Когда используются свайные фундаменты

В каких случаях необходимо выбирать свайный фундамент

Свайный фундамент часто выбирают для возведения объектов гражданского и промышленного назначения. Как правило, такой фундамент подходит для малоэтажных строений, стоящих на неустойчивом грунте. В этом случае нет необходимости в земляных работах, если толь нет нужды в подвале или техническом подполье.

Свайный фундамент является прекрасным выбором для строительства дач и коттеджей. По сути, такой фундамент представляет собой группу свай, погружённых глубоко в грунт и объединённых железобетонными балками.

В каких случаях свайный фундамент будет лучшим выбором для вашего частного строительства:

Иногда у самого основания строения может располагаться неустойчивый грунт. Это текучепластичные глины и суглинки, лёссовидные грунты (больше чем на половину состоят из пылевых частиц), плывуны (глины перенасыщенные водой), растительные грунты (перегной, торф и т.д.). В этой ситуации давление здания необходимо перенести на более прочные слои почвы, которые залегают глубже. Винтовые сваи способны перенести большую часть нагрузки на более глубокие и стабильные слои почвы.

Если на вашем участке плотный грунт, то свайный фундамент поможет вам сократить объём земляных работ и уменьшить расход бетона. Так работа будет менее трудоёмкой, а расходы на строительство сократятся. Для такого фундамента не нужен котлован, следовательно, нет нужды в вывозе ненужного грунта.

Такая конструкция собирается за кротчайшее время с минимумом затрат сил и финансов. Так для установки одной сваи протяжённостью 3 метра и диаметром 0,3 метра объём земляных работ составит 0,2 м 3 при использовании бура. Для сооружения ленточного фундамента придётся развернуть более масштабные земляные работы. Ленточный фундамент, ширина которого превышает 1,5 метра, с экономической точки зрения целесообразнее заменить свайным фундаментом.

Некоторые несущие конструкции лучше всего использовать вместе со сваями. Так, если ваше здание будет стоять на слабом грунте, каждую несущую колонну необходимо укрепить свайным кустом. Ленточный фундамент в этой ситуации будет менее практичен.

Свайный фундамент необходимо применять на участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод. Эта конструкция применяется на почвах, которые глубоко промерзают в зимний период (более 2 метров). Также свайный фундамент выбирают для тяжёлых зданий, масса которых превышает 350 тонн. Единственное, что не смогут покорить сваи – это горные породы.

Источник

Что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется.

Что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется.

Свайные фундаменты проектируются на относительно слабых грунтах при наличии больших нагрузок и при необходимости передачи нагрузки от сооружения на плотные грунты, находящиеся на значительной глубине. Группа или ряд свай, объединённые поверху ростверковой плитой, образуют свайный фундамент. Ростверки объединяют головы свай, воспринимают, распределяют и передают нагрузку на сваи.

Что такое свая. Виды свай по сечению, материалам, способам погружения, условиям работы в грунте.

Свая – это стержень, погружённый в грунт или изготовленный в грунте и передающий давление от сооружения на грунт основания.

По характеру работы в грунте сваи подразделяются на сваи-стойки и сваи висячие (или сваи трения).

Сваи-стойки передают нагрузку на скальные, полускальные и мало сжимаемые грунты плоскостью нижнего конца. Свая-стойка работает как сжатый стержень в упругой среде; её несущая способность определяется или прочностью материала сваи, или сопротивлением грунта под нижним концом.

Сваи висячие или трения передают нагрузку нижним концом и боковой поверхностью. Под действием продольного усилия висячая свая получает вертикальные перемещения, достаточные для возникновения трения между сваей и грунтом.

По условиям изготовления сваи делятся на две группы: предварительно изготовленные на заводе и затем погружаемые в грунт, и сваи, изготавливаемые на стройплощадке в грунте.

По способу погружения: забивные, буронабивные, вдавливаемые, винтовые, вибропогружение.

По виду сечения:прямоугольное, круглое, треугольное, сложного сечения.

По материалам: деревянные, ж/б, металические.

В каких случаях применяют забивные сваи, вдавливаемые сваи, буронабивные сваи, винтовые сваи.

Вибропогружение свай наиболее эффективно при насыщенных водой песках. Вдавливание свай осуществляется с помощью мощных гидродомкратов и применяется тогда, когда нельзя использовать забивку или вибропогружение вблизи существующих сооружений, при усилении существующих фундаментов. Завинчивание свай, снабжённых винтовыми лопастями (винтовые сваи) осуществляется механизмами-кабестанами и применяется при выдёргивающих нагрузках, а в последнее время и при сжимающих нагрузках в малоэтажном лёгком строительстве. Забивные сваи
представляют собой круглые или квадратные железобетонные сваи, забиваемые в грунт с помощью молотов – специальных машин. Используют при строительстве новых домов в отсутствии рядом расположенных строений.

