Фундаментные конструкции свайного или свайно-ростверкового типа широко используются как при возведении жилых домов и объектов соцкультбыта, так и в строительстве зданий общественного и промышленного назначения. Конструктивно такое основание состоит из свай, соединенных балками, либо плитами из железобетона, названными ростверком. Выбор свайного основания, как правило, предопределяется климатическими условиями и состоянием грунта на территории строительства. Такой фундамент необходим, если:
- в холодный период грунт промерзает более, чем на полтора метра;
- грунты на территории, которая предназначена под застройку, являются слабыми (лессовидные грунты, глины и суглинки, плывуны, торфяные, иловые и прочие грунты растительного, а также пучинистого типа);
- для возведения здания используется каркасный подход (при этом сваи выступают отличной, недорогой основой для возводимых колонн).
Решение об обустройстве свайной основы для сооружения может приниматься и в других случаях.
В большинстве случаев в современной строительной сфере используются сваи из бетона и конструкции из железобетона, которые отличаются высокой прочностью и длительным сроком службы. Иногда принимаются решения о выборе металлических свай, однако они используются все реже, поскольку не считаются рентабельными по причине высокой цены и необходимости в предварительной антикоррозийной обработке.
Кроме того, работа с такими сваями требует задействования специальной строительной техники, что опять же сказывается на смете. Что касается качества, металлические сваи не принципиально отличаются от более дешевых железобетонных конструкций.
Деревянные сваи в последнее время почти не используются. Современным строителям пришлось отказаться от них по причине недолговечности древесины, так или иначе подверженной гниению.
С точки зрения подходов к обустройству фундамента, свайные конструкции можно разделить на два вида:
- висячие конструкции, погружаемые в сжимаемую землю с тем, чтобы они могли эффективно оптимизировать давление посредством боковин;
- стойки, способные проходить через наиболее неустойчивые грунтовые части, передавая максимум нагрузки от строения на плотный слой.
По технике погружения в землю эти конструкции подразделяются на забивные, винтовые и набивные.
Если говорить о забивных сваях, они тоже имеют свои разновидности:
- выполненные в виде трапеции;
- имеющие форму призмы;
- трубчатые конструкции, изготовленные в виде цилиндра с опорными кольцами на стыках, предназначающимися для добавления новых звеньев.
Забивные сваи достаточно экономичны, но при этом они легко выдерживают максимальные нагрузки. Их забивание производится с задействованием вибрационных погружателей, специальных вдавливающих машин, копров и прочих установок.
Винтовые виды незаменимы для строений, которые испытывают существенные горизонтальные нагрузки. Во избежание опрокидывания фундаментной конструкции в рыхлом грунте, рекомендуется применять наклонный подход к установке. Нередко такие сваи оснащаются наконечниками из стали или железобетона. Возможно также использование раскрывающихся шарнирных упоров.
Набивной подход к установке может применяться только для бетонных или железобетонных свайных конструкций. Они могут иметь разное сечение:
- прямоугольной или квадратной формы;
- круглые полые;
- квадратные, имеющие круглую полость.
При изготовлении свай набивного типа для начала в грунте делаются отверстия, для чего используется бурильная установка. В ряде случаев также принимается решение о задействовании обсадных труб.
На очередном этапе в образовавшиеся отверстия укладывается бетон, относящийся к классу М200 (В15) или выше. Если по техническим условиям необходимо армирующее устройство, конструкция должна быть предварительно напряженной (используется стержневой или продольный прядевой варианты). Допустимо также использование ненапрягаемой арматуры.
Набивные установки могут иметь два типа конструкции:
- с закрытой или открытой нижней частью;
- с уширенной пятой.
Набивные конструкции – один из наиболее экономичных видов свай. Их изготовление не требует специальных форм, да и транспортировка тоже не нужна. Такие конструкции, изготавливаемые прямо на месте строительных работ, по всей протяженности одинаково соприкасаются с землей. Технология монтажа позволяет обустраивать фундамент, невзирая на наличие рядом других объектов – для проведения работ не требуется обширное пространство.
Современным вариантом набивных конструкций можно считать так называемые инъекционные сваи, которые используются как для создания новых, так и укрепления имеющихся фундаментов. Их подготовка сводится к бурению небольшого отверстия, в который сначала вставляется арматурный стержень, а затем он укрепляется раствором цемента. Завершающий этап – это опрессовка с помощью воды.
В ростверковых фундаментах предполагается наличие балок или железобетонных плит, связывающих сваи воедино. В свою очередь, ростверки могут быть сборного, сборно-монолитного и монолитного типа.
Высокие ростверки размещаются над поверхностью грунта и служат для распределения давление между ним и сваями. Что касается низких ростверков, их задача – передавать вертикальную нагрузку только на сваи.
Для обустройства фундаментов без ростверков з выбираются только железобетонные забивные сваи с квадратной формой сечения, и здание устанавливается непосредственно на их сборные оголовки. Если строительные работы ведутся на сейсмически опасных территориях или на малоустойчивых грунтах, безростверковые фундаменты использовать нельзя. Возможность использования этой технологии подтверждена специальными исследованиями.
Размещение свай в фундаментной конструкции может быть разным. При одиночном варианте каждая из них находится под индивидуальной опорой.
Весьма распространенным является ленточное расположение, когда сваи размещаются в один ряд по периметру строящегося основания.
Под большим ростверком монолитного или сборного типа, как правило, формируется так называемое свайное поле. Если ростверк длинный, часто используются свайные полосы, которые также называют гребенками. При такой конструкции сваи распределяются в несколько рядов.
Сваи, которые группами размещаются под разными конструктивными элементами, часто называют пучковыми. Когда предполагается расстановка свай в несколько рядов, они могут выстраиваться как стандартно, так и в шахматном порядке.
Итак, свайные фундаменты позволяют возводить здания даже на непростых грунтах, причем с существенной экономией, как средств, так и времени. Важно также отметить максимальную экологичность фундаментов такого типа.
