Так что же такое забивная свая?
Стандартная забивная свая – это железобетонное изделие, имеющее конструктив в виде армокаркаса из несущей арматуры сечением 10мм с обвязочной арматурой сечением 5мм и заливкой бетоном классом прочности B22,5 (маркой М300). Каждый тип сваи имеет маркировку. Допустим, маркировка С30.15-3 – 3-х метровая свая сечением 150 мм
На первый взгляд может показаться, что нет ничего проще, как изготовить армокаркас, уложить его в форму и залить бетоном, немного подождать – и забивная свая готова. Да, сегодня все чаще и чаще появляются мини производства, которые изготавливают различные ж/б изделия, в том числе и сваи. Но забивная свая – это особый вид жб конструкций, технология ее изготовления включает в обязательном порядке цикл пропаривания после заливки бетона. Пропаривание сваи происходит в специальных камерах. Без цикла пропаривания с очень большой вероятностью при наборе прочности бетона не будут достигнуты требуемые по ГОСТам нормативы. Соответственно такие изделия могут быть негодными для применения в строительстве. Позволить себе камеры пропаривания может далеко не каждое производство, ведь речь идет не только о самих камерах, но и об увеличении количества циклов производства и сложности самого процесса пропаривания.
Много раз нам приходилось встречаться со сваями плохого качества. Железобетонная свая, как и любое ЖБИ, подлежит государственной сертификации. Поэтому перед покупкой свай обязательно удостоверьтесь, имеет ли производитель сертификат качества на сваи и обязательно требуйте паспорт качества партии свай при их покупке.
Свая, изготовленная с соблюдением всех технологических процессов, имеет высокий срок эксплуатации – более 100 лет.
Его виды
Существует несколько разновидностей забивных свай:
Железобетонные
Наиболее распространенный вид опор, которые выпускаются специально и имеют высокие эксплуатационные показатели.
Благодаря напряженной продольной арматуре они способны выдерживать значительные боковые воздействия, а вертикальные нагрузки, доступные для опор без нарушения работоспособности, составляют 40-50 т на единицу.
Изготавливаются из влагоустойчивого и морозостойкого бетона со специальными добавками.
Стальные
В отличие от всех других вариантов, стальные забивные сваи специально не выпускаются.
В качестве опор используют различные виды металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.п.
Металлические сваи более гибко реагируют на боковые воздействия, что позволяет использовать их в специфических условиях — на склонах, плывунах и т.п. Срок службы стальных свай ограничен из-за неизбежной коррозии, возникающей вследствие электрохимического воздействия грунта.
Деревянные
Самый старый вид свай, постепенно вытесняемый более прочными и устойчивыми к нагрузкам видами.
В современном строительстве используются только для создания легких и вспомогательных построек — каркасных или деревянных.
Особенности древесины не позволяют рассчитывать на длительный срок службы, поэтому предпочтение пользователей все чаще отдается другим, более современным и надежным вариантам.
Для частного домостроения наиболее распространены железобетонные сваи. Они обладают наиболее удачным набором качеств, прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температур.
Существует достаточно удобный ряд типоразмеров и длин, позволяющий выбрать самый подходящий вариант для своих условий.
Схема монтажа
Порядок действий:
- Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
- Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
- Производится погружение свай.
Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.
Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.
Используются следующие схемы:
- Последовательная.
- Секционная.
- Спиральная.
Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.
Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.
Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.
Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.
После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.
Фундамент на сваях: разновидности
Сегодня применяют следующие разновидности свайных фундаментов:
Свайный фундамент с высоким ростверком: ростверк – железобетонная конструкция, соединяющая сваи между собой. Может быть в виде ленты или в виде плиты. В данном случае ростверк «висит» на сваях не касаясь грунта. При сильном пучении грунтов целесообразен именно такой вид фундамента.
Свайный фундамент с низким ростверком: в данном случае ростверк передает часть нагрузки непосредственно на грунт, что позволяет снизить количество забиваемых свай.
