Висячие сваи и сваи стойки разница - MOYDOM23.RU

Висячие сваи и сваи стойки разница

Висячие сваи и сваи стойки – виды, особенности и расчеты на несущую способность

При устройстве фундаментов на слабых грунтах используются сваи разных видов. Они различаются по материалу изготовления, методу погружения, размерам и форме поперечного сечения. По способу взаимодействия с грунтовыми слоями такие конструкции относятся к одной из двух групп – висячие сваи или стойки.

В первом случае столбы опираются не на твердое основание, а на сжимаемые грунты, передавая нагрузки боковыми поверхностями и наконечником. Вторая группа свай удерживается мало- или несжимаемыми грунтами, которые принимают на себя усилия от острия или расширенной пяты фундаментных стволов. При таком взаимодействии, силы сопротивления грунтов на боковых стенках фундаментных опор в расчете их несущей способности не учитываются.

Виды и особенности свай

По способу установки в проектное положение как висячие, так и сваи стойки подразделяются на:

  • забивные;
  • вдавливаемые;
  • набивные;
  • буровые;
  • винтовые.

Они бывают бетонными и железобетонными, металлическими и деревянными, пустотелыми и сплошными. Висячая свая не опирается на несущий грунтовый слой, как фундаментные столбы-стойки, и в этом заключается ее основной недостаток. В целях повышения надежности «безопорного» фундамента используется несколько способов:

  • увеличение площади сечения или длины свайного столба;
  • добавление количества свай на единицу площади;
  • устройство камуфлетного уширения пяты.

Но данные методики далеко не всегда оправдывают себя. К примеру, увеличение размеров всегда приводит к дополнительным материальным вложениям, повышению трудоемкости работ, а также к необходимости заказа более мощной и дорогостоящей техники. Использование дополнительных свай в кустах может привести к обратному эффекту, так как утяжеление конструкции потянет за собой бóльшую осадку строения. Кстати, уменьшение шага между точечными опорами приводит к тому же результату. Но в некоторых ситуациях вариант увеличения кустистости спасает ситуацию и оказывается более подходящим, нежели установка сваи стойки.

Уширенная пята выгодна тем, что появляется возможность дополнительной опоры висячего ствола на грунт. Однако для забивной сваи, в этом случае, появляются свои неудобства. Технология не позволяет выполнить ее погружение.

Неравномерные осадки фундамента влекут за собой появление трещин на стенах здания и возможное его разрушение.

Длина висячих свай определяется в зависимости от расчетной нагрузки строения и «слабости» залегающих на участке грунтов. Чем больше первая составляющая и меньше вторая, тем глубже устанавливаются свайные опоры. В некоторых случаях их делают составными.

Сваи стойки опираются на прочный слой грунта, передавая ему нагрузки от наземной части сооружения. Нередко они утапливаются на некоторое расстояние вглубь, что увеличивает надежность фундамента и предотвращает какие-либо осадки. Длина стволов может составлять 20м и более.

Расчет висячей забивной сваи

Несущая способность (Fd, кН) висячих, а также свай оболочек, определяется по формуле, указанной в соответствующем разделе СНиП 2.02.03-85. Расчет основывается на нескольких реальных показателях. В их число входят:

  • u —периметр сечения забивной опоры в метрах;
  • A —площадь свайного столба, оболочки или наибольшего сечения камуфлетного уширения в кв.метрах;
  • Hiтолщина каждого из грунтовых слоев, расположенных в непосредственной близости от боковых поверхностей забивной свайной опоры, в метрах.

Расчет включает в себя и табличные значения:

  • R— расчетное значение сопротивления грунтового слоя, расположенного под нижней частью сваи, в кПа (табл.1);
  • Fi – расчетные значения сопротивления каждого из слоев грунта, соприкасающихся с боковой поверхностью фундаментной опоры, в кПа (табл.2);
  • Yc = 1 – коэффициент, определяющий условия работы конструкции;
  • Ycr – то же, под наконечником сваи (табл.3);
  • Ycf – то же, на боковой поверхности, с учетом способа заглубления опоры (табл.3).

Сам расчет на сжимающую нагрузку ведется по формуле:

Fd= Yс * (Ycr * R * A + u * Σ Ycf * Fi * Hi).

Висячие сваи, имеющие наклонные боковые грани, просчитываются по несколько иной формуле, в которой учитывается величина наклона и разные значения площадей сечения фундаментного столба.

Еще один расчет несущей способности забивной сваи и оболочки, не предусматривающей выемки грунта, выполняется на выдергивающую нагрузку. Обозначения здесь те же, что и в предыдущей формуле, однако коэффициент условий работы (Yc) имеет другие показатели. При заглублении опоры до 4 метров он равняется 0,6, а более 4 метров – 0,8. Следует отметить, что эти значения не касаются фундамента под опоры ЛЭП. Формула для расчета выглядит следующим образом:

Fdu = Yс * u * Σ Ycf * Fi * Hi

Набивные и буровые виды висячих свай рассчитываются по тем же формулам, но с учетом условий устройства скважины и бетонирования ствола, которые влияют на коэффициент γcf. Он определяется по табл.5 того же СНиП. В нормативе описываются и некоторые другие особенности расчета.

