Фундаменты зданий часто бывают слабыми, чтобы выдерживать нагрузку пролетных строений без какой-либо опоры. Многие из этих опор включают методы укрепления грунта, методы снижения интенсивности нагрузки, действующей на фундаменты зданий, и методы передачи нагрузки на более глубокие слои.
Методы укрепления грунта включают геополимеры или химическую обработку для повышения несущей способности грунта. Для равномерного распределения нагрузки на фундаменты зданий можно использовать матовые или стропильные фундаменты.
Наконец, наиболее эффективным вариантом, но немного дороже других альтернатив, является забивка свай. При забивке свай используются конструкции, похожие на колонны, для передачи нагрузки от здания на глубокие прочные слои под ними. Подробнее про заливку столбов читайте на страницах специализированного сайта.
В этой статье мы рассмотрим технику возведения свай, их типы, подходы к проектированию и связанные с ними строительные проблемы
Забивка свай — это технология строительства глубокого фундамента, используемая для передачи нагрузки от здания к глубоким прочным слоям под землей.
Прочные слои могут представлять собой твердую скальную породу или плотный грунтовый слой.
Сваи обычно представляют собой колонны круглого или квадратного сечения из железобетона, древесины, сталебетонных композитных материалов. Их забивают или прибивают гвоздями в землю до тех пор, пока их верхушка не достигнет твердого слоя почвы. Основание здания опирается на верхушку свай, которые представляют собой плоские поверхности, прикрепленные поверх свай. Затем нагрузка по трубам передается на нижележащие слои.
Как построить свайный фундамент
В отличие от других типов элементов строительных конструкций, таких как балки или колонны, которые возводятся путем заливки и соединения горизонтально, сваи забиваются или прибиваются гвоздями.
Забивные сваи ввинчиваются в землю с помощью забивателя, который работает аналогично шуруповерту. Он вращает сваю с помощью вала с пневматическим приводом, ввинчиваемого в землю.
Альтернативный метод возведения свай — забивание их в землю с помощью пневматического молотка.
Помимо этих забивных свай, другой популярной категорией свай являются смежные. Они возводятся с использованием технологий CFA (шнек непрерывного действия), CSP (обсаженная секущая свая) или LDA (шнек большого диаметра).
Возведение свай обычно состоит из нескольких этапов, включая:
Расположение мест расположения свай с помощью деревянных колышков или белой краски.
После установки корпус свай изготавливается с использованием стального каркаса. Затем в каркас заливается бетон. Перед заливкой бетона укладывается стальная арматура. Затем бетону дают схватиться.
После этого сваи готовы к забиванию в грунт. Для этой цели можно использовать бурильщик, называемый шнековым.
После того, как сваи забиты в грунт, устанавливается заглушка из свай. Заглушки нескольких свай могут быть соединены вместе или размещены отдельно.
Типы свай в строительстве
Сваи можно разделить на множество типов в зависимости от механизма передачи нагрузки.
Сваи трения
Несущие сваи
Сваи с трением.
Направляющие сваи
Забивные сваи
шпунтовые сваи.
Несущие сваи
Несущие сваи — это забивные сваи, опирающиеся на твердый пласт. Они действуют как столбы, позволяя передавать вертикальные нагрузки от фундамента к нижележащим глубоким слоям. Они выдерживают нагрузку за счет несущей способности колонны.
Свая трения
В отличие от несущих свай, которые противостоят нагрузке за счет создания опорного действия в колоннах, фрикционные сваи противостоят нагрузкам за счет создания сил трения вдоль поверхности сваи. Чем больше длина сваи, тем большей нагрузке она может противостоять.
Аналогично, чем больше площадь, тем большему сопротивлению она может противостоять. Сила трения, создаваемая в этих сваях, зависит от площади поверхности сваи.
Для увеличения несущей способности свай площадь их поверхности должна быть увеличена. Тип материала также играет важную роль в увеличении силы трения. Шероховатые поверхности обладают хорошей устойчивостью к трению.
Эти сваи не обязательно должны опираться на твердые слои.
Сваи с трением и подшипниками
Эти типы свай выдерживают осевые нагрузки как за счет действия подшипников, так и за счет сил трения.
На самом деле вы найдете большинство свай такого типа, которые были бы рассчитаны на сопротивление за счет развития обеих этих сил сопротивления.
Забивные сваи
В отличие от двух предыдущих типов свай, которые используются для противодействия воздействию в вертикальном направлении, набивные сваи противостоят сейсмическим воздействиям за счет их диагонального расположения.
В результате горизонтальная составляющая внутренней силы сопротивления, возникающая в поврежденной свае, противостоит горизонтальной внешней нагрузке. Внутреннее усилие, создаваемое в набивных сваях, может быть обусловлено как компонентом трения, так и несущим компонентом или любым из них.
Направляющие сваи
Это особый тип свай, используемых при формировании перемычки для обеспечения устойчивости любого подводного сооружения.
Сваи также могут быть классифицированы в зависимости от типа материала. Ниже приведены наиболее распространенные типы свай, основанные на различиях материалов.
Бетонные сваи
Стальные трубы
Деревянные сваи
Стальные Н- или двутавровые сваи
Составные сваи