Что такое ростверк, виды ростверков, их преимущества и недостатки, случаи применения.

Ростверк — верхняя часть свайного или столбчатого фундамента, распределяющая нагрузку на несущие элементы здания.

Свайный ростверк может быть низкий, повышенный и высокий. Повышенный ростверк невозможен при пучинистых грунтах. Высокий ростверк применяется для мостовых опор и других гидротехнических сооружений, в его составе могут быть наклонные сваи.

Марки забивных свай

СН-с предварительно напряженной арматурой, С-без напряжения, СЦ-отсутствует поперечное армирование, СП-отверстие внутри, СК-круглое сечение, СО-оболочки, СН_К-канатная арматура, СН_П-арматура прядевая, СН_ПР-арматура проволочная.

Как выбрать глубину заложения ростверка

При выборе глубины заложения ростверка следует учесть наличие пучинистых грунтов, конструктивные особенности, планировку территории. Если подошва ростверка находится ниже фронта промерзания в пучинистых грунтах, то под подошвой ростверка не возникнет нормальных сил пучения. Если подошва ростверка находится выше фронта промерзания, то возможно возникновение нормальных сил пучения. Для исключения влияния этих сил делают легко ломающуюся опалубку или слой легкосжимаемого грунта толщиной 300 мм и более.

2. Конструктивные особенности

Выбор длины сваи

В ыбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки и уровня расположения ростверка. Нижний конец свай следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые слои. Заглубление забивных свай в грунты основания под нижним концом должно быть в крупнообломочных, гравелистых, крупных и средних песках, а также в пылевато-глинистых грунтах с IL

Несущая способность свай-стоек по материалу

Что такое предельно допустимая нагрузка на сваю

Определение количества свай в кусте и конструирование подошвы ростверка для свай стоек и для свай трения

При наличии внецентренного нагружения полученное количество свай следует увеличить.

13) Зачем под ростверком выполняется подготовка. Виды подготовок.

Если подошва ростверка находится выше фронта промерзания, то для исключения влияния нормальных сил пучения. Также для снижения затрат на земляные работы. Из утрамбованного щебня или гравия, пролитого цементным раствором или битумом, песка крупного, средней крупности.

Как влияет на свайный фундамент наличие моментов и горизонтальных сил

Наличие моментов и горизонтальных сил создает эксцентриситет, следовательно, нагрузки на крайние сваи в кусте, в направлении момента, возрастают.

Учет внецентренного нагружения свайного фундамента

Если не выполняется следует увеличить количество свай, увеличить расстояние между осями свай, сменить грунт основания в плоскости нижних концов свай.

Что следует предпринять в случае, если максимальная нагрузка на крайние сваи в кусте превышает предельно попустимую

Тогда на крайние сваи будут действовать выдёргивающие нагрузки со знаком «минус», а максимальная нагрузка превысит несущую способность сваи. В этом случае следует увеличить количество свай, увеличить расстояние между осями свай, сменить грунт основания в плоскости нижних концов свай.

Что такое отрицательно трение, когда возникает?

Явление «отрицательного трения» возникает, когда нагружается не только свая, но и поверхность грунта около сваи. Грунт над слоем слабого грунта даёт осадку больше осадки сваи, т.е. он (грунт) будет перемещаться вниз. Трение между грунтом и сваей, направленное вниз, дополнительно пригружает сваю => называют отрицательным трением. Условия появления отрицательного трения: планировка территории подсыпкой h более 1 м; загрузка поверхности грунта или пола по грунту длительной полезной нагрузкой более 2 т/м2; понижение уровня подземной воды, вследствие чего снимается взвешивающее действие воды; уплотнение грунта при динамических нагрузках; замачивание просадочных грунтов; уменьшение объёма (уплотнение) грунта, содержащего органику.

Как подобрать молот для забивки сваи?

Минимальную энергию молота определяют по формуле:

Еdmin=1,75аРдоп – минимальная энергия молота

По техническим характеристикам в справочнике подбирают молот и определяют расчётную энергию по формуле:

Еdрасч=kGH; k = 1 – для молота одиночного действия; k = 0,9 – для трубчатого дизель-молота; k = 0,4 – для штангового дизель-молота.

При подборе расчётной энергии молота должно выполняться условие

Условие применимости молота проверяют по формуле

(m1+m2)/Edрасч 40 мм , то за предельное сопротивление сваи принимают нагрузку, соответствующую S = 40 мм.