Сваи стойки

Их несущая способность определяется по упрощенной формуле:

Буквенные обозначения здесь соответствуют ранее описанным. Разница состоит лишь в том, что значение R, определяющее сопротивление грунта под нижней частью сваи стойки, принимается не по таблицам, а рассчитывается по формулам.

Виды свай

Свайный фундамент в последнее время становится все более популярным по множеству причин, в частности из-за относительно невысокой цены и быстроты изговления. Однако определение «свайный фундамент» мало о чем говорит специалисту, потому как на сегодняшний день существует достаточно много различных видов свай. А в зависимости от вида определяется несущая способность свай, что очень важно при расчете фундамента.

Впрочем, данная статья посвящена не расчету того или иного вида свай (всему свое время), а всего лишь классификации имеющихся видов. Статья написана на основании действующих нормативных документов, в частности СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

По виду взаимодействия с грунтом

Сваи делятся на 2 основных вида: висячие сваи и сваи-стойки. Принципиальная разница между этими видами свай следует из определения и может быть проиллюстрирована следующей картинкой:

Рисунок 483.1. 1 — сваи-стойки, 2 — висячие сваи

Висячие сваи

Сюда относятся все виды свай, которые опираются на сжимаемые грунты и при этом передают нагрузку на грунты основания боковой поверхностью (за счет сил трения, на рисунке 483.1 обозначены как т — касательные напряжения, возникающие в грунтах) и нижним концом (сжатие по площади на нижнем конце сваи, на рисунке 483.1 обозначены как σ — нормальные напряжения, возникающие в грунтах).

К сжимаемым грунтам относятся глины от текучей до полутвердой консистенции, суглинки, супеси и пески.

Примечание: При расчете висячих свай следует учитывать влияние отрицательных сил трения (если таковые имеются), уменьшающих несущую способность свай. Отрицательными (негативными) силами трения называются силы, которые возникают на боковой поверхности свай при осадке околосвайного грунта. Отрицательные силы трения направлены вертикально вниз.

В свою очередь в пучинистых грунтах в зимнее время в результате пучения из-за промерзания грунта на боковой поверхности висячих свай могут возникать положительные силы трения, т.е. направленные вверх. Эти силы как бы пытаются выдавить сваи на поверхность. С одной стороны это приводит к повышению несущей способности висячих свай в зимнее время. А с другой стороны в материале свай кроме сжимающих могут возникнуть и растягивающие нормальные напряжения. Соответственно материал таких свай следует проверять расчетом на действие подобных растягивающих напряжений. Для восприятия этих растягивающих напряжений в ж/б сваях используется соответствующая арматура.

Сваи-стойки

Сюда относятся все виды свай, которые опираются на скальные грунты, а кроме того забивные сваи, опирающиеся на малосжимаемые грунты.

К малосжимаемым грунтам относят крупнообломочные грунты с плотным или средней плотности песчаным заполнителем, а также твердые глины, имеющие модуль деформации Е > 50 МПа (500 кг·с/см 2 ) в водонасыщенном состоянии.

Модуль деформации грунта Е отличается от модуля упругости Е, тем, что при определении его значения учитываются не только упругие, но и пластические (остаточные) деформации.

Примечание: При расчете несущей способности по грунту основания свай-стоек силы сопротивления грунтов (силы трения на боковой поверхности) не учитываются, так как опирание на скальные (практически несжимаемые) грунты минимизирует вероятность осадки свай-стоек, а значит и силам трения на боковой поверхности, появляющимся при проседании висячих свай, взяться неоткуда. Исключение составляют все те же отрицательные сил трения. Они, если есть, при расчетах учитываются, так как снижают несущую способность свай.

По материалу

Различают металлические (как правило стальные), деревянные, бетонные, бутобетонные и железобетонные сваи. Железобетонные сваи в свою очередь могут быть как готовыми элементами, так и изготавливаться непосредственно в скважине.

По форме

В зависимости от геометрии продольного, поперечного сечения и нижнего конца сваи принято различать

По форме поперечного сечения

Сплошные сваи прямоугольного (1), квадратного (2), круглого (3), таврового (4) и двутаврового (5) сечений, а также полые круглого (6) сечения (трубы, оболочки) и квадратные с круглой полостью (7).

Рисунок 484.2. Геометрия поперечных сечений свай.

Сваи-оболочки от свай-труб отличаются относительно большим наружным диаметром и относительно малой толщиной стенок сваи по сравнению с наружным диаметром. Соответственно устраиваются сваи-оболочки в грунтах с очень низкой несущей способностью, а такая форма свай позволяет экономить значительное количество материала.

По форме продольного сечения

Сваи постоянного по длине сечения: цилиндрические (1), призматические (2) и сваи с наклонными боковыми гранями: ромбовидные (3), пирамидальные (4), трапецеидальные (5).

Рисунок 484.3. Геометрия продольных сечений свай

По конструкции нижнего конца

Сваи с плоским нижним концом (рис. 483.1.1), с заостренным нижним концом (рис.483.3.2), полые с открытым (1) или закрытым (2) нижним концом, булавовидные с плоским или объемным уширением (3), с камуфлетной пятой (4), винтовые (5).

Рисунок 484.4. Конструкции нижнего конца свай.

