Фундаменты на сваях достаточно широко применяются как в жилищном, так и в административном и производственном строительстве: в отдельных регионах с соответствующими характеристиками грунта (например, на территориях «вечной мерзлоты», с аномальным содержанием влаги либо сейсмографической неустойчивости) такие фундаменты устраиваются в 80% случаев.
Сами сваи классифицируются по различным факторам. Важнейший критерий их различения – способ установки, который может быть забивным или набивным.
Винтовые сваи
Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с лопастями снизу и специальный оголовок, находящийся сверху для закрепления сваи.
Этот вид свай вначале использовался в военном промышленном строительстве для возведения мостов, переправ и других, необходимых в военных целях, объектов.
Винтовые сваи меньше требуют трудозатрат и экономят время на возведение строительного объекта. Их можно использовать в тех местах, где обычные сваи нельзя применить.
Забивной метод установки свай
При этом способе сваи производятся на заводе, поэтому при использовании их в процессе возведения свайного фундамента излишки забитых свай срезаются (иногда до 20% общей длины), что увеличивает стоимость строительства.
Кроме того, данный метод сложно и даже опасно применять в городских условиях вследствие большой вероятности повреждения подземных инженерных и водных коммуникаций.
Набивной
Этот метод предполагает установку свай в процессе их производства непосредственно при строительстве здания. Он исключает непроизводительную потерю материала и может использоваться в самых сложных условиях плотной жилищной застройки, в том числе и при капитальном ремонте.
При применении набивного способа существенным фактором является также более низкий шумовой фон при работе строительной техники.
Классификация набивных свай:
- в зависимости от основного материала – бетон, железобетон, песок, грунт, смешанные. Заметим, что грунтовые и песчаные сваи в строгом смысле слова сваями не являются, поскольку представляют собой существенно более уплотненные, но однородные с основным грунтом образования;
- по материалу внешней оболочки – асбестоцемент, металл, железобетон. В редких случаях и для легких сооружений в качестве внешнего покрытия используются пластик и дерево;
- по длине – до и более 6 м;
- по типу установки в свайный фундамент – одинарный, кустовой, полосный, сплошной;
- по характеру утопления в свайный фундамент – со сплошной заливкой или с выступающим открытым верхом;
- по отношению к горизонтали фундамента – наклонные и прямые;
- по сечению – сплошного и кольцевого заполнения;
- по внешнему виду – цилиндр, гофрированный цилиндр, цилиндр на расширенном основании, конус;
- по креплению в грунте – подвешенные, на стойках (подошвах), на анкерах.
Основные группы набивных свай по способу производства скважины
Буровые, скважины для которых устраиваются методом бурения, в том числе сухого роторного без обсадных труб, роторного с обсадными трубами и раствором глины, роторного с обсадной трубой и бетонированием.
Не буровые, где скважины делаются путем пробивания или раскатывания, а именно:
- пробивкой массивными конусными сердечниками и последующей трамбовкой,
- забиванием или вибрационным погружением удаляемой трубы с раскрывающимся лопастным наконечником или остающимся в скважине башмаком и постепенным бетонированием,
- забиванием остающейся в скважине трубы с удаляемым или остающимся в трубе сердечником и бетонированием при удалении сердечника.
Стоит отметить, что в условиях городского жилищной застройки применение того или иного способа монтажа не буровых свай зависит от характеристик грунта, наличия, технического состояния и срока эксплуатации подземных коммуникаций, а также финансовых возможностей строительной организации.
Способы установки не буровых набивных свай
Пневматические трамбованные
Пневматические трамбованные сваи используются при строительстве фундаментов в грунтах с постоянным или сезонным повышенным содержанием воды.
Основной принцип: автоматическая порционная укладка бетона в забитую обсадную трубу без сердечника или с удаленным сердечником под повышенным с помощью специального компрессора давлением воздуха.
Вибрационные трамбованные
Вибрационные трамбованные сваи применяются в сухих грунтах. Ведущий метод: установка вибропогружателем обсадной трубы с остающимся съемным башмаком и постепенная утрамбовка с помощью этого же агрегата подаваемого в скважину после удаления трубы бетона.
Часто трамбованные
Часто трамбованные устраиваются в любых грунтах. Основаны на применении парового воздушного молота как при забивке обсадной трубы со съемным конусным наконечником, так и при утрамбовке подаваемого в армированный каркас бетона.
Этот каркас устанавливается в трубу, которая постепенно с помощью того же молота вынимается из скважины. При этом удары молота при трамбовке должны быть в 2 раза слабее вытягивающего трубу усилия.
Конические трамбованные
Конические трамбованные сваи устраиваются в сухих и глинистых грунтах на небольшую глубину с постепенным засыпанием и утрамбовкой коническим наконечником щебня с последующим погружением армированного каркаса и бетонированием.
В заключение следует заметить, что обустройство не буровых набивных свай возможно и своими руками – скажем, для фундамента одноэтажных жилых домов хозяйственных построек; конечно, здесь необходим определенный опыт строительных работ.
Проведение работ
Необходимо проводить постоянный геотехнический мониторинг во время всего периода строительства.
Расчет несущей способности сваи производится еще в период подготовки площадки под строительство объекта. Здесь учитывается состояние грунта, его состав и другие важные составляющие.
При правильном исчислении данного показателя свая способна создавать прочность объекта на многие и многие годы. Смета на сваи разрабатывается с учетом материала, из которого будет произведена. Людские трудозатраты на изготовление свай и прочие расходы также включаются в смету производства данного изделия.
Бетонирование свай позволяет создать еще лучшую прочность основания строительного объекта. Особенно это необходимо в грунте, где почвенное соединение неустойчивое.
