Типы и характеристики свайных фундаментов

Фундамент является неотъемлемой частью любых строений и в зависимости от основы и строения, используются разные типы фундамента. В случаях со сложным и подвижным грунтом, используется свайный фундамент. Основной структурой свайных фундаментов являются сваи, утопленные в землю, и ростверк, который их объединяет.

Свайный фундамент — это тип фундамента, в котором нагрузка передается на низкий уровень с помощью вертикальных элементов, известных как сваи.

Различия свайных фундаментов

В зависимости от заглубления, ростверки делятся на 3 типа:

  • Высокий. Располагается выше уровня почвы, чаще всего используется при строительстве домов с подвальным этажом или для возведения опор мостов.
  • Повышенный. В данном случае, ростверк расположен на поверхности земли, используется при строительстве на спокойном грунте.
  • Низкий. В случае низкого ростверка, соединение между сваями располагается ниже уровня почвы, что понижает воздействие на строение при пучении грунтов.

Помимо ростверков, свайный фундамент также различается типом используемых свай, а они в свою очередь, в зависимости от типа монтажа, существуют четырёх типов:

  1. Забивные. Забиваются в землю при помощи гидравлического пресса, готовый фундамент на их основе является самым надёжным и прочным на проблемном грунте и используется для строительства тяжёлых конструкций.
  2. Набивные. Подобный вариант изготавливается на месте строительства и набиваются в пробуренные заранее скважины залитые раствором.
  3. Вдавливаемые. Изделия данного типа вдавливаются в грунт с помощью гидравлических насосов, разница между забивным типом в том, что при забивании вязкость почвы не ограничивает глубину установки свай.
  4. Ввинчиваемые. Благодаря наличию специальной резьбы, ручным или же машинным методом данные сваи ввинчиваются в землю как шуруп. Подходят для лёгких строений и каркасных домов.

Классификация по функциям

В зависимости от назначения или функции сваи можно разделить на:

  • Концевая несущая. Этот тип используется для передачи нагрузки через воду или мягкую почву на подходящий несущий слой.
  • Фрикционная. Этот тип используется для передачи нагрузок на глубину трения несущего материала с помощью поверхностного трения по длине сваи. Этот вариант представляет собой разновидность свайного фундамента. Этот тип использует силу трения сопротивления между поверхностью сваи и прилегающим грунтом для передачи нагрузки надстройки. В зависимости от состояния грунтовых толщ сила сопротивления от трения может развиваться в определеннойчасти или по всей ее длине.
  • Уплотнительная. Применяется для уплотнения рыхлых гранулированных грунтов, что повышает их несущую способность. Сами по себе уплотняющие сваи не несут никакой нагрузки. Следовательно, они могут быть из более слабого материала — иногда только из песка. Приводимая в движение для уплотнения почвы трубка сваи постепенно вынимается, а на ее место засыпается песок, образуя таким образом «песочную кучу».
  • Натяжная или подъемная. Анкерная. Сваи этого типа анкеруют конструкции, подвергающиеся подъему за счет гидростатического давления или опрокидывающего момента.
  • Свая отбойная и дельфины. Этот тип используется для защиты береговых сооружений от ударов кораблей или других плавучих объектов.
  • Наклонная. Этот тип обычно используется в качестве переборок или в качестве непроницаемой перегородки для уменьшения просачивания и подъема под гидротехническими сооружениями.
  • Шпунтовая. Этот тип используется для сопротивления большим горизонтальным или наклонным силам.

Классификация по материалу

Бетонные

Бетонные сваи состоят из бетона они могут быть сборными или монолитными. Сборные железобетонные вариаты изготавливаются на заводе, а затем вбиваются в землю в нужном месте.

Сборные железобетонные сваи обычно армируются стальной проволокой. Обычно они имеют поперечное сечение от 30 до 50 см и длину до 20 м. В нижней части предусмотрен литой стальной башмак.

Деревянные

Деревянные сваи готовятся из просушенной древесины. Обычно они имеют круглую форму, а диаметр варьируется от 20 до 50 см. Дно заточено. Внизу железный башмак, а вверху колпачок.

Находятся ниже постоянного уровня грунтовых вод, иначе они разлагаются из-за грибков и насекомых. Эти вариаты в настоящее время неэкономичны.

Стальные

Могут быть однотрубного или полого трубного сечения. Ими очень легко управлять из-за небольшой площади сечения.

Забивные с открытыми концами. Почва внутри трубы вытесняется сжатым воздухом. Затем заливают бетоном.

Стальные варианты чаще всего используются в качестве несущих. Стальную трубу нельзя использовать в качестве фрикционной сваи, так как она имеет меньшую доступную площадь поверхности и гладкость поверхности.

Композитные

Композитные сваи представляют собой смесь дерева и бетона. Деревянные более долговечны под водой. Свая, состоящая из деревянной секции, используется для нижней части и бетонной секции для ее верхней части.

Стык между деревянным и бетонным сечением рассчитан на выдерживание сил, действующих на него при забивке соседних свай.

Преимущества и недостатки свайных фундаментов:

Как и любой материал или строение, фундамент на сваях имеет положительные и отрицательные качества.

К положительным можно отнести:

  • долговечность;
  • запас прочности;
  • сроки монтажа;
  • универсальность к различным видам грунта.

К отрицательным же в свою очередь относятся:

  • необходимость использования крупногабаритной техники, которая при работе с грунтом также может нанести вред соседним строениям;
  • также необходимую точность расчётов и геологические изыскания грунта, на который производится монтаж, так как при пучении почвы свая может сместиться на этапе монтажа или установки ростверки.

Когда лучше использовать свайный фундамент

  • Нагрузка, исходящая от пользовательской структуры, велика и распределяется неравномерно.
  • Строение располагается на берегу моря или русла реки, когда на фундамент может воздействовать размывающее действие воды. Следовательно, они полезны в морских сооружениях.
  • Свайный фундамент применяют для сооружений в местах, где вблизи фундамента предполагается строительство каналов, глубинных дренажных линий и т.п.
  • Верхний слой почвы имеет плохую несущую способность.
  • Строительство ростверка, скорее всего, очень затратно или практически невозможно.
  • Уровень грунтовых вод высок, поэтому откачка воды из открытых траншей для мелкозаглубленного фундамента затруднительна и неэкономична.

Написать комментарий