Примечание: в нормативных документах классификация по форме дается только для забивных свай (само собой винтовые сваи к ним не относятся). Однако такой подход мне кажется не совсем верным, поэтому я выделил геометрию свай в отдельную категорию.

По методу заглубления в грунт

Погружаемые в грунт без выемки грунта

Забивные

Сваи всех видов для заглубления в грунт которых используются молоты, вибропогружатели, вибровдавливающие или вдавливающие устройства.

Читайте также  Буронабивные сваи в обсадной трубе технология

Другими словами забивные сваи погружаются в грунт под воздействием ударной, вибрационной или динамической нагрузки, соответственно материал забивных свай должен рассчитываться на воздействие таких нагрузок.

Кроме того забивные железобетонные сваи диаметром ≤ 80 см и сваи-оболочки диаметром ≥ 100 см дополнительно подразделяются

По способу армирования

На сваи с ненапрягаемой и предварительно напряженной продольной арматурой вне зависимости от наличия поперечного армирования.

По конструктивным особенностям

На сваи цельные и составные (из нескольких секций).

Примечание: К забивным сваям также относят железобетонные сваи-оболочки, погружаемые в грунт вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемые бетонной смесью.

Классификация забивных свай по геометрическим признакам приводилась выше в отдельной категории.

Набивные

Сюда относят бетонные и железобетонные сваи, устраиваемые путем укладки в скважины бетонной смеси. Для образования скважин грунт принудительно отжимают (вытесняют).

В свою очередь набивные сваи

по способу устройства

Набивные, устраиваемые с использованием инвентарных труб

Нижний конец труб у таких свай при погружении в грунт закрыт бетонной пробкой или оставляемым в грунте башмаком. По мере заполнения скважин бетонной смесью трубы извлекаются.

Набивные, виброштампованные

Такие сваи делаются путем заполнения жесткой бетонной смесью пробитых скважин. Бетонную смесь уплотняют виброштампом в виде трубы с нижним заостренным концом. Ну трубу крепится вибропогружатель.

Набивные в выштампованном ложе

В грунте производится выштамповка скважин конусной или пирамидальной формы, после чего скважины заполняются бетонной смесью.

Винтовые

Сваи со стальным или железобетонным корпусом (стволом) с лопастью (или лопастями) на конце (рис. 484.4.5), погружаемые в грунт завинчиванием, иногда в сочетании с вдавливанием.

Винтовые сваи относятся к висячим. Одно из главных достоинств винтовых свай — это значительное уширение площади сечения на конце свай, образуемое лопастью или лопастями, которое не только увеличивает несущую способность свай при относительно малом диаметре, но также препятствует выдергиванию свай. Потому винтовые сваи раньше использовались в основном для устройства фундаментов, которым передаются значительные выдергивающие силы. В настоящее время винтовые стальные сваи очень часто используются при возведении небольших частных домов.

При расчете винтовых свай следует учитывать крутящий момент, возникающий при завинчивании.

Устраиваемые с выемкой грунта

Буровые

Железобетонные сваи, устраиваемые в грунте путем установки готовых железобетонных элементов в пробуренные скважины или заполнением скважин бетонной смесью. В малоэтажном частном строительстве — это самый распространенный вид свай.

В свою очередь буровые сваи

по способу устройства

Буронабивные сплошного сечения

Для устройства таких свай бурятся скважины. Стенки скважин не крепятся, если скважины пробурены в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод. При бурении скважин ниже уровня грунтовых вод в любых грунтах стенки скважин закрепляются глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами, извлекаемыми после устройства скважин. Затем скважины заполняются бетонной смесью. На конце свай может быть уширение.

Буронабивные полые

Сваи круглого сечения, устраиваемые с использованием многосекционного вибросердечника.

Буронабивные с уплотненным забоем

Перед заливкой бетонной смеси в забой скважины втрамбовывается щебень для повышения несущей способности грунта.

Буронабивные с камуфлетной пятой

После бурения на дне скважины производится взрыв, приводящий к образованию камуфлетной пяты. В результате увеличивается площадь основания будущей сваи, а также уплотняется грунт в области взрыва. Все это приводит к значительному повышению несущей способности грунта. Затем скважины заполняются бетонной смесью.

Буроопускные с камуфлетной пятой

Отличие буроопускных свай с камуфлетной пятой от буронабивных в том, что после взрыва в скважину опускаются готовые железобетонные сваи, а не бетонная смесь.

Буроинъекционные

Сваи малого диаметра (15-25 см) устаиваются нагнетанием (инъекцией) в пробуренные скважины мелкозернистой бетонной смеси или цементно-песчаного раствора.

В последнее время буроинъекционные сваи получили большое распространение в малоэтажном частном строительстве. Их еще называют микросваями.

Буроопускные сваи-столбы диаметром или со сторонами ≥ 80 см

После бурения в скважины укладывается омоноличивающий цементно-песчаный раствор. Затем в скважину опускаются призматические или цилиндрические элементы сплошного сечения

Вибропогружные

Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые в грунт с выемкой грунта и полностью или частично заполняемые бетонной смесью.

При устройстве свай без выемки грунта или с частичной выемкой физические свойства основания в результате уплотнения могут значительно изменяться. При устройстве свай с выемкой грунта физические свойства основания как правило изменяются не значительно и это тоже необходимо учитывать при расчете свай и оснований под сваями.

