Что такое сваи и какие бывают способы их погружения

Для возведения фундаментов под жилые, административные и хозяйственные здания используются различные виды свай, каждый из которых имеет определенное устройство, особенности монтажа и эксплуатации, свои достоинства и недостатки. Чтобы не ошибиться с выбором элементов для опорной системы, следует разобраться, что такое сваи, где и как их можно применять, нюансы, которые следует учитывать при проектировании строительства дома.

Определение свай

По техническому определению сваи — это твердые продольные конструкции, устанавливаемые под землей с целью создания опоры для возводимых сверху объектов различного назначения.

Несущие системы подразделяются по таким параметрам:

• способ погружения в грунт;
• материал изготовления;
• конструктивные особенности;
• длина;
• размер и вид сечения;
• характер работы;
• внутренняя структура;
• условия эксплуатации;
• срок службы;
• несущая способность (предел прочности);
• возможность повторного использования.

Все виды свай для фундамента выполняют одну функцию — передают нагрузку от строения на устойчивые и прочные слои грунта, минуя находящуюся сверху слабую структуру с низкими несущими свойствами.

Классификация по способу погружения в грунт и характеристики

Основной технической характеристикой опор, определяющей выбор для тех или иных условий эксплуатации, является способ их погружения в землю.

• Забивные. Отличаются повышенной прочностью и монолитной структурой. Опускание производится под воздействием молота путем вбивания или вдавливания с помощью мощного и тяжелого пресса.
• Оболочки. Чаще применяются в частном строительстве, так как предполагают монтаж своими руками. Технология представляет собой изготовление скважины, погружение в нее опалубки с последующей установкой каркаса и заливкой цементного раствора. Опалубка может быть несъемной и многоразовой.
• Буровые. Устанавливаются в сухой и твердой почве. В сделанное в земле отверстие заливается бетон. Удержание происходит за счет сдавливания стенок или опирания на твердый слой грунта.
• Винтовые. Изделия представляют собой аналог шурупа, который по резьбе вкручивается в почву. Заглубление может проводиться до 20 м. Существуют лопастные и резьбовые виды винтовых свай, со сварными, литыми, закрытыми и открытыми наконечниками.

Установка опор производится после проведения анализа грунта, расчетов и составления схемы монтажа.

Классификация свай и характеристики

В строительстве принята следующая классификация свай по характеристикам выполнения ими несущих и опорных функций:

• По способу опоры на грунт. Висячие типы свай держатся за счет трения, возникающего при давлении грунта о боковые стенки изделий. Используются в плотной и устойчивой среде. Стойки опираются на плотную почву, расположенную ниже мягкой и неустойчивой субстанции.
• По материалу. Сваи могут быть сделаны из составляющих природного и искусственного происхождения. Стальные изделия представляют собой гладкие или оснащенные лопастями трубы с диаметром до 160 см. Железобетонные опоры считаются самыми прочными, надежными и долговечными. Характеризуются крупными габаритами и большим весом. Деревянные делаются из хвойных пород деревьев путем придания стволам цилиндрической формы.
• По характеру службы. В строительстве применяют монолитные и сборные изделия. Соединение может производиться муфтами и сваркой с последующим бетонированием или изоляции стыка. После опускания опора остается в первоначальном виде или заполняется бетоном, как это происходит с полыми изделиями.

Перед выбором свай целесообразно ознакомиться с их описанием от производителя, назначением и способом установки.

Виды свайных фундаментов

Опоры устанавливаются в зависимости от конфигурации здания, характеристик почвы и распределения нагрузок по площади и периметру сооружения.

В строительстве и проектировании предусмотрены такие виды свайных фундаментов:

• Одиночные столбы. Технология предполагает монтаж одиночных изделий по углам дома и в местах наиболее сильного давления.
• Групповые. Под каждую колонну устанавливается свайный куст, имеющий высокую несущую способность и равномерно передающий ее в грунт.
• Лента. Опоры монтируются в одну или несколько линий, которые располагаются на одинаковом расстоянии между собой. Свайное поле делается на слабых и неустойчивых почвах, где монтаж других систем невозможен.

Для снижения удельного давления на грунт может применяться технология расширения пяты опоры.

Забивка свай

Забивка является одним из способов, с помощью которых осуществляется опускание в землю опор, изготовленных из древесины или железобетона.

Данная процедура выполняется специальным оборудованием такого типа:

• копровые молоты;
• вибропогружатели;
• сваевдавливающие установки.

В создании фундамента могут использоваться сваи заводского и самостоятельного изготовления.

Особенностью технологии является полное погружение изделий в грунт под воздействием высокой вертикальной нагрузки. Находящаяся под и вокруг столба субстанция уплотняется и обеспечивает его надежную фиксацию. Сваи отличаются большой прочностью, применяются в строительстве тяжелых высотных и многоэтажных сооружений промышленного масштаба.

При работе забивного оборудования возникает громкий шум, сильная вибрация и смещение грунта. Это чревато частичным или полным разрушением находящихся рядом со строительной площадкой объектов недвижимости. Кроме этого, опорам требуются специальные условия хранения, чтобы не допустить их деформации.

Расчет свай

При расчете вида, количества и схемы расположения свай, учитываются следующие показатели:

• общий вес здания с несущими конструкциями, отделкой, мебелью, сантехникой и бытовой техникой;
• технические характеристики опор, их назначение и расчетная прочность;
• характеристики грунта, где главной является его несущая способность.

После сопоставления данных остается определить общую площадь необходимого давления на почву и соотнести ее с сечением одной опоры.

Сфера применения свай ограничивается финансовой стороной вопроса и наличием на участке монолитных скальных образований. Системы данного типа применяются для обустройства фундаментов зданий, опор для мостов, ЛЭП, эстакад и прочих инженерных сооружений. Сваи отлично себя зарекомендовали при строительстве на пересеченной местности, на дне водоемов и в качестве укрепительных сооружений для неустойчивых склонов.