Свайно-ленточный фундамент: стал применяться сравнительно недавно. В таком фундаменте сваи соединяются заглубленным ленточным фундаментом, что позволяет с одной стороны усилить конструкцию сваями, с другой – обустраивать в строении подвальные помещения, что при обычном свайном фундаменте невозможно.
Классификация фундаментов на сваях также выполняется исходя из схемы размещения свайных опор, согласной которой выделяют:
Фундаменты с рядовым расположением свай;
В таких фундаментах сваи размещаются по контуру внутренних и внешних стен здания, с шагом 2-3 метра, и обвязываются ленточным ростверком из железобетона, бруса либо металлопроката. Данная схема используется для строительства зданий малой этажности (от 1 до 3 этажей) из любых материалов – кирпича, пенобетона, дерева.
Рис: Фундамент с рядовым расположением свай
Фундаменты в виде свайного поля.
Такие основания применяются для возведения многоэтажных сооружений. Сваи в них размещены по всему периметру здания на одинаковом расстоянии друг от друга. Обвязка свайных полей осуществляется с использованием ростверка из железобетонной плиты, который укладывается на выровненные по одному уровню головы свайных столбов.
Рис: Свайное поле под многоэтажный дом
Также свайные фундаменты делятся на виды в зависимости от типа свай, которые использовались для их обустройства:
Фундаменты на железобетонных сваях.
Железобетонные фундаменты обладают максимальной несущей способностью и устойчивостью в грунте, они используются для возведения многоэтажных зданий и на участках со сложными грунтовыми условиями. Надежность данных фундаментов достигается за счет использования железобетонных свай больших размеров (длиной от 6 до 20 метров). При погружении они вскрывают неустойчивый слой почвы и переносят исходящую от здания нагрузку на глубинный пласт высокоплотного грунта.
Рис: Схема фундамента на забивных железобетонных сваях
Фундаменты на металлических сваях.
Такие фундаменты используются для строительства легких построек в нормальных грунтах. Длина используемых винтовых свай редко превышает 6 м. (диапазон от 2 до 6 м.), ввиду чего аналогичной ЖБ сваям устойчивости в грунте они не имеют.
Важно: винтовые фундаменты на металлических сваях позволяют возводить дома на участках со сложным рельефом, они не требуют предварительного выравнивания уклона строительной площадки. В таком случае для обустройства фундамента используются сваи разной длины, которые после погружения обрезаются по одному нулевому уровню.
Рис: Дом с фундаментом на винтовых сваях
Полезные материалы для Вас:
- Столбчатый фундамент
- Несущая способность сваи
Забивка свай своими руками
Несмотря на то, что забивка железобетонных свай в основном требует привлечения специализированного оборудования, её вполне реально реализовать самостоятельно. Рассмотрим, как забить сваи вручную, с той оговоркой, что свая имеет приемлемые для работы габариты.
Установка свай своими руками выполняется по ударной технологии. Для организации динамической нагрузки нужно собрать треногу, подвесить на нее несколько бетонных блоков (служат противовесом) и молот. Молот поднимается тросами на максимальную высоту и фиксируется. После того как установлена свая, молот отпускается, и свая забивается в почву. Процедура повторятся до достижения необходимой глубины.
Фундамент на сваях что учесть при возведении
Свайный фундамент – конструкция, требующая тщательного проектирования и возведения, выполненного согласно всем правилам технологии. Только при таком подходе будет в полной мере реализован весь потенциал фундамента на сваях и он получит максимальную надежность и долговечность. При создании свайного фундамента необходимо учитывать:
- Правильно спроектировать свайный фундамент невозможно без предварительного проведения геодезических изысканий на строительной площадке, в результате которых определяются характеристики почвы, непосредственно влияющие на несущую способность свай – плотность, сила сопротивления, насыщенность грунтовой влагой;
- Любые теоретические расчеты характеристик будущего фундамента должны проверяться полевыми испытаниями свай, позволяющими определить их фактическую несущую способность и внести в проект соответствующие коррективы. Испытания свай проводятся двумя методами – динамической и статической нагрузки;
- При монтаже фундамента необходимо максимально тщательно выполнять позиционирование погружаемых конструкций – даже малейший уклон от вертикали станет причиной неправильной работы сваи в грунте и, как следствие, уменьшения ее несущей способности.