На этом пока все.

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 4128 9630

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).

Применение висячих свай

Одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются строители — это слабый грунт. На такой почве довольно трудно заложить надёжное основание даже для небольшого одноэтажного дома, не говоря уже о массивных многоэтажках. Наиболее эффективным выходом из данной ситуации является свайный фундамент. В зависимости от типа опирания на грунт, данная технология подразделяется на две разновидности: сваи стойки и висячие сваи.

Два вида свайной технологии

Каждый из двух подтипов свайной технологии имеет свои плюсы и свои недостатки. Общим для обоих методов является то, что и в том, и в другом случае постройка опирается своим весом на сваи, заглублённые в грунт. Однако, способы заглубления в обоих случаях абсолютно разные, как и принципы работы стоечной и висячей опорной конструкции.

Свая-стойка

Сваи стойки представляют собой опору, которая проходит сквозь слабые слои почвы и углубляется в твёрдый грунт. Степень заглубления в прочные слои зависит от массивности строящегося здания, и не должна быть меньше 0,5 м. Принцип действия опоры в данном случае такой: свая, подобно жёсткому стержню, воспринимает на себя вес постройки, и передаёт его плотным слоям почвы. В этом случае основную работу по перераспределению массы производит нижняя часть сваи, опирающаяся на прочный несжимаемый грунт.

Подобный метод отлично подходит для тех случаев, когда слабый слой почвы не слишком большой, и не превышает в глубину нескольких метров. При более глубоком залегании несжимаемых грунтов финансовые расходы на установку свай-стоек резко возрастают. Прежде всего, это связано с необходимостью соблюдать минимальное соотношение длины стойки и её сечения, для сохранения её жёсткости и прочности, что значительно увеличивает размеры каждой опоры.

Принцип работы сваи-стойки (слева) и висячей опоры

Висячие сваи

Висячие сваи, в отличие от свай-стоек, «работают» по совершенно другому принципу. Опирание в данном случае происходит на слабый просадочный грунт, а не на прочные несжимаемые породы. Опоры находятся в полуподвешенном состоянии, но, тем не менее, способны нести на себе значительные нагрузки. Происходит это за счёт силы трения боковых поверхностей опор об окружающий её слабый грунт.

При этом до 70% всего веса постройки передаётся почве через боковые стенки сваи, в результате силы трения. И лишь около 30% – непосредственно через нижнюю торцевую часть. Для свай-стоек данная пропорция обратная: практически 90% нагрузки передаётся прочным породам через остриё опоры.

Виды опор

В качестве материала для свайных опор могут выступать дерево прочных пород (лиственница, дуб, сосна), металлические трубы, железобетонные конструкции. Согласно нормативам ГОСТ, все виды железобетонных опор, как стоечного, так и висячего типа, подразделяются на несколько классов, в зависимости от:

  • Типа поперечного сечения.
  • Способа внутреннего армирования.
  • Типа конструкции.

Типы сечения фундаментных опор

В поперечном сечении они чаще всего имеют форму квадрата или круга, реже – прямоугольника или двутавра. Продольное сечение бывает прямоугольным, в виде призмы, ромба или трапеции. Могут быть цельнолитыми или пустотелыми, и выполняться как совсем без армирования, так и с продольным или продольно-поперечным способом установки арматуры. Железобетонная опора обычно исполняется в виде монолитного бетонного столба, но особо габаритные конструкции могут делаться составными, из нескольких стыкуемых друг с другом деталей. Такой метод используется при необходимости опускания сваи на значительную глубину, или при значительной массивности опоры – для удобства транспортировки и заглубления.

По типу заглубления висячие сваи могут быть:

  • Забивными, когда заглубление в почву происходит механическим воздействием на верхнюю часть опоры – молотом-копром, вдавливающим или вибрационным механизмом.
  • Буронабивными. В этом случае в почве бурятся отверстия необходимой глубины, которые заполняются бетонным раствором.
  • Винтовыми. Подобные опоры снабжаются спиралевидными лепестками, и закручиваются при помощи специальных машин – сваекрутов.
  • Буровыми – в грунте бурится скважина определённого диаметра, который не должен превышать размер сечения сваи. В данное отверстие заглубляется свая под действием собственного веса либо посредством воздействия на неё извне.

Область применения

Используется висячая технология при возведении зданий самой различной массы и этажности – от небольших малоэтажных строений, до больших заводских цехов и многоквартирных домов. Выбор висячего или стоечного фундамента производится ещё на стадии проектирования здания в зависимости от геологических условий и конструктивных особенностей постройки. Перед этим в обязательном порядке производятся предварительные геодезические исследования, цель которых – определение показателей плотности грунта и глубины залегания твёрдых пород.

Читайте также  Количество свай для испытания статической нагрузкой

Особое внимание следует уделить возможности подвижек слабой почвы в результате сезонных или тектонических воздействий – замерзания и таяния, землетрясений, селей и оползней. Данные характеристики могут стать противопоказаниями к использованию при строительстве висячей технологии.

Не рекомендуется использования висячих свай на грунтах, сложенных илистыми и болотными осадками, торфяниках, а также на искусственных насыпях. Категорически запрещается монтаж висячих фундаментов на слабых поверхностях, имеющих уклон к горизонту, из-за высокой вероятности оползней.