1 – график для сваи с провальной осадкой; 2 – график для сваи с предельной нагрузкой S=ξS_u.

Динамические испытания свай

Сваю погружают молотом массой в 1,5 — 1,25 раза больше, чем масса сваи. При ударе молота о сваю возникают упругие деформации молота и сваи. Молот отскакивает от действия упругих сил на высоту h, совершая работу Gh. Грунт сопротивляется погружению сваи, затрачивая энергию Fu Sa, при этом часть энергии молота затрачивается на неупругие деформации молота и сваи. В общем виде

GH=FuSa+Gh+αGh где G – масса ударной части молота; H – высота падения молота;

h – высота отскока после удара; α – коэффициент потери работы при разрушении головы сваи; Fu – предельное сопротивление сваи.

Статическое зондирование

Статическое зондирование – один из наиболее эффективных методов исследования грунтов в условиях естественного залегания. Согласно ГОСТ 24942-81, оценивается сопротивление грунта погружению сваи под нижним концом и по боковой поверхности через сопротивление грунта погружению стандартного зонда. По результатам зондирования можно определить нетолько сопротивление грунта под конусом зонда и боковой поверхности, но и механические характеристики грунтов (С, φ, Е).

Удельное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяют по формуле

Rs=β1qs; где β1 – переходный коэффициент по табл. СНиП 2.02.03-85; qs – сопротивление под наконечником зонда.

Среднее значение предельного сопротивления грунта по боковой поверхности сваи по данным зондирования определяют по формуле:

f=β2fs,где β2 – переходный коэффициент по таблице СНиП 2.02.03-85; fs – среднее значение сопротивления по боковой поверхности зонда.

Частное значение предельного сопротивления забиваемой сваи в точке зондирования определяют по формуле

Fu=RsA+fhu, где h — глубина погружения сваи от поверхности грунта около сваи;

И – периметр сечения сваи; А – площадь основания конуса.

Что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется.

Свайные фундаменты проектируются на относительно слабых грунтах при наличии больших нагрузок и при необходимости передачи нагрузки от сооружения на плотные грунты, находящиеся на значительной глубине. Группа или ряд свай, объединённые поверху ростверковой плитой, образуют свайный фундамент. Ростверки объединяют головы свай, воспринимают, распределяют и передают нагрузку на сваи.

Источник

Свайный фундамент дома. Какие есть виды, преимущества и недостатки на сайте Недвио

Свайный фундамент – это разновидность фундамента, при котором нагрузка от всего строения распределяется на твердые слои почвы за счет свай. Этот тип оснований для домов широко использовался еще в старину, где сваи-бревна держали на себе каркас деревянного здания, например на берегу заболоченного озера или непосредственно в водоеме.

Современное развитие технологий, а также огромный ассортимент стройматериалов, разнообразил способы и методы изготовления такого фундамента, благодаря чему он стал широко применяться и пользоваться популярностью.

Конструктивные особенности свайного фундамента

С технологической точки зрения, свайный фундамент представляет собой свайную систему, которая должна равномерно рассредоточить вес здания на грунт. При этом, нагрузка самого строения передается на сваи с помощью различных типов ростверка.

В качестве ростверка может служить даже отдельный тип фундамента, например ленточный или плитный, но это будет уже совмещенный тип фундамента.

Ростверк сугубо свайного типа, обычно представляет собою балочное перекрытие, какой-либо каркас или же само основание каркаса строения.

С этого следует, что по умолчанию свайный фундамент ограничен к применению только для легких и не массивных строений, в то время как совмещение свай с другими типами фундаментов, позволяет создавать очень прочные фундаменты, с огромными несущими способностями — для постройки больших и тяжелых домов.

Способы размещения свай также могут быть разными, они могут ставиться как по периметру будущего строения, под несущими стенами, углами, так и могут создаваться целые свайные поля, где сваи устанавливаются по всей площади здания. Расстояния между сваями также бывают разные.

Кроме этого, при наличии горизонтальной нагрузки на фундамент, применяются наклонного типа сваи.

Виды свайных фундаментов

Разработка проектов свайного фундамента с учетом всех вышеперечисленных особенностей, часто базируется на данных инженерно-геологической разведки грунта, требованиях к несущим способностям, а также зависит от типа используемой сваи.

Только опытные профессионалы могут правильно рассчитать конструкцию свайного фундамента, которая обеспечит и необходимую несущую способность в межсезонье и будет рациональной в плане ее стоимости.

