Сваи из НКТ
В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.
Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.
Как определяются несущие характеристики свай?
Существуют 4 метода для определения несущей способности свайных столбов.
- Предварительный метод. В проекте несущую способность свай рассчитывают примерно, с дальнейшей корректировкой данных после исследования фактического состояния грунта.
- Статистическая обработка несущих способностей свай. Забитые на открытой местности сваи, через несколько суток (2 или 3 дня) испытывают. Ступенчатый домкрат подает конструкции статическую нагрузку. Проверку усадки сваи проводят прибором – прогибометром – с выполнением необходимых расчетов.
- Динамическая нагрузка на сваи. Для свай (через трое суток с момента их забивания) производится ударная нагрузка с помощью дизель молота. После этого измеряется степень усадки при помощи прогибометра.
- Метод зондирования. К свае прикрепляют датчик и погружают до заданной глубины. Затем следует применение ударной нагрузки. Сопротивление почвы относительно боковой и нижней поверхности сваи определяется с помощью датчиков. Эти показания необходимы, чтобы точно рассчитать несущую способность свай, в зависимости от вида грунта.
Технология возведения
- К свае, за выступающее в верхней части металлическое «ухо», крепят трос и поднимают ее с помощью лебедки.
- Столб помещается в погружную установку (в отверстие в нижней части молота).
- Молот начинает забивать столб. После нескольких ударов, сваебойная машина останавливается, мастер производит замер с помощью уровня, чтобы выяснить, не произошло ли отклонения от вертикали.
- Если наблюдается уход сваи в сторону, она извлекается при помощи все той же лебедки, причина отклонения устраняется (обычно это камень или более плотная часть грунта, которая подкапывается) и производится повторная попытка погружения.
- Также направление движения столба может быть откорректировано сваебойной машиной, которая способна изменять свое положение, подтянув погружаемый столб в нужную сторону.
Особенности забивного фундамента из деревянных свай
Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.
Деревянные забивные сваи.Обратите внимание! 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
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
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.
Различают три вида забивных деревянных свай:
- Одиночные (классические деревянные столбы, которые монтируются по одному).
- Пакетные (свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе).
- Сваи из клееного бруса (Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины).
Фундамент под баню на лиственничных столбах.Это интересно! 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.
Определение длины свай
Согласно положениям СНиП 2.02.03-85 и его актуализированной версии СП 24.133300.2011 выбор длины свай осуществляется в соответствии с параметрами грунта на строительной площадке и уровнем расположения подошвы ростверка. При этом нужно учитывать имеющееся в наличии оборудование и технологические возможности возведения фундамента.
Сваи длиной 8 м
Длина сваи соответствует расстоянию от подошвы ростверка до твердого грунта с поправкой на особенности рельефа участка и величину предельно допустимой осадки. Ее минимальная величина составляет:
- для сейсмически активных районов — 4 м;
- на территориях с насыщенными влагой песками — 8 м.
В остальных случаях минимальная длина определяется видом свай для основания зданий и сооружений. Корректировку проектных данных проводят с помощью пробной забивки, а также статистических и динамических методов испытания.
Виды и типы забивных свай
С позиции материала, используемого при производстве забивных свай, все разнообразие можно разделить на три вида:
сваи забивные металлические. Используются редко из-за дороговизны и меньшей, по сравнению с ЖБ сваями, несущей способностью. Для производства сваи используют трубы, рельсы, швеллер. Преимущество – сравнительно меньший вес. Срок службы – 40-60 лет;
сваи забивные деревянные. Используют только для фундамента небольших, легких строений, преимущественно для деревянных и каркасных домов, т.е. сфера их применения ограничена частным строительством. Существенными недостатками является дороговизна (дорогие породы деревьев: дуб, лиственница, бук, ясень), трудоемкость производства. При установке на твердых породах грунта конус деревянной сваи усиливается металлическим наконечником. Характеристики сваи из дерева: диаметр – 200-400 мм, длина 3-8 м.п. Срок службы – 50 лет;
сваи забивные железобетонные. Бетонные, усиленные армированием конструкции. Срок службы – до 150 лет.
Остальные разновидности будут касаться железобетонных свай и представлены в таблице:
| № п/п | Классификационный признак | Детализация |
| 1 | По типу армирующего каркаса | – напрягаемые (применяется термически и механически упрочненная стержневая горячекатанная арматура или высокопрочная проволока); – ненапрягаемые (применяется стержневая горячекатанная арматура). |
| 2 | По форме поперечного сечения | – квадратное; – прямоугольное; – круглое. |
| 3 | По форме продольного сечения | – призматические; – цилиндрические. |
| 4 | По наполнению внутренней полости | – сплошного сечения (цельные) – 10 типоразмеров¬; – полые (с круглой или квадратной полостью) – 26 типоразмеров. |
| 5 | По возможности наращивания | – монолитные; – составные (состоящие из нескольких частей с цанговым или сварным стыком). |
| 6 | По типу формирования нижнего наконечника | – цилиндрические; – с расширением; – с пятой. |
Маркировка железобетонных свай
Рекомендации по маркировке забивных ж/б свай содержатся в ГОСТ 19804-91 и ГОСТ 23009. Маркируются сваи буквенно-числовой последовательностью, в которой:
- вторая – номер варианта армирования (при использовании ненапрягаемой арматуры) и класс (для сваи с напрягаемой арматурой);
- первая группа – тип сваи, и ее размеры;
- третья – характеристики сваи.