Инженерные расчёты

Технология висячего фундамента достаточно сложна, и требует произведения тщательных расчётов ещё на этапе планирования. Данные вычисления отличаются от расчётов для свай-стоек – в них учитывается гораздо больше прямых и косвенных значений и параметров. Связано это с ненадёжностью слабых просадочных грунтов, как несущей опоры.

Определить необходимую несущую способность фундамента можно по формуле, данной в разделе №2-02-03-85 СНиП. Инженерные расчёты достаточно сложны, и производить их следует специалистам, обладающим соответствующим образованием. Для точного вычисления понадобятся следующие параметры:

  • Наружный периметр сечения сваи (u).
  • Площадь нижнего торца опоры (A).
  • Длина заглублённой части висячей опоры (Hi).

Также в формулу входит ряд табличных значений:

  • Сопротивление грунта под нижней частью опоры (R).
  • Сопротивление всех слоёв почвы, сквозь которые проходит свая (Fi).
  • Условный коэффициент работы конструкции под наконечником и на боковых поверхностях опоры. Зависит от способа заглубления и даны в соответствующих таблицах СНиП.

Рассчитывается нагрузка на сжатие каждой отельной опоры в соответствии со следующей формулой.

Это базовая формула для висячих опор, заглубляемых забивным методом. Имеется ещё одна формула, позволяющая рассчитать несущую способность сваи. Выполняется она на определение минимальной выдёргивающей нагрузки.

Параметры, используемые в данном случае аналогичны ранее приведённым, с той лишь разницей, что коэффициент условий работы имеет другое значение.

Недостатки технологии и способы их устранения

Главным недостатком висячего фундамента является его недостаточная несущая способность. Чтобы решить данную проблему и повысить надёжность конструкции, разработан целый ряд технологических методик.

  1. Увеличение поперечного сечения и длины опоры. Это позволяет сделать силу трения, удерживающую сваю в подвешенном состоянии более существенной.
  2. Использование «куста» из нескольких свай, забитых рядом друг с другом.
  3. Расширение нижней части опоры в виде пяты, что позволяет распределить давление массы постройки на большую площадь.

Практическое применение перечисленных методик имеет неплохую отдачу, однако, далеко не во всех случаях. Увеличение сечения и длины сваи неизбежно ведёт к удорожанию сметной стоимости постройки. Более габаритную сваю также сложнее транспортировать до места строительства, а работа с ней более трудоёмка.

При работе на слабых грунтах любое увеличение массы конструкции ведёт к ещё большей осадке фундамента. Это касается методики «кустистых» свай, когда опоры заглубляются пачками по 2 – 4 штуки.

Как показали наблюдения, в данном случае технология хорошо работает, если расстояние между отдельными «кустами» не превышает их 3-х диаметров. В противном же случае усадка «кустов» из-за их большей массы аналогична усадке одиночной сваи, а иногда и превышает этот показатель.

В настоящее время ведётся разработка новых, более эффективных способов увеличения прочности висячих фундаментов:

  1. Уплотнение грунта вокруг уже заглублённых опор. Достигается это при помощи бурения в межсвайных промежутках. При этом окружающий новую скважину грунт уплотняется, плотнее прилегая к уже имеющимся опорам. Для достижения большего эффекта рекомендуется производить бурение до глубины, превышающей нижний уровень заглубления фундамента на 1-2 м. В этом случае почва уплотняется и непосредственно под сваей, создавая опору для её острия. Чтобы закрепить достигнутый результат, в пробуренные скважины нагнетается быстротвердеющий цементный раствор.
  2. Целенаправленная инъекция бетонных растворов под каждую из установленных ранее свай. Это позволяет создать вокруг каждой опоры, а также под ней, прочную армирующую подушку из бетона. Среди плюсов инъекторного метода – отсутствие необходимости в проведении сложных земельных работ, и возможность усиления фундамента спустя длительное время после постройки здания. Данный способ вполне возможно применять для усиления и ремонта прочих типов фундаментов – ленточных, столбчатых и плитных.

На видео показаны основные виды свайных фундаментов.

Из-за сложности расчётов и самой технологии метод висячих свай чаще всего применяется профессиональными строителями. В частной же застройке он мало востребован из-за своей трудоёмкости. Однако при необходимости данный способ возведения фундамента вполне может быть использован и при строительстве небольших зданий с малой массой: деревянных жилых домов, хозяйственных построек и т.д.

Висячие сваи и сваи стойки

Также будут рассмотрены типы ЖБ свай, использующиеся в качестве опор обеих видов.

Что такое висячие сваи и сваи стойки

Одна и та же железобетонная конструкция может работать в грунте двумя способами — как висячая опора либо как опора-стойка:

  • Свая-стойка получает свою устойчивость за счет опирания торцевой части конструкции на шар несжимаемого грунта;
  • Опора висячего типа получает устойчивость за счет двух факторов — сопротивления грунта ее острию и трения почвы с боковыми стенками сваи.

На практике разница заключается в длине железобетонной сваи. Опоры, работающие как стойки, имеют большую длину — их острие проходит пласт поверхностной низкоплотной почвы и упирается в шар высокоплотного, несжимаемого грунта.