По материалу, используемому для свай, различают 3 основных вида:

• Деревянные сваи – используются только для очень легких, деревянных конструкций и не отличаются долговечностью;
• Металлические сваи – имеют огромный перечень подвидов, как по конструкции, так и по способу монтажа, благодаря чему широко и повсеместно используются в современном строительстве;
• Железобетонные/ бетонные сваи – пожалуй, самые распространенные, благодаря своей доступности в приобретении, способе монтажа (не всегда используется спецтехника) и стоимости.

Фундамент из металлических свай

По способу монтажа, сваи также подразделяются на три основных подвида:

• Буронабивные сваи – устанавливаются в заранее подготовленную скважину, которую делают обычно способом бурения шнеком или обсадной трубой, как вручную, так и спецтехникой, еще может применяться ударно-канатный способ. Такие сваи обычно заливают с бетона, имеют пятку, и армированный каркас;
• Забивные сваи – при монтаже, земля для них не извлекается, они забиваются в толщу грунта с помощью различных молотов, вибропогружателей или вдавливателей. Обычно они квадратные в сечении и имеют острый нижний конец. Пяточная часть отсутствует;
• С оболочечной конструкцией – внедряются в грунтовые массы с помощью вибропогружателей и в дальнейшем заполняются бетоном;
• Винтовые – имеют металлические элементы с винтовым либо переменным сечением и углубляются с помощью ввинчивания в почву. Бывают широколопастные и наоборот с узкими лопастями. В последнем случае, обычно на мерзлых грунтах, готовят скважину только на ширину основного стержня сваи.

Фундамент на буронабивных сваях

По характеру исполнения своих функций, сваи делятся:

• Сваи-стойки или опорные – предполагают, что пяточной частью они будут опираться на твердые, нижние слои почвы, а верхние пучинистые слои грунта, при перемещении, не будут влиять на сами сваи и всю конструкцию;
• Висячие сваи – свою несущую способность и устойчивость обеспечивают за счет трения своих боковых стенок, если дословно — за счет боковой площади свай и качества грунта. Чем больше площадь и чем плотнее грунт – трение больше, несущая способность выше. Такой тип монтажа используют в местах, где трудно или невозможно достичь плотных слоев грунта. Расчет силы трения к несущей способности — непростая задача, выполнених таких работ лучше поручить опытным профессионалам.

Винтовые сваи и их расположение

Можно еще рассматривать виды свай по форме профиля, например: квадратного, круглого сечения или с более сложных геометрических фигур. По наличию пустот вдоль оси, их также можно разделить на полые и сплошные сваи.

При рассмотрении свайного фундамента, можно применять классификацию по типу используемого ростверка, его высоты или заглубления и т. д.

Фундамент на железобетонных (ж/б) забивных сваях

Особенности свайных оснований

Важно понимать, что в качестве смешанного типа фундамента, сваи дополняют и усиливают несущую способность основания дома, препятствуют осадке или смещению на пучинистых, не стабильных грунтах.

В качестве же использования свай только как самостоятельного фундамента, возможность их применения, в основном, ограничена только для легких конструкций: деревянных домиков, бань, не тяжелых одноэтажных зданий.

В таких случаях свайный фундамент на слабых почвах – это отличный выбор, он прекрасно выдержит движение верхних слоев почвы в периоды межсезонья.

Плюсы и минусы свайного фундамента

Итак, мы рассмотрели применение, виды и особенности свайных конструкций и самое время сравнить их с другими типами оснований.

Преимущества:

1. Это самый дешевый тип фундамента;
2. Возможность использования на сильно-подвижных грунтах;
3. Отсутствие объемных подготовительных земляных работ;
4. Быстрота и простота монтажа в ряде случаев;
5. Хорошая несущая способность;
6. Незначительная усадка после монтажа;
7. Возможность возведения в любое время года;
8. Возможность использования только ручного труда при монтаже.

Недостатки:

1. Сложность использования на очень водонасыщенных грунтах (для ж/б свай);
2. Сложность в расчетах несущей способности для очень не стабильных и слабонесущих грунтов, особенно для массивных строений;
3. Нет возможности построить подвал или цокольный этаж;
4. Обязательно использование специализированной техники для больших глубин или при массивных сваях.

В качестве заключения стоить сказать, что при выборе фундамента под строительство дачи или загородного дома, важно учитывать, что каждый вид сваи имеет свои как плюсы, так и минусы, и каждый вид рассчитан на применение в определенных условиях. Если отнестись ответственно к выбору типа свайного фундамента и вида свай, можно не беспокоится о качестве строительного процесса, и избежать лишних расходов и переплат.

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Источник