Рис: Статическое испытание свай
Плюсы забивных ЖБ свай
Бетон марки 300, заводское изготовление, паспорт сваи, паспорт фундамента – это гарантия того, что сваи будут служить надежным фундаментом долгие десятилетия.
Возможен зимний монтаж
Сваи можно монтировать в любое время года.
Большая несущая способность
Фундамент подходит под любые виды строений:
а) Лёгкие дома (брус, каркас, сип панели). На сваи устанавливается деревянный ростверк (обвязочный брус), на который монтируются конструкции дома;
б) Каменные дома (кирпич, газобетон). Сваи разбиваются отбойным молотком, выпускается арматура. Заливается железобетонный ростверк, арматура которого связывается с арматурой свай, образуя единый арматурный каркас.
в) Промышленные здания.
Несущая способность одной сваи сразу после монтажа 8-10 тонн. Для примера, несущая способность сваи в коттеджном поселке Близкий (Новосибирск) 8-9 тонн (показатели получены путем динамических измерений при забивке свай 3000х150х150). В течении 1-3 недель после забивки (время отдыха свай) происходит «засасывание сваи» – несущая способность фундамента увеличивается
Возможность точного расчета
Сваи работают на силе трения своих граней о грунт. Зная точный состав грунта (геология нам в помощь), площадь граней сваи – можно с высокой точностью выполнить расчет несущей способности фундамента.
Как рассчитать основание?
Расчет свайно-забивного фундамента производится по совокупной нагрузке и несущей способности сваи.
Определение нагрузки производится суммированием веса дома, кровельной системы, снега и ветровых нагрузок, имущества и прочих факторов, увеличивающих давление на опоры.
Несущая способность сваи — это сумма сопротивления грунта в нижней части ствола и по боковым стенкам.
Общий вес дома делится на несущую способность одной опоры — получается количество свай, необходимых для образования свайного поля для данной постройки.
ВАЖНО!
Расчет фундамента — сложная инженерная задача, которую должны выполнять опытные подготовленные люди. Самостоятельный расчет может стать причиной деформации или разрушения дома, поэтому рисковать не следует. Как минимум, можно использовать онлайн-калькулятор, но и для него потребуются данные геологоразведки участка.
Конструкция и технические характеристики
имеют стержневую конструкцию квадратного или круглого сечения
Материал для их создания должен быть ударопрочным, крепким, устойчивым к воздействию агрессивных сред. Под эти характеристики сталь подходит идеально.
Металл более долговечен, чем древесина, и технологичнее, чем бетон.
Опора из металла может быть короткой, длинной или составной. Среди популярных конструкций различают колонны и конические, анкерные, корневидные сваи. Наиболее часто используемые опоры для строительства фундамента — конические.
Забивная свая состоит из стальных и чугунных труб, профиля или швеллера, с наваренным на окончание оголовком — специальным конусом, облегчающим процесс погружения в почву. Благодаря острому наконечнику, металлическая труба легко преодолевает различные типы грунта, включая болотистые участки и вечную мерзлоту.
Если грунт непрочный, в опорах вырезают отверстия либо приваривают специальные анкера для более прочной сцепки с почвой, а после установки внутренность сваи заполняют бетоном.
Производители дополнительно обрабатывают изделия, нанося антикоррозийное покрытие. Этот шаг позволяет продлить срок службы фундамента на пару десятилетий.
Плюсы и минусы
К достоинствам забивных свай следует отнести:
Возможность использования на всех типах грунтов, исключая скалистые.
Опоры способны выдерживать значительные нагрузки.
Срок службы свай превышает период эксплуатации дома.
Технология производства позволяет стволам переносить не только вертикальные, но и горизонтальные воздействия подвижных слоев грунта
Это особенно важно при большой глубине погружения.
Установка свай занимает немного времени.
Объемы земляных работ или использованного строительного материала невелики.
Возможность производить работы в течение всего года в любых условиях.. Недостатками следует считать:
Недостатками следует считать:
- Отсутствует возможность создания подвалов, цокольных этажей и прочих заглубленных помещений.
- Необходимость использования специальной техники.
- Значительные неудобства при погружении для жителей близлежащих домов.
- Имеется опасность нарушения режима работы фундамента соседних зданий при слишком плотном приближении строительства.
ВАЖНО!
Сложности с обустройством подвалов в большей степени являются следствием неготовности грунта, а не типом основания. Даже при отсутствии помехи в виде опор, строительство подземных помещений вызывает непреодолимые затруднения из-за высокой пучинистости, обводненности или неустойчивости грунтов.
Сравнение двух фундаментов
Какой фундамент лучше, ленточный или свайно-винтовой? Если говорить честно, то ленточные фундаменты применяют при строительстве зданий как традиционную конструкцию, которая показала хорошие результаты в течение длительного времени.
Однако, практика показывает, что свайные опоры обладают более высокой несущей способность. Попробуем сравнить две эти конструкции по таким показателям как:
- финансовые затраты;
- сроки строительства и трудозатраты при возведении;
- возможность применения;
- технологичность и сезонность.
Финансовые затраты
Какой фундамент — дешевле ленточный или свайный? При строительстве ленточного основания присутствуют расходы, которые не требуются для свайных конструкций:
- выемка грунта и его планировка, складирование и вывоз;
- транспортные расходы на доставку оснастки, арматуры и бетонной смеси;
- засыпка песчано-гравийной подушки и ее уплотнение;
- бетонирование или установка блоков при помощи грузоподъемной техники.
Итого, ленточный фундамент обходится значительно дороже.
Сроки строительства и трудозатраты
Конструкция ленточного фундамента намного сложнее по своему устройству. При его возведении потребуется время на выполнение земляных работ, установку опалубки и арматурного каркаса, устройство подстилающей подушки, заливку бетона. После этого придется подождать, пока бетонная смесь схватится должным образом, и приступить к гидроизоляционным работам.
В свайном основании достаточно ввинтить, забить или установить сваи и обвязать их ростверком. Работы выполняются в несколько раз быстрее.
Возможность применения
Для свайных оснований ограничения по применению в зависимости от типа грунта практически отсутствуют. Исключением являются заболоченные торфяники, на которых обычно никто ничего не строит. А вот применение ленточного зависит от глубины его заложения.
Если подошва конструкции опирается на плотные слои грунта ниже точки промерзания, то на ленту воздействуют только боковые нагрузки и его устойчивость зависит от степени армирования, то есть прочности железобетона. Мелкозаглубленные фундаменты можно применять только на устойчивой плотной почве с небольшой глубиной промерзания и глубоким залеганием грунтовых вод.
При наличии сложного рельефа участка, с уклоном или перепадами высот, стоимость ленточного фундамента резко возрастает, в то время как свайное основание позволяет решить вопрос без особых проблем.
Армирование свай
Армировать сваи можно, применяя как продольную, так и поперечную арматуру. В основном, используется продольная арматура. Поперечная арматура, так называемая связка, служит для объединения продольной, в целях упрочнения конструкции. Размер диаметра, который имеет поперечная арматура, должен быть равным XU диаметра стержней в продольной арматуре (более 8 мм). Допускается применение бетона (марки более 300). Несколько рядов (2 или 3) сеток арматуры, с размером клетки до 5 см, монтируют на головы свай. Между такими сетками допускается расстояние менее 5 см. К самому низу свай, укрепленных сварным башмаком, требуется приварить продольную арматуру. В процессе изготовления свай из железобетона допускается применять гидротехнический бетон с обычной арматурой.
Виды свай
Классификация свай:
- Винтовые. Заостренные металлические трубы с лопастями, установленными в нижней части. Завинчиваются в почву по принципу шурупа. Ленточно-винтовой фундамент удобен тем, что позволяет работать вручную поблизости от других построек.
- Буронабивные. Опоры заливаются прямо на площадке. Подготавливается скважина нужной длины, в нее помещается металлический каркас и водостойкая опалубка (асбоцементные или полиэтиленовые трубы). Если позволяет грунт, для этой цели могут использоваться стенки скважины.
- Погружные. Готовые опоры забиваются в почву с помощью строительного копра. Рядом с местом работы не должны находиться другие постройки. Требуется пространство для въезда строительной техники.
Ленточный фундамент на винтовых сваях представляет собой комбинированную конструкцию. Стены дома опираются на единую ленту, а опоры обеспечивают прочное сцепление с грунтом.
Способы погружения ленты:
- Заглубленный. Такой вариант применяется при постройке массивных сооружений. Лента опускается ниже отметки промерзания почвы. Требуется большое количество земляных работ и отсутствие водоносных горизонтов. Данная технология используется крайне редко из-за нецелесообразности установки вспомогательных опор. Если территория позволяет установить такую систему, данная конструкция выдержит любое строение.
- Мелкозаглубленный. Такой вариант используется наиболее часто. Опора погружается на глубину 30 см при открытом цоколе 50 см. К преимуществам относится небольшое количество земляных работ. Требуется точно рассчитать уровень грунтовых вод и узнать насчет сезонных изменений.
- Незаглубленный. Представляет собой свайно-ростверковую конструкцию. Лента находится выше нулевого значения, поэтому она не выполняет опорную функцию.
В большинстве случаев используется мелкозаглубленная методика с применением буронабивных свай.
Ее преимущества:
- небольшое количество земляных работ;
- возможность сделать все самостоятельно, без привлечения специалистов;
- легкая транспортировка, т. к. все детали схемы создаются непосредственно на территории;
- возможность обойтись без специальных устройств.
Минусы ЖБ свай
Практически всем профессионалам отрасли знаком этот фундамент, а те кто только начал задумываться о строительстве своего дома, не всегда знакомы с ЖБ сваями. Пожалуй это основная причина, снижающая популярность фундаментов на забивных сваях.
Не подходит для скальных пород
Никому не придет в голову забивать сваи в горную породу.
Вибрации при монтаже
Многие думают, что при монтаже фундамента на сваях будет сильная вибрация и могут пострадать соседние строения. Это ошибочное мнение, в отличие от «больших» свай здесь нет заметной вибрации и большого шума.
Не подходит для участков, поднятых строительным мусором
Для экономии часто используют строительный мусор, когда нужно поднять уровень участка. При забивке на таком участке свая может попасть в крупный булыжник, из за которого может быть существенно нарушена траектория сваи, либо невозможна дальнейшая забивка.
Кустарные сваи
Железобетонные сваи должны изготавливаться на крупном заводе железобетонных изделий. Рецепт качественных свай:
а) При изготовлении свай необходимо использовать бетон марки 300 или выше. При использовании бетона более низкой марки возможно разрушение сваи при забивке в плотные грунты;
б) Использование распарочных камер для ускорения набора прочности бетона
После изготовления сваи как правило сразу отправляются на забивку, поэтому важно, чтобы их прочность соответствовала «рабочей»;. в) Системный подход на производстве
Постоянный контроль на заводе ЖБИ позволит поддерживать качество продукции на должном уровне: качество бетона, качество форм, качество арматурного каркаса
в) Системный подход на производстве. Постоянный контроль на заводе ЖБИ позволит поддерживать качество продукции на должном уровне: качество бетона, качество форм, качество арматурного каркаса.
Легкие сваебойные машины
Конкуренция растет. Некоторые подрядчики самостоятельно изготавливают сваебойные машины, другие покупают недорогие лёгкие копры на основе советского дизель-молота. При использовании легкой машины велика вероятность отклонения сваи при забивке. Такие подрядчики прямо в договоре пишут – отклонение сваи +/- 200мм от оси. При забивке дизель-молотом невозможно установить сваи на одном уровне, перепад как правило +/- 20мм. Если фундамент устанавливается «под ростверк», то с этим можно смириться. Если ЖБ ростверка не будет, такие отклонения недопустимы.
Это основные недостатки ЖБ свай, а теперь поговорим о преимуществах.