Висячие опоры размещаются в поверхностных пластах почвы. Не смотря на то, что устойчивость таких свай достигается комбинированным способом — от сопротивления острию и трения стенок, общая надежность висячих свай меньше — они подвержены осадкам под воздействием сильных внешних нагрузок, тогда как сваи-стойки, за счет опирания на несжимаемый грунт, никогда не подвергаются осадке.

Для увеличения общей устойчивости фундамента висячие опоры нередко устанавливаются методом свайного куста — по 3-6 свай в непосредственной близости между собой. За счет такого размещения достигается дополнительное уплотнение почвы между столбами и, как следствие, растет сопротивление грунта к стенкам опор, также уменьшается средняя нагрузка, приходящаяся на одну сваю.

Где и когда применяются висячие сваи и стойки

Сфера применения висячих свай и стоек — строительство фундаментов под возведение одноэтажных и многоэтажных построек. Сваи востребованы в областях жилого, промышленного и гидротехнического строительства. Фундаменты на железобетонных сваях — наиболее часто используемые основания при обустройстве многоэтажек — свыше 70% всех построек, высотой от 5 этажей, возведены на ЖБ опорах.

Выбор способа работы фундаментных свай в почве выполняется на стадии проектирования основания. Исходной информацией тут являются характеристики грунта, которые проектировщик получает после проведения на объекте геодезических исследований.

  • Опоры висячего типа применяются для строительства на территориях с нормальным слоем поверхностного грунта, обладающим высокой плотностью;
  • Сваи, работающие как стойки, используются на объектах с низкоплотным поверхностным пластом почвы, несущей способности которой недостаточно для восприятия передаваемых фундаментом нагрузок.

Определение глубины, на которую необходимо погружать сваи, чтобы они работали как стойки, производится на этапе геодезических изысканий, в процессе которых бурятся пробные скважины и замеривается толщина поверхностного неустойчивого пласта грунта.

За несущий пласт почвы принимается твердый глинистый грунт, почва с большим количеством каменистых вкраплений либо горные породы, глубина залегания которых может варьироваться в пределах 5-15 метров.

Виды и типы свай стоек и висячих свай

Наиболее востребованы в строительстве квадратные конструкции. Они могут иметь сечение от 20х20 до 40х40 см и длину от 5 до 20 м. Данные сваи могут использоваться в любых грунтовых условиях, в том числе в подвижной почве и сейсмически опасных регионах. С целью экономии допустима замена цельных свай на конструкции с внутренней полостью, однако их применение допустимо лишь в регионах с сейсмичностью не выше 7 баллов.

Конструкции круглого сечения применяются для обустройства фундаментов гидротехнических зданий и наземных сооружений в низкоплотных грунтах. Такие сваи имеют внутреннюю полость, которая при погружении заполняется почвой, что придает опоре дополнительную устойчивость (полость также может бетонироваться после монтажа сваи).

Длина сплошных круглых свай варьируется в диапазоне 5-12 метров, длина составных конструкций доходит до 30 м. Диаметр свай — 30-150 см (на основе диаметра выполняется классификация опор на две группы: полые круглые сваи — от 30 до 85 см, и сваи-оболочки — 85-150 см).

Способы погружения висячих свай стоек

Чаще всего используется метод забивки — он превосходит вдавливание и вибрационное погружение как в плане продуктивности, так и по экономичности. Для забивки применяются ударные молоты двух типов — дизельные и гидравлические.

Забивка происходит в результате последовательных ударов молота по стволу погружаемой конструкции. Процесс прекращается по достижения требуемого отказа сваи — момента, когда глубина ее погружения от 1-го удара соответствует рассчитанной в проекте величине.

Технология ударной забивки имеет ряд ограничений на применение в застроенной черте города, поскольку при работе молотов производится динамические нагрузки, передающиеся на близстоящие сооружения, что может стать причиной деформации их фундаментов.

Вибрационное погружение свай применяется в несвязных грунтах — песчаных и супесях. Для реализации метода используются вибропогружатели — оборудование, вырабатывающее и передающее на сваю низкоамплитудные колебания высокой частоты (от 400 до 3000 колебаний в минуту).

Данный метод демонстрирует высокую эффективность при монтаже полых конструкций. При вибрационном погружении также вырабатываются опасные для близстоящих зданий нагрузки — безопасное расстояние погружения от существующей застройки составляет 12 м.

Статическое вдавливание реализуется посредством СВУ установок. Нагрузка на сваю передается за счет работы перемещающегося по вертикали гидравлического узла, обжимающего погружающуюся конструкцию, и веса анкерной пригрузки (используются железобетонные блоки).

Забивка висячих свай стоек

СК «Установка Свай» реализует монтаж свай-стоек и висячих опор методами ударной забивки и статического вдавливания. Мы работаем в пределах Москвы и области и предлагаем лучшие на рынке цены на все виды услуг.

  • Стоимость забивки и вдавливания — от 280 р. за п.м. сваи.
Читайте также  Винтовые сваи своими руками изготовление

Наша техника работает с железобетонными конструкциями сечением от 30х30 до 40х40 см. и длиной до 15 метров.

Для сотрудничества с фирмой позвоните представителям компании по контактному телефону или укажите свой номер в графе «Оставить заявку», и мы сами вам перезвоним.

