Сваи-оболочки — технические характеристики

Какие бывают сваи-оболочки?

Основная масса свай-оболочек изготавливается из бетона и армируется арматурным каркасом. Такие сваи-оболочки железобетонные могут наращиваться до длины 48 м. Они могут иметь конусообразные наконечники, либо же обходиться без них. Высокая надежность железобетона позволяет эксплуатировать данные изделия очень длительное время.

В отличие от них, металлические сваи-оболочки являются, по своей сути, трубами различного сечения. Чуть реже используются другие формы профилей, создаваемые путем сварочных работ.

Погружение свай-оболочек

Для погружения свай-оболочек в грунт используется специальная вибрационная техника. За счет создаваемой вибрации изделия постепенно утапливаются в почву на заданную глубину. Вибрация способствует разрыхлению грунта, что дает возможность свае продвигаться вглубь земли.

Существует различие в методах погружения оболочки. Погружение может производиться с выемкой грунта или без него. В первом случае требуется наличие бурильной установки. Во втором случае вообще не производится никаких земляных работ.

Деревянные сваи

Столбы обычно делают из хвойных видов дерева (ель и сосна). В зависимости от преобладания древесных пород на данной территории и климатических условий местности применяют также сваи из лиственницы, пихты, дуба и кедра.

Для повышения прочностных характеристик и увеличения срока эксплуатации сваи, лес необходимо рубить зимой и выбирать без заболеваний древесины. Бревна обязательно должны быть очищены от коры и подстроганы в необходимых местах.

Иногда при строительстве необходимы бревна, больших размеров, чем в данной местности растут деревья. В этих случаях бревно получают необходимой длины путем сращивания 3-4 пакетных брусов.

_source=ig_web_button_share_sheet

Цельные бревна бывают длиной от 4,7 м до 18 м. При сращивании пакетных брусов, длина сваи может достигать 22-27 м. Диаметр дерева в верхнем отрубе должен быть не менее 19 см. Объединяют пакетные брусы с помощью специальных накладок. Места стыкования делают вразбежку, длина которых принимается равной 1,8-2,1 их диаметра.

Деревянные столбы применяют в почвах с высоким содержанием воды. При непрерывном воздействии водной среды на сваю срок эксплуатации их почти неограничен. Использование деревянных столбов не рекомендуется в водах с наличием в них вредителей, способных за короткий промежуток времени разрушить основание здания.

Применение деревянных свай в грунтах с переменным уровнем воды не желательно. При уменьшении ее верхушка бревна оголяется и многократно увеличивается вероятность загнивания древесины.

Стальные винтовые сваи

Стальная винтовая свая представляет собой полую трубу с лопастями и острием на конце. Длина изделия варьируется в пределах 2-4 метров. Есть возможность наращивать сваи прямо в процессе вкручивания, если основание не достигает плотных слоёв грунта. Вкручиваются винтовые сваи несколькими способами. Более быстрый — электромеханический. Если доступ на участок затруднён, то сваи вполне можно вкрутить вручную, применяя рычаги. После установки на опоры надеваются стальные оголовки, которые служат основанием для нижней обвязки дома.

Преимущества:

1. Один из самых дешёвых видов фундамента (дешевле только опорно-столбчатый).
2. Несущая способность одной сваи — около 3 тонн, чего с запасом хватает для строительства деревянного дома.
3. Есть возможность строить на участках с большими уклонами.
4. В случае наличия проблемных почв предусмотрена возможность наращивания длины свай.
5. Установка фундамента может осуществляться в любое время года независимо от погодных условий.
6. При необходимости винтовые сваи можно вкрутить в грунт вручную, без применения спецоборудования и техники.
7. Монтаж фундамента под небольшой дом можно выполнить всего за один рабочий день.
8. Винтовые сваи являются отличным решением для песчаных, торфянистых и болотистых грунтов.
9. Срок службы фундамента заявляется до 100 лет.
10. Винтовые сваи в процессе вкручивания уплотняют под собой грунт, что обеспечивает высокую устойчивость фундамента к просадкам.

Недостатки:

1. Невозможно применять сваи на скалистых грунтах.
2. Стальные сваи подвержены коррозии и воздействию сильнокислых грунтов.
3. На некоторых участках невозможно вкрутить сваи без применения спецтехники.

Винтовые сваи имеют достаточно много преимуществ, в числе которые есть уникальные, позволяющие строить там, где другие фундаменты обустроить невозможно. Кроме того, эта технология до сих пор остаётся одной из самых бюджетных без компромисса с качеством и надёжностью. Особенно популярны свайно-винтовые фундаменты при строительстве лёгких деревянных домов, на участках со слабыми поверхностными грунтами, значительными уклонами.

О видах

Железобетонные забивные сваи бывают нескольких видов:

• квадратного сечения;
• квадратного сечения с круглой полостью;
• круглого сечения и сваи-оболочки;
• сваи-колонны;
• сваи-столбы.

Рассмотрим каждый из этих видов более подробно.

Сваи квадратного сечения

Являются наиболее востребованными. Могут иметь сечение 20х25 или 40х40 сантиметров. В длину могут достигать двенадцати метров. Сваи такого вида контактны с грунтами любого вида. Больше того, их даже применяют при работе с текучими грунтами, но при этом после забивки сам столб должен возвышаться над линией грунта не более, чем на два метра.

Однако эксперты отмечают, что опорная основа свай должна опираться на несущий слой грунта повышенной плотности. А размещать столбы на вечномерзлом грунте, торфяниках и на илистой почве. Также квадратные сваи не используют для возведения гидротехнических сооружений.

Сваи квадратного сечения с круглой полостью

Являются самыми дешевыми видами среди прочих забивных свай. Применяют их практически так же, как и обычные квадратные сваи. Но при этом они имеют меньшую жесткость. Ввиду того, что этот вид свай внутри полый, их нельзя применять при сильных изгибающих нагрузках. Армирование у полых свай продольное и может выполняться как с предварительным напряжением, так и без него.

Сваи круглого сечения и сваи-оболочки

Представляют собой конструкции, диаметр которых колеблется от 80 до 300 сантиметров. Они бывают цельными или составными. У составных моделей длина может достигать сорока восьми метров. У свай-оболочек нижняя часть открыта. За счет этого при погружении столба полость заполняется грунтом. Это позволяет увеличить несущую способность свайного элемента.

Сваи-оболочки используются для наземного строительства в сейсмически опасных районах, где фундамент будет подвергаться сильному воздействию.

Сваи-колонны и сваи-столбы

Сваи-колонны практически ничем не отличается от обычных свай с квадратным сечением. Главное их отличие заключается в том, что в грунт они погружаются не полностью. Верхняя часть остается на поверхности и используется в качестве опорной колонны, которая будет удерживать потолок первого этажа строения. Применять сваи такого вида разрешается лишь на грунтах с нормальными условиями.

А вот сваи-столбы представляют собой цилиндрические конструкции с диаметром в 80 сантиметров. Длина таких свай может достигать двенадцати метров. Сваи-столбы погружают в скважины, которые пробуривают заранее. Их диаметр должен быть больше, чем диаметр самой сваи. Свободное пространство между грунтом и сваей обязательно заполняется бетоном.

Видео. Забивные Ж/Б Сваи. Или Как Построить Крепость! (надежный фундамент для дома 2018)

Технические особенности свай на 30

Сваи квадратного сечения 30*30 см. изготавливаются из бетона марок М200 и М300, их длина варьируется в пределах от 3 до 12 метров (для конструкций с ненапряженным армированием) и 3-15 м. для свай с предварительно напряженным армокаркасом.

Армирование свай выполняется четырьмя стержнями рифленой либо гладкой арматуры класса А1, А2 либо А3. Минимальный диаметр арматуры – 12 мм. Производятся сваи с продольным и пространственным армокаркасом, в последнем варианте армирование включает поперечные перемычки, которыми соединены продольные прутья арматуры.

Рис. 1.3: Сплошные сваи 30*30 см

Все виды свай 30*30 см. – сплошные, полые и составные, укрепляются 3-5 слоями арматурной сетки, установленной в верхней части ствола конструкции, которая воспринимает удары молота в процессе погружения. Также используется дополнительное укрепление острия сваи, оно выполняется с помощью стальной обоймы либо конусной стальной сетки, приваренной к арматурному каркасу на нижнем торце сваи.

Сваи сечением 30*30 см. с круглой полостью изготавливаются длиной от 3 до 8 метров. Для их производства используется бетон М200 либо М300. Минимальная толщина стенок свай, изготовленных из бетона М200 составляет 6-6.5 см, из М300 – 4-4.5 см.

Для армирования таких свай используется продольный армокаркас. Их производство сопровождается значительной экономией расходных материалов, в сравнении с цельными сваями – бетона требуется меньше на 25%, арматуры – на 50%.

Длина свай 30*30 см. составного типа может доходить до 24 метров. Они состоят из двух секций, максимальный размер каждой – 12 м. Существует множество способов соединения составных свай, однако на практике наибольшее распространение получили изделия со сварным стыком – где на торцах секций закрепляются стальные пластины, которые при погружении свариваются друг с другом электродуговой сваркой, и сваи со стаканным стыком, в котором закладной стакан верхней секции входит в стакан нижней части сваи, обладающий большим диаметром.

виды, основные характеристики, плюсы и минусы изделий

Железобетонные сваи — специальные конструкции, которые заглубляют в почву у основания зданий или сооружений, чтобы повысить прочность фундамента. ЖБ сваи — это основа любых построек, поэтому без них не обходится ни одно сооружение. Их применение способно повысить прочность и долговечность строящегося здания независимо от климатических условий и типа грунта.

Виды железобетонных свай

Железобетонные изделия квалифицируются по разнообразным признакам. Конструкции могут быть совершенно разнообразными по форме, объёму, виду конструкции и области применения.

В зависимости от состава и маркировки выделяют:

1. Монолитные. Не имеют внутри себя пустоты и устанавливаются с помощью кувалды. Делятся такие конструкции на круглые, квадратные, прямоугольные, конусообразные, тупоконечные, а также они могут быть составными или сварными.
2. Набивные. Изготовление изделий происходит на месте строящихся зданий. Погружаются они в заранее подготовленную яму. Подразделяются такие ж б сваи на утолщённые и сплошные. Первые не имеют внешних швов и стыков, вторые являются видом однородных изделий с утолщением нижней части опор.
3. Пустотелые.

При строительстве используются любые из видов изделий. Но при выборе конструкций необходимо учитывать этажность здания, а также тип грунта и почвы.

Особое предпочтение, как правило, отдаётся забивным железобетонным сваям, ведь они позволяют возводить любые здания независимо от климатического расположения населенного пункта.

Особенность конструкций

Характеристика конструкции непосредственно связана с маркой бетона, из которого её изготавливают. Чем выше качество бетона, тем крепче будут изделия. Об этой характеристике используемого бетона можно узнать из маркировки, которая указана в ГОСТе.

Заказчики при выборе конструкций основное внимание уделяют нагрузке, которую они могут выдержать. Как правило, у обычной опоры средний показатель не превышает шестидесяти тонн, поэтому для поддержки более тяжёлых сооружений необходимо большее количество изделий.

Материалы, используемые при изготовлении опор, делают их довольно устойчивыми к воздействию коррозий и способны предотвратить деформацию при эксплуатации. Железобетонные конструкции имеют срок службы от 100 до 120 лет.

Достоинства и недостатки изделий

Область применения фундамента достаточно широка. Ими пользуются при строительстве как жилых, так и производственных помещений. В связи с тем, что опоры довольно прочные, на них можно возводить здания любой сложности. Но перед тем как использовать железобетонные изделия, необходимо знать их основные достоинства, а также недостатки.

К главным преимуществам конструкций относят:

1. Устойчивость. Бетонный фундамент при монтаже в почву опирается на неё, используя всю свою несущую способность, таким образом, конструкция способна выдержать стихийные катаклизмы.
2. Максимально короткие сроки при строительстве объектов.
3. Доступность. Приобрести опоры не составляет труда вне зависимости от региона проживания.
4. Длительный период использования. Если при установке сваи жби соблюдены все требования, то такая опора способна прослужить девяносто и более лет.
5. Монтаж в сложных условиях. Конструкции легко устанавливаются в промёрзший или очень влажный грунт.
6. Доступная цена. По сравнению со стоимостью других фундаментов, ЖБ сваи довольно дёшевы и просты в использовании.
7. Высокая прочность. Железобетонная конструкция может выдержать многоэтажные и массивные строения.

Кроме достоинств, как и любые изделия, железобетонные сваи имеют и недостатки.

Но в случае с ЖБ сваями их всего два: массивность и вес изделия. Именно эти минусы усложняют установку, ведь многотонные конструкции возможно установить только с помощью подъёмного крана и отбойного молотка, что приводит к дополнительным расходам.

Дополнительная техника для установки

Всё оборудование для установки свай можно разделить на навесные и базовые сваебойные машины, укомплектованные навесной техникой.

К техническим средствам для погружения относятся:

1. Ударный молот. Бывает гидравлический и дизельный. Все ударные молоты классифицируются как лёгкие (имеют вес удара до двух тонн и погружают бетонное изделие весом до трёх тонн), средней тяжести, у которых максимальный вес удара до трёх тонн, и тяжёлые — более трёх тонн.
2. Копровые мачты. Фиксируют и направляют движение бетонного изделия в процессе погрузки в грунт.
3. Сваебойные машины. Способны самостоятельно погружать ЖБИ.

При установке конструкций в почву нужно различное специализированное оборудование от ударного молота до строительного отбойника. Такая техника способна в самые короткие сроки монтировать железобетонные изделия.

Особенности деревянного забивного фундамента

Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.

Для изготовления свайных столбов используются смолистые и устойчивые к гниению породы деревьев – сосна, дуб, ель, пижма, кедр и т.д.

Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров. Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель.

Забивной фундамент на деревянных сваях.

Различают три вида забивных деревянных свай.

1. Одиночные. Классические деревянные столбы, которые монтируются по одному.
2. Пакетные. Свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе.
3. Сваи из клееного бруса. Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины. Технология изготовления клееного бруса заключает в себе склеивание высушенных и строганных досок. Для работы применяются био- и водостойкие клея, что повышает долговечность и эксплуатационные характеристики изделия.

Заглубление деревянного столба должно проходить на глубину не менее 1,2 метра. Обязательно учитывается уровень промерзания грунта – свая погружается ниже ее как минимум на 0,5 м.

Достоинства и недостатки деревянного забивного фундамента

Основным недостатком такого основания является подверженность древесины гниению. Регулярно меняющийся уровень влажности в почве значительно сокращает срок службы свай из древесины.

К достоинствам деревянных основания относят:

• экологичность;
• способность к восстановлению прежних свойств после некоторого давления;
• простоту монтажа;
• невысокую стоимость.

Плюсы и минусы забивных железобетонных свай

К достоинствам армированных бетонных опор, погружаемых в грунт путем забивки, относят:

• длительный эксплуатационный срок – правильно выбранные сваи, соответствующие действующим стандартам, способны прослужить 90 лет и более при соблюдении технологии монтажа;
• высокая прочность – армированные опоры выдерживают вес строительных конструкций многоэтажных построек и эксплуатационные нагрузки;
• устойчивость на проблемных грунтах – свая контактирует с грунтом практически всей поверхностью, что добавляет ей устойчивости;
• большой диапазон применения – забивные опоры можно применять на грунтах практически всех типов, если породы имеют высокую плотность или каменистые включения, предварительно бурят лидерную скважину.

Список недостатков серии забивных железобетонных свай включает высокую стоимость самих изделий, их транспортировки и монтажа. Для установки опор требуется привлечение спецтехники. На местности со сложным рельефом, где использование спецтехники затруднено, применение забивных опор может оказаться нерентабельным.

Частные застройщики нередко решают вопрос, что лучше – винтовые сваи или забивные железобетонные? Винтовые опоры подходят для возведения индивидуальных домов, дач, хозяйственных построек. Они дешевле, проще в доставке и их можно установить собственными силами.

Но для капитального строительства на сложных грунтах больше подходят забивные железобетоны сваи 150х150 мм и более. ЖБ опоры выдерживают нагрузку в 10 раз выше, чем винтовые, и служат в несколько раз дольше металлических, склонных к коррозии.