Существующие типы забивных свай в соответствии с положениями ГОСТ 19804-91 приведены в таблице:
Монтаж железобетонных свай
Установка забивных ЖБ свай выполняется с привлечением специальной техники, однако некоторые предварительные работы нужно выполнить. В частности:
заведение сваи в направляющую (скважину или каркас);
калибровка скважины, которая определяет место установки сваи. Глубина (длина) калибровочной скважины составляет 1/3 длины сваи. Аналогом скважины может быть решетчатый каркас, устанавливаемый на поверхности грунта. Задача у них одинаковая – служить направляющей для забивки сваи;
очистка участка от посторонних предметов, насаждений, мусора и т.п.;
нанесение разметки на сваю. Зачастую разметку наносят с шагом в 1 м.п. Наличие метки позволяет контролировать уровень погружения сваи;
проверка вертикальности установки уровнем;
забивка сваи. Существует две технологии погружения свай: со статическим усилием (к оголовку сваи прикладывается увеличивающее давление) или с динамическим усилием (к оголовку сваи прикладывается одинаковое повторяющее давление);
Примечание. Отклонение сваи от вертикальной оси более чем на 1% требует ее корректировки или извлечения с последующей забивкой.
достижение точки проектного отказа. Это точка, после которой свая не заглубляется далее. Точка определяется проектом.
сооружение ростверка. Ростверк устанавливается при необходимости. Причем их существует два вида: ленточный и плитный.
Калькулятор расчета количества и стоимости материалов для буронабивных свай
Пояснения по пользованию калькулятором
Интерфейс программы довольно «дружественный», поэтому недопониманий, что же и где указывать, надо полагать, не предвидится.
Тем не менее, несколько замечаний-пояснений все же напрашиваются.
Как уже говорилось, калькулятор «заточен» под наиболее экономичный способ обустройств буронабивных свай. То есть без обсадной трубы, с применением гибкой несъемной опалубки из рубероида.
Пользователю предлагается указать следующие данные:
- Диаметр сваи – по умолчанию указано 200 мм (0.2 м), но диапазон возможных значений – довольно широкий, и должен охватить все теоретически возможные в частном строительстве варианты.
- Следующий пункт – высота сваи, от ее подошвы (уровень контакта с песчаной подсыпкой) до верхнего обреза бетонной заливки. Не путать нижнюю точку сваи с глубиной скважины – та может делаться глубже именно для песчаной подушки. Кроме того, в высоту сваи входит и возвышающийся над поверхностью грунта участок.
- Далее, предлагается выбрать, планируется ли свая просто цилиндрическая, или же она будет оснащаться расширенной подошвой по технологии ТИСЭ.
Если выбран вариант с расширением, то следующим пунктом указывается диаметр этого полусферического расширения. Если же свая обычная цилиндрическая, то это поле можно просто проигнорировать, оставить как есть.
Про армирование буронабивных свай выше уже говорилось. В большинстве случаев при частном строительстве можно обойтись минимальным количеством прутов. Тем не менее, пользователю предлагается аж пять вариантов на выбор: от отсутствия армирования – и до четырёх прутьев, увязанных в пространственную конструкцию.
Если армирование предусматривается, то необходимо указать еще и длину выступающих сверху участков прутьев.
При определении общей длины вертикального армирования программа сама отнимет 200 мм — на обязательный отступ от подошвы сваи (об этом говорилось выше в тексте).
В программе учтена поправка на то, что при использовании нескольких прутов их увязка между собой будет производиться перемычками, вырезанными из той же арматуры – запас на это уже заложен.
Единственное, что не предусмотрено – это вязальная проволока. Но ее нужно не столь много, и «дырку в бюджете» она точно не пробьёт. Кроме того, судя по иллюстрациям, многие мастера предпочитают прихватывать детали армирующего каркаса сваркой.
Естественно, указывается общее количество — сколько таких свай нужно будет забетонировать.
* * * * *
Далее, целый блок окон посвящен ценам на используемые в такой технологии материалы. То есть необходимо будет предварительно выделить время на изучение предложений местных поставщиков стройматериалов, чтобы выбрать наиболее выгодные со всех точек зрения (стоимость, условия, скидки, доставка, разгрузка и т.п.)
- Стоимость цемента (марки 400) запрашивается за стандартный 50-килограммовый мешок.
- Песок и щебень оцениваются и отпускаются чаще всего в кубометрах – поэтому и в нашей программе взяты именно эти единицы.
- Пластификатор С-3 – цена за литр. Его бывает нужно не так много – после проведения расчета можно будет выбрать оптимальный для себя объем расфасовки.
- Арматура – оценивается в данном случае в погонных метрах. На сайте любой уважающей