Полезные материалы

Бетонные сваи для фундамента

Компания «Установка Свай» предоставляет услуги по обустройству железобетонных свайных фундаментов .

Висячие сваи и их особенности

На странице мы расскажем о том что такое висячие сваи, где они применяются и зачем, предоставим подробную информацию про их особенности и особенности их применения. Самая подробная информация про висячие сваи!

  • Что такое висячая свая
  • Отличие от других типов свай
  • Факторы, определяющие длину свай
  • Расчет висячей сваи (формула)
  • Способы погружения висячих свай
  • Цены и стоимость на висячие сваи
  • Стоимость погружения висячих свай
  • Заказать погружение висячих свай

Применение: На очень слабых, рыхлых грунтах для монтажа фундамента применяются висячие сваи.

Что такое висячая свая

Висячие сваи — это сваи которые держат нагрузку за счет сил трения грунта о боковую поверхность (+торцевую часть) самой сваи.

Отсутствие опоры снизу сваи компенсируется длиной сваи и боковым трением. Например, у конусной висячей винтовой сваи боковая поверхность принимает на себя 60-70 % нагрузки.

Отличие от других типов свай

Разница между висячей сваей и например сваей стойкой в том, что свая-стойка устанавливается с опорой на грунт. Висячая по всей длине уплотняет грунт боковых стенок. С течением времени сцепление увеличивается.

При этом осадка происходит точно так же за счет уплотнения грунта под острием сваи. Есть разница между одиночной висячей сваей и кустом:

  • При равных нагрузках свайный куст осаживается сильнее, чем одиночная свая.
  • Осадка увеличивается при более тесном расположении свай куста.
  • Величина осадки зависит от соотношения расстояний между сваями и их длины.

Факторы, определяющие длину свай

  • Характеристики грунта. Чем более рыхлый грунт, тем длиннее свая.
  • Проектные нагрузки. Свая тем длиннее, чем большую нагрузку ей предстоит нести.
  • В некоторых случаях, когда стандартной длины не хватает, используются сваи висячие составные.

Расчет висячей сваи (формула)

По форме висячие сваи бывают полыми круглыми, прямоугольными, квадратными. При расчете несущей способности используются следующие величины:

  • k – коэффициент однородности грунта;
  • F площадь упора сваи, принимается по площади ее поперечного сечения (кв.м);
  • – сопротивление нижележащего грунта (т/кв.м). Берется из таблицы. Например, для глинистого грунта средней консистенции (0,3) при глубине забивки 5 м значение этой величины будет равно 310/280;
  • m – коэфф. условий работы;
  • li – толщина слоя грунта по бокам сваи (м);
  • f ⁿi – его нормативное сопротивление (т/кв.м). Определяется по таблице: при 0,3 и 5 м значение 4,0;
  • u – периметр сечения сваи (м).

Расчет производится по формуле P =km (RнF + u∑f ⁿili) .

Способы погружения висячих свай

Висячие сваи могут быть погружены различными методами, которые подбираются проектировщиками и исследователями грунта (геодезические изыскания). Перечень методов погружения висячих свай:

  • Вибрационный. Свая погружается с помощью направленной вибрации, разрежающей грунт. После остановки вибрации происходит «схлопывание грунта».
  • Ударный.
  • Вдавливание.
  • Виброударный.
  • Вибровдавливание.
  • Завинчивание (для винтовых).

Важно! Категорически исключен для висячих свай метод с подмывом: рыхлый грунт станет еще хуже, не будет образовываться необходимое сцепление между ним и боковой поверхностью сваи.

Цены и стоимость на висячие сваи

Цена висячей сваи определяется

  • материалом изготовления
  • площадью сечения
  • длиной
  • работой по ее погружению

свая 5250-300-3030 мм — 3200 руб..

свая 10000-300-300 мм — 9450 руб.

Стоимость погружения висячих свай

Погружение висячих свай возможно осуществить силами нашей компании, у нас имеется большой парк специализированной для этого техники, а так же опытные специалисты по проведению таких работ. Итоговую стоимость мы вычислим для вас исходя из следующих факторов. Стоимость зависит от:

  • от типа оборудования (гидромолот, вибратор, тип копра) и способа погружения (ударный, вдавливание и т.д.)
  • транспортировки оборудования;
  • количества свай;
  • характеристик грунта, трудоемкости рабочего процесса.

Внимание! Работы по погружению висячих свай составляют около 350 руб за метр погонный.

Заказать погружение висячих свай

Наша компания уже более 12-ти лет занимается свайными работами, мы являемся одной из тех компаний, которые работают долго, делают исходя из опыта и следят за собственной репутацией. Ещё у нас получается держать одну из самых низких цен на монтаж свайного фундамента в Москве. Расчет стоимости работ производится индивидуально с помощью консультанта и с учетом результатов испытания свай. Мы предлагаем забивку свай для любых объектов и будем рады помочь вам.

Теоретические основы работ свай – стоек, висячих свай. Конструктивные элементы свайных фундаментов.

Свайные фундаменты, область применения.

Виды свай по материалу, поперечному и продольному сечениям, способам устройства.

Теоретические основы работ свай – стоек, висячих свай. Конструктивные элементы свайных фундаментов.

В тех случаях, когда в верхней части основания находятся слабые грунты, возникает необходимость в передаче давления от сооружения на более плотные грунты, залегающие на некоторой глубине (надежные). В таких случаях устраивают свайные фундаменты.

Свая – это длинный стержень, который забит или погружен в грунт каким-либо другим способом.

Рисунок 2.1. Повышенный ростверк

Для того, чтобы все сваи работали одновременно, их объединяют железобетонной плитой или балкой – ростверком, который обеспечивает распределение нагрузки на сваи и приблизительно равномерность осадки или при несимметричном загружении – осадку с креном.

Различают три типа свайных ростверков: низкий, повышенный и высокий.

Высокий ростверк принимается для мостов, гидротехнических сооружений.

Рисунок 2.2. Типы свайных ростверков

Существуют и безростверковые свайные фундаменты.

Рисунок 2.6. Безростверковые свайные фундаменты под опоры ЛЭП : а) из забивных свай; б) из набивных свай

Рисунок 2.7. Безростверковые свайные фундаменты под многоэтажные здания : а) из забивных свай; б) из набивных свай

Рисунок 2.8. Безростверковые свайные фундаменты под электролизные ванны: а) из забивных свай; б) из набивных свай

Широкое распространение получили установки для устройства свай таких фирм как:

«Беното», «Солетанж», «Баши» (Франция);

«Като» и «Мицубиси» (Япония);

«ВSP» («Бритиш стил пайлинг»);

«Калуэлд», «Макэлпайн» (Великобритания);

«Зальцгиттер». «Баде», «Хохтрассе-Вайсе» (Германия);

«Калуэлд Дрил», «Мак-Киней» (США);

«Сойл-Мек», «ЭЛСК» (Италия).

Для устройства буронабивных свай.

Установки вращательного и ударного бурения.

Классификация свай:

по материалуразличают сваи: железобетонные, бетонные и деревянные, реже – металлические.

по способу устройства: погружаемые в грунт (забивные) и выполненные непосредственно в грунте (набивные).

по способу погружения: забивные, забивные с подмывом, вибропогружаемые, ввинчиваемые.

Те сваи, которые выполняются непосредственно в грунте, подразделяются: по способу устройства скважин и по способу уплотнения бетона в скважине.

Скважины устраиваются бурением или выштамповыванием с помощью металлического сердечника, или ударноканатным буреним.

по способу уплотнения бетона: вибротрамбованные, частотрамбованные, пневмотрамбованные, камуфлетные (уплотнение взрывом), уплотненные обычной трамбовкой.

по форме поперечного сечения:

— квадратные, квадратные с отверстием, трубчатой формы (железобетонные).

— круглого сплошного сечения (деревянные и набивные бетонные):

металлические: чаще всего – трубчатое сечение; реже – двутавровое:

по форме продольного сечения:

по характеру работы:

Висячие сваи (сваи трения): Сваи – стойки:
— это сваи, которые окружены со всех сторон (в том числе и со стороны нижнего конца), сжимаемыми грунтами. — это сваи, которые прорезают всю толщу сжимаемых грунтов и опираются на прочный, практически несжимаемый слой грунта (скала, плотный крупнообломочный грунт или глинистый грунт твердой консистенции).
А – площадь опирания на грунт сваи. А1 – площадь боковой поверхности сваи. Fd – несущая способность сваи.

Несущая способность сваи – стойки выше.

Несущая способность одиночной сваи во много раз меньше (в большинстве случаев) нагрузки, передаваемой надземной конструкцией, поэтому свайные фундаменты приходится выполнять из нескольких свай.

В зависимости от размещения свай в плане различают: одиночные сваи, ленточные свайные фундаменты с размещением свай рядами, свайные кусты, сплошное свайное поле.

Одиночные сваи – применяют в тех случаях, когда нагрузку от колонны здания или стыка панелей воспринимает одна свая. Иногда сваи являются одновременно колоннами здания (такие конструкции называют сваями-колоннами).

Ленточные свайные фундаменты устраивают под стенами зданий и другими протяженными конструкциями.

Различают однорядное и многорядное (в 2…3 и более ряда) размещение свай.

При многорядном размещении свай свайный фундамент воспринимает не только вертикальную нагрузку, но и момент; при однорядном размещении свай внецентренно приложенная нагрузка вызывает изгиб свай.

В случае однорядного размещения свай под внутренними и наружными стенами здания, обладающего пространственной жесткостью, верхние части свай не могут испытывать изгиба, т.к. надподвальные перекрытия и пересечения стен препятствуют развитию деформаций изгиба в сваях.

Свайные кусты – это группы свай, обычно расположенные под отдельными конструкциями (например, под колоннами). Минимальное число свай в одном кусте – три. Иногда допускается выполнять свайные кусты из двух свай, если исключено развитие изгиба свай в перпендикулярном направлении по отношению к оси, проходящей через обе сваи.

Сплошное свайное поле устраивают под тяжелыми сооружениями, когда сваи располагаются по некоторой сетке под всем сооружением или его частью. На сплошное свайное поле опираются все конструкции этой части сооружения (колонны, стены, оборудование).

Свайным полем строители также называют систему свай, расположенных под сооружением, состоящую из одиночных свай, лент и свайных кустов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: