группы

Mat vs.Фундамент свайный

Тип фундамента, который требуется вашему зданию, зависит от многих переменных: типа почвы, нагрузки на здание и окружающей среды, и это лишь некоторые из них. Иногда поверхностная почва очень рыхлая, но под ней скала или очень твердая почва. Более высокие и тяжелые здания требуют более прочного фундамента, в то время как более короткие и широкие здания распределяют нагрузку по большему участку земли и могут использовать более мелкий фундамент.

Два общих фундамента - это матовый фундамент (неглубокий) и свайный (глубокий).

Фундамент матовый

Матовый фундамент, иногда его называют плотным фундаментом, как бы выглядит. Это «мат» из бетона, который находится на земле или чуть ниже нее; Другими словами, неглубокий фундамент. Возможно, вы слышали, что это фундамент из плит, часто используемый для стальных зданий.

Фундаменты

Mat подходят для легких металлоконструкций с многопролетными жесткими каркасами и гибкими стенами. И они подходят для строительства на бедных почвах (исключая торф и органику), которые имеют однородную консистенцию.

Тяжелые нагрузки на колонны и стены распределяются по всей площади здания, чтобы снизить контактное давление, в большей степени, чем при использовании опор. Фундаменты из циновок популярны в местах, где распространены подвалы.

Фундаменты из матов

- это экономичный выбор для отдельных опор колонн, общая площадь которых превышает половину общей площади завершенного здания. Это наименее затратно, когда верх коврика находится на уровне пола; это означает, что плита не нужна.

На этапе проектирования вы должны учитывать следующее:

  • Жесткость мата
  • Граничные условия
  • Изменчивость нагрузок на колонну

Мат фундамент конструкции

Фундамент

лучше всего подходит для зданий среднего размера с регулярной планировкой.Можно разместить центр мата в центре вертикальных нагрузок, удерживаемых колоннами, при условии наличия равномерного давления почвы. Горизонтальные воздействия колонн наружу внутри мата отменяются, в то время как внутренние реакции смягчаются трением мата о почву. Обычно вам не нужно беспокоиться о повышающем давлении просто из-за большого веса бетона. Лучшие конструкции сводят к минимуму эффект оседания между колоннами.

Недостатки матов фундаментов

Некоторые недостатки основы матов:

  • Необходимость в тяжелой арматуре в определенных регионах.
  • Морозный пучок может повредить коврик, если он наклонен.
  • Не подходит для траншей и глубоких ям.
  • Конструкция может быть очень сложной.

Фундамент свайный

Опять же, как бы это ни звучало, это фундамент, построенный на сваях, колоннах из прочных материалов. Свайный фундамент - это глубокий фундамент, предназначенный для поддержки зданий на земле с неподходящей почвой вблизи поверхности, но где однородная поддерживающая почва находится глубже.Это очень сложные конструкции, требующие инженерно-геологических знаний.

Свайная конструкция

Сваи либо забиваются в землю, либо забиваются на место. Обычно сваи устанавливаются на треногах, группами по три штуки. Это обеспечивает прочное основание, относительно устойчивое к неточному размещению колонн и / или неравномерной нагрузке на колонны.

Свайный фундамент состоит из двух компонентов:

  • Заглушка
  • Одиночная свая или группа свай

Заглушка сваи - это платформа, которая закрывает верхнюю часть группы свай и на которой размещаются поддерживающие элементы конструкции.Сваи представляют собой длинные тонкие элементы (до 15 м и более), простирающиеся от шапки сваи до поддерживающего слоя почвы. Фундамент классифицируется по строительному материалу сваи, типу грунта и характеристикам передачи нагрузки свай.

Свайные фундаменты из дерева, стали или железобетона представляют собой вертикальные или наклонные колонны, которые либо предварительно изготовлены, либо залиты на месте. Сборные сваи можно забивать, заливать раствором, вибрировать или скручивать. Те, которые отлиты на месте, могут иметь или не иметь оболочку, могут быть созданы с помощью множества различных технологий и иметь несколько этапов строительства.

Сваи действуют как колонны с поперечными связями, которые проникают сквозь более слабую почву в более подходящую почву. Нагрузка передается на почву через торцевую опору и / или поверхностное трение. Трение лучше против подъема, поскольку на концевую опору приходится только вес самих свай, чтобы удерживать фундамент.

Сваи действительно выдерживают боковую нагрузку за счет изгиба, как консоль, так и балка на упругом основании. Однако для обеспечения характеристик изгиба верхняя часть свай должна значительно смещаться.Это не сулит ничего хорошего для хрупких фасадов зданий. В странах с землетрясениями требуются заглушки свай, которые соединяются между собой стяжками, способными передавать силы растяжения или сжатия, составляющие не менее 10% нагрузки на колонну.

Поскольку земли для строительства становится все меньше и меньше, строители рассчитывают на свайный фундамент при размещении конструкций на более мягком грунте, где нельзя использовать матовый фундамент.

Типы свайных фундаментов

  • Сваи с торцевыми опорами - это сваи, в которых нижний конец сваи опирается на слой скальной породы или очень твердого грунта.Строительная нагрузка передается через ворс на более прочный слой основания и действует как столб.
  • Фрикционные сваи переносят строительную нагрузку на грунт по всей длине сваи. Трение грунта о всю сваю передает нагрузку на грунт. Нагрузка не полностью поддерживается до конца.
  • Микросваи или мини-сваи - это небольшие сваи, используемые в областях, где забивка свай ограничена. Сверлильный станок просверливает отверстие в почве, в которое заделывается микроваска.
  • Винтовые сваи имеют прикрепленные спиральные лопасти, которые позволяют им действовать как буровая установка, еще одна альтернатива обычным сваям.
  • Развернутые сваи имеют увеличенные механически сформированные основания до шести метров в диаметре. Низ ворса похож на перевернутый конус. Хороший выбор для экспансивных грунтов, сваи с расширенными стенками обеспечивают большую несущую способность, чем обычная свая.

Недостатки свайных фундаментов

Фундаменты свайные дорогие, сделано больше экспертизы.

Забивка сваи очень шумная и может посылать ударные волны через окружающую почву. Результатом может быть структурное повреждение близлежащего здания или нарушение ответственной работы.

С учетом расходов на обрушение здания из-за неисправности

Как видите, матовый и свайный фундамент имеют очень мало общего и подходят для самых разных построек. Однако, если здание будет легким, а почва однородна на поверхности по всей площади основания здания, матовые фундаменты являются вполне приемлемыми и экономичными фундаментами.Для более крупных и тяжелых зданий правильно уложенный свайный фундамент гарантирует, что здание прослужит десятилетия.


Свайный фундамент - Designing Buildings Wiki

Фундаменты служат опорой для конструкций, передавая их нагрузку на слои почвы или породы, которые обладают достаточной несущей способностью и подходящими характеристиками осадки. Доступен очень широкий спектр типов фундаментов, подходящих для различных применений, в зависимости от таких соображений, как:

В широком смысле фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие.Фундаменты мелкого заложения обычно используются там, где нагрузки, создаваемые конструкцией, невелики по сравнению с несущей способностью поверхностных грунтов. Глубокие фундаменты необходимы там, где несущая способность поверхностного грунта недостаточна для выдерживания прилагаемых нагрузок, и поэтому они передаются на более глубокие слои с более высокой несущей способностью.

Фундаменты свайные - фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева.Фундамент считается «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину (см. Аткинсон, 2007).

Свайные фундаменты в основном используются для передачи нагрузок от надстроек через слабые сжимаемые пласты или воду на более прочный, более компактный, менее сжимаемый и жесткий грунт или скалу на глубине, увеличивая эффективный размер фундамента и выдерживая горизонтальные нагрузки. . Обычно они используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва не подходит для предотвращения чрезмерной осадки.

Сваи могут быть классифицированы по их основной конструктивной функции (опора на конце, трение или комбинация) или по методу конструкции (смещение (забивание) или замена (бурение)).

Концевые сваи развивают большую часть трения у носка сваи, опираясь на твердый слой. Свая передает нагрузку непосредственно на твердые породы, а также получает боковую сдержанность от грунта.

Для получения дополнительной информации см. «Концевые несущие сваи».

Фрикционные (или плавающие) сваи развивают большую часть несущей способности сваи за счет касательных напряжений по сторонам сваи и подходят там, где более твердые слои слишком глубоки.Свая передает нагрузку на окружающий грунт за счет трения между поверхностью сваи и грунтом, что, в сущности, снижает уровень давления.

Для получения дополнительной информации см. «Фрикционные сваи».

Забивные (или перемещаемые) сваи забиваются, поднимаются домкратом, вибрируют или ввинчиваются в землю, смещая материал вокруг вала сваи наружу и вниз вместо его удаления.

Забивные сваи используются в морских условиях, устойчивы в мягких выдавливаемых грунтах и ​​могут уплотнять рыхлый грунт.

Различают две группы забивных свай:

Для получения дополнительной информации см. «Забивные сваи».

Буронабивные (или сменные) сваи удаляют грунт, образуя отверстие для сваи, которая заливается на месте. Они используются в основном в связных грунтах для образования фрикционных свай и при формировании свайных фундаментов рядом с существующими зданиями.

Буронабивные сваи более популярны в городских условиях, так как они имеют минимальную вибрацию, их можно использовать там, где высота над головой ограничена, отсутствует риск вспучивания и где может возникнуть необходимость в изменении их длины.

Для получения дополнительной информации см. «Буронабивные сваи».

Если бурение и заливка производятся одновременно, сваи называются сваями с непрерывным шнеком (CFA).

Винтовые сваи имеют спираль возле носка сваи, поэтому их можно вкручивать в землю. Процесс и концепция аналогичны вворачиванию в дерево.

Подробнее см. «Фундаменты на винтовых сваях».

Микросваи (или мини-сваи) используются там, где доступ ограничен, например, для опорных конструкций, затронутых осадкой.Их можно вбить или прикрутить.

Для получения дополнительной информации см. «Микросваи».

Свайные стены можно использовать для создания постоянных или временных подпорных стен. Их формируют путем размещения стопок непосредственно рядом друг с другом. Это могут быть близко расположенные смежные стены свай или взаимосвязанные секущие стены свай, которые в зависимости от состава вторичных промежуточных свай могут быть твердыми / мягкими, твердыми / твердыми или твердыми / твердыми секущими стенками.

Для получения дополнительной информации см. «Шпунтовые сваи и« секущая свайная стена ».

Геотермальные сваи объединяют свайных фундаментов с замкнутыми геотермальными системами тепловых насосов. Они обеспечивают поддержку конструкции, а также действуют как источник тепла и теплоотвод.

Фактически, тепловая масса земли позволяет зданию накапливать нежелательное тепло от систем охлаждения и позволяет тепловым насосам обогревать здание зимой. Обычно наземные тепловые насосы извлекают тепло из земли с помощью подземных труб, которые проложены в земле горизонтально или вертикально.В геотермальных сваях петли труб укладываются вертикально внутри самих свай.

Для получения дополнительной информации см. «Геотермальные свайные фундаменты».

Groynes в прибрежной инженерии (CIRIA C793), опубликованный CIRIA в 2020 году, определяет смежные сваи как; «… Монолитные бетонные сваи, непосредственно прилегающие друг к другу или соприкасающиеся друг с другом. Иногда используется для досок ».

Для забивки свай доступен широкий спектр оборудования, в том числе:

Для получения дополнительной информации см. «Свайное оборудование».

Сваи могут использоваться по отдельности для поддержки нагрузок или сгруппированы и связаны вместе железобетонной крышкой. Поскольку бурение или забивание сваи строго вертикально очень сложно, крышка сваи должна иметь возможность компенсировать некоторые отклонения в конечном положении головок сваи. Заглушка сваи должна выступать над внешними сваями, как правило, на расстояние 100–150 мм со всех сторон, в зависимости от размера сваи.

Заглушки свай также могут быть соединены вместе с железобетоном для создания ограждающих балок.Для обеспечения устойчивости к боковым силам необходимо не менее трех свай с перекрытиями (за исключением кессонных свай). Опорные балки также подходят для распределения веса несущей стены или близкоцентрированных колонн к ряду свай. Сваи могут располагаться в балке в шахматном порядке, чтобы учесть любой эксцентриситет, который может возникнуть в условиях нагрузки.

Закрывающую балку следует держать подальше от земли там, где назначение свай - преодолеть проблему вздутия и усадки грунта.Это может быть сделано путем заливки ограждающей балки на полистирол или другой сжимаемый материал, что позволяет перемещать землю вверх без повреждения балки.

Для получения дополнительной информации см. «Перекрывающая балка».

Рекомендуется испытать нагрузку по крайней мере одной сваи на схему, сформировав пробную сваю, которая находится в непосредственной близости, но не является частью фактического фундамента. Сваю следует перегрузить не менее чем на 50% от ее рабочей нагрузки и выдержать 24 часа. Это позволяет проверить предельную несущую способность сваи, а также качество изготовления, необходимое для ее формирования.

Для получения дополнительной информации см. «Испытание свайных фундаментов».

Целостность новых и существующих свай можно измерить путем проведения испытания на целостность.

Винтовые сваи решают проблемы со строительством

Винтовые сваи создают мгновенное основание

Руководители строительных проектов постоянно беспокоятся о том, что поиск лучших типов глубоких фундаментов для их проектов будет проблемой, не говоря уже о том, чтобы их установить.Ответ - винтовые сваи CHANCE®, установленные компанией Conte.

Мгновенная поддержка означает быструю установку

Винтовые сваи создают мгновенный фундамент. Это означает, что между возведением фундамента и продолжением работы над проектом нет времени ожидания. На привинчивание винтовой сваи требуется гораздо меньше времени (по сравнению с традиционными методами), что позволяет быстро приступить к строительству. В сочетании с бетоном винтовые сваи являются одними из лучших типов глубоких фундаментов, потому что они обеспечивают безопасность и преимущества традиционного бетонного фундамента без проблем, связанных с забивными сваями.Эта немедленная установка является быстрой, простой и может быть установлена ​​с использованием легкого строительного оборудования, а не громоздкого оборудования, которое обычно требуется. Это означает мгновенную обратную связь между крутящим моментом и производительностью для управления производством. Винтовые сваи бывают быстрыми, простыми и эффективными.

Винтовые сваи

можно устанавливать круглый год в любую погоду

Эти винтовые сваи могут быть установлены в любую погоду, так как мгновенная поддержка доступна, пока столб цементного раствора затвердевает. Это означает отсутствие задержек из-за неблагоприятных погодных условий.Вместо того, чтобы беспокоиться о возможных задержках дождя при заливке бетона, спиральные сваи позволяют найти простое и быстрое решение. Ваш проектный фундамент будет построен намного быстрее и эффективнее с помощью винтового свайного фундамента.

Нет больших машин, меньше вреда для зданий

Во время установки нет вибрации, потому что винтовые сваи действуют как шурупы, входящие в дерево. Это не нарушает окружающую среду и очень безопасно для установки. Повреждение почвы во время установки также сводится к минимуму благодаря плавному, непрерывному действию.Это идеально подходит для деликатных или старых домов, зданий и других хрупких конструкций, потому что фундамент не так легко расколется, как это могло бы быть при сильных ударах молотком или забивных методах фундамента. Очевидно, что это удобное решение, которое не повреждает окружающие конструкции. По всем этим причинам винтовые сваи считаются более совершенными, чем традиционные методы фундамента, что делает их высоко оцененными профессионалами в строительстве.

Экологически чистые основы

Винтовые сваи также экологически безопасны.Они требуют меньше оборудования, потребляющего много газа, и меньшей подготовки, чем свайные или забивные фундаменты. Кроме того, из-за оборудования, необходимого для выкапывания и удаления грязи с участка, традиционные фундаменты могут оставлять больший углеродный след, чем спиральные. Винтовые сваи часто изготавливаются из переработанных металлов и могут быть удалены и повторно использованы. Лучшие типы глубоких фундаментов позволяют не забывать об окружающей среде и в то же время строить что-то великое; это беспроигрышная ситуация для всех.

Практический пример использования винтовой сваи

Винтовые сваи можно увидеть в действии в Университете Фэрфилда в Фэрфилде, штат Коннектикут. Был использован винтовой фундамент, и проект был значительно упрощен из-за мгновенной несущей способности, ограниченной доступности, хрупкости здания и надежности винтового свайного фундамента. Fairfield University - это старая школа, некоторые здания которой нуждались в особом уходе во время ремонта из-за хрупких каменных материалов.Эти здания теперь построены на одном из лучших типов глубоких фундаментов, которые прослужат долгие годы. Винтовые сваи гораздо более устойчивы к возможным изменениям, которые могут произойти в условиях поверхностного грунта, поэтому риск ослабления фундамента со временем снижается.

Во многих случаях винтовые сваи могут мгновенно служить фундаментом, который ищут руководители строительства и ремонтники. Винтовые сваи - это надежное и простое решение для фундамента самых разных проектов.Вы только посмотрите, какую потрясающую работу проделал Университет Фэрфилда!

Свяжитесь с нами, чтобы узнать, как винтовой свайный фундамент подойдет для вашего проекта…

Что такое свайный фундамент? Типы свайных фундаментов

Фундаменты поддерживают конструкцию, переносят нагрузки от конструкции на почву. Но слой, на который фундамент переносит нагрузку, должен иметь адекватную несущую способность и подходящие характеристики осадки. В зависимости от различных соображений существует несколько типов фундамента, например:

  • Общая нагрузка от надстройки.
  • Почвенные условия.
  • Уровень воды.
  • Чувствительность к шуму и вибрации.
  • Доступные ресурсы.
  • Сроки реализации проекта.
  • Стоимость.

В общих чертах, фундаменты можно разделить на мелкие и глубокие. Неглубокие опоры обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта достаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией. С другой стороны, глубокие фундаменты обычно используются, когда несущая способность поверхностного грунта недостаточна для восприятия нагрузок, создаваемых конструкцией.Таким образом, нагрузки должны передаваться на более глубокий уровень, где слой почвы имеет более высокую несущую способность.

Свайный фундамент , своего рода глубокий фундамент, на самом деле представляет собой тонкую колонну или длинный цилиндр, изготовленный из таких материалов, как бетон или сталь, которые используются для поддержки конструкции и передачи нагрузки на желаемой глубине посредством торцевого подшипника или поверхностного трения. .

Свайные фундаменты - это фундаменты глубокого заложения. Они состоят из длинных, тонких, столбчатых элементов, обычно сделанных из стали или железобетона, а иногда и из дерева.Фундамент называют «свайным», если его глубина более чем в три раза превышает его ширину.

Свайные фундаменты обычно используются для больших конструкций и в ситуациях, когда почва на небольшой глубине не подходит для противодействия чрезмерной осадке, поднятию и т. Д.

Когда использовать свайный фундамент

Ниже приведены ситуации при использовании свай Система фундамента может быть

  • При высоком уровне грунтовых вод.
  • От надстройки прилагаются тяжелые и неравномерные нагрузки.
  • Другие типы фундаментов дороже или нецелесообразны.
  • Когда почва на небольшой глубине сжимается.
  • Когда есть возможность размыва из-за его расположения у русла реки или моря и т. Д.
  • Когда рядом со строением есть канал или глубокая дренажная система.
  • Когда выемка почвы на желаемую глубину невозможна из-за плохого состояния почвы.
  • Когда становится невозможным сохранить траншеи фундамента в сухом состоянии с помощью откачки или других мер из-за сильного притока просачивания.

Свайные фундаменты можно классифицировать по функциям, материалам, процессу установки и т. Д. Ниже приведены типы свайных фундаментов, используемых в строительстве:

  1. в зависимости от функции или использования
    1. Шпунтовые сваи
    2. Несущие сваи
    3. Конец Несущие сваи
    4. Фрикционные сваи
    5. Сваи уплотнителя грунта
  2. В зависимости от материалов и метода строительства
    1. Деревянные сваи
    2. Бетонные сваи
    3. Стальные сваи
    4. Композитные сваи
    9
обсуждалось выше.

Эти сваи кратко рассматриваются ниже.

Классификация свайного фундамента по функциям или применению

Шпунтовые сваи

Этот тип свай в основном используется для обеспечения боковой поддержки. Обычно они противостоят боковому давлению рыхлой почвы, потоку воды и т. Д. Они обычно используются для коффердамов, покрытия траншей, защиты берега и т. Д. Они не используются для обеспечения вертикальной поддержки конструкции. Обычно они используются для следующих целей:

  • Строительство подпорных стен.
  • Защита от береговой эрозии.
  • Удерживайте рыхлый грунт вокруг траншеи фундамента.
  • Для изоляции фундамента от прилегающих грунтов.
  • Для удержания грунта и увеличения несущей способности почвы.

Несущие сваи

Этот тип свайного фундамента в основном используется для передачи вертикальных нагрузок от конструкции на грунт. Эти фундаменты передают нагрузки через грунт с плохой несущей способностью на слой, способный выдерживать нагрузку.В зависимости от механизма передачи нагрузки от сваи на грунт несущие сваи могут быть классифицированы как проточные.

Сваи с торцевыми опорами

В сваях этого типа нагрузки проходят через нижний конец сваи. Нижний конец сваи опирается на прочный слой почвы или камня. Обычно ворс лежит на переходном слое слабого и сильного истребителя. В результате свая действует как столб и безопасно передает нагрузку на прочный слой.

Общую несущую способность концевой несущей сваи можно рассчитать, умножив площадь вершины сваи на несущую способность на той конкретной глубине грунта, на которую опирается свая.С учетом разумного запаса прочности рассчитывается диаметр сваи.

Фрикционная свая

Фрикционная свая передает нагрузку от конструкции к грунту за счет силы трения между поверхностью сваи и почвой, окружающей сваю, такой как жесткая глина, песчаный грунт и т. Д. длина сваи или определенная длина сваи, в зависимости от толщины грунта. В фрикционных сваях, как правило, вся поверхность сваи работает на передачу нагрузок от конструкции на почву.

Площадь поверхности сваи, умноженная на безопасную силу трения, развиваемую на единицу площади, определяет вместимость сваи.

При проектировании сваи поверхностного трения необходимо тщательно оценить поверхностное трение, которое может возникнуть на поверхности сваи, и рассмотреть разумный коэффициент безопасности. Кроме того, можно увеличить диаметр сваи, глубину, количество свай и сделать поверхность сваи шероховатой для увеличения емкости фрикционной сваи.

Сваи уплотнителя грунта

Иногда сваи забивают через определенные промежутки времени, чтобы увеличить несущую способность почвы за счет уплотнения.

Классификация свай по материалам и способу конструкции

В первую очередь сваи можно разделить на две части. Сваи смещения и сваи без смещения или замены. Сваи, которые вызывают вертикальное и радиальное смещение грунта по мере того, как они забиваются на землю, известны как сваи смещения. В случае замены свай земля просверливается и грунт удаляется, а затем образовавшаяся яма либо заполняется бетоном, либо вставляется сборная бетонная свая.Несущие сваи по материалам свайной конструкции и процессу их установки можно классифицировать следующим образом:

  1. Деревянные сваи
    1. Необработанные
    2. Обработанные консервантом
  2. Бетонные сваи
    1. Сборные сваи
    2. Литые насадные сваи
  3. стальные сваи
    1. двутавровые сваи
    2. пустотелые сваи
  4. композитные сваи

деревянные сваи

деревянные сваи укладываются под уровень воды.Срок их службы составляет около 30 лет. По форме они могут быть прямоугольными или круглыми. Их диаметр или размер может варьироваться от 12 до 16 дюймов. Длина ворса обычно в 20 раз больше ширины верха.

Обычно они рассчитаны на 15-20 тонн. Дополнительную прочность можно получить, прикрутив к стенке сваи пластины для рыбы болтами.

Преимущества деревянных свай -

  • Деревянные сваи стандартного размера доступны.
  • Экономичный.
  • Простота установки.
  • Низкая вероятность повреждения.
  • Деревянные сваи можно обрезать до любой длины после их установки.
  • При необходимости деревянные сваи легко вытаскиваются.

Недостатки деревянных свай -

  • Сваи большей длины не всегда доступны.
  • Прямые сваи малой длины получить сложно.
  • Забить сваю сложно, если грунт очень твердый.
  • Приправка сваи древесины затруднена.
  • Деревянные или деревянные сваи не подходят для использования в качестве концевых свай.
  • Для обеспечения прочности деревянных свай необходимо принять специальные меры. Например, деревянные сваи часто обрабатывают консервантом.

Бетонные сваи

Сборные бетонные сваи

Сборные бетонные сваи закладываются в свайное основание в горизонтальной форме, если они имеют прямоугольную форму. Обычно круглые сваи забивают вертикальными формами. Сборные сваи обычно армируются сталью, чтобы предотвратить их разрушение при перемещении от станины к месту основания.После заливки свай необходимо провести отверждение в соответствии со спецификацией. Обычно период отверждения сборных свай составляет от 21 до 28 дней.

Преимущества сборных свай

  • Обеспечивает высокую стойкость к химическим и биологическим трещинам.
  • Обычно они обладают высокой прочностью.
  • Для облегчения забивки по центру сваи может быть установлена ​​труба.
  • Если сваи залиты и готовы к забивке до наступления срока установки, это может увеличить темп работ.
  • Ограничение арматуры может быть обеспечено.
  • Качество сваи можно контролировать.
  • Если обнаружена какая-либо неисправность, ее можно заменить перед поездкой.
  • Сборные сваи можно забивать под водой.
  • Сваи могут быть загружены сразу после забивки на необходимую длину.

Недостатки сборных свай

  • После того, как длина сваи определена, впоследствии будет трудно увеличить или уменьшить длину сваи.
  • Их сложно мобилизовать.
  • Для вождения требуется тяжелое и дорогое оборудование.
  • Поскольку они недоступны для готовой покупки, это может привести к задержке проекта.
  • Существует возможность поломки или повреждения во время погрузки-разгрузки и забивки свай.
Дворцовые бетонные сваи

Этот тип сваи сооружается путем бурения грунта на желаемую глубину, а затем укладки в это место свежезамешенного бетона и выдерживания там.Этот тип сваи строится либо путем вбивания металлической оболочки в землю и заполнения ее бетоном с оставлением оболочки вместе с бетоном, либо оболочка вытаскивается во время заливки бетона.

Преимущества монолитных бетонных свай

  • Оболочки легкие, поэтому с ними легко обращаться.
  • Длину свай можно легко варьировать.
  • Снаряды собираются на месте.
  • Никаких дополнительных требований не требуется только для предотвращения повреждений при обращении.
  • Отсутствие возможности поломки при установке.
  • При необходимости можно легко поставить дополнительные сваи.

Недостатки монолитных бетонных свай

  • Установка требует тщательного наблюдения и контроля качества.
  • Требуется достаточно места на строительной площадке для хранения строительных материалов.
  • Сложно построить монолитные сваи при сильном течении подземных вод.
  • Нижняя часть стопки не может быть симметричной.
  • Если свая не армированная и не обшитая, она может разрушиться при растяжении, если будет действовать поднимающая сила.

Стальные сваи

Стальные сваи могут быть двутавровыми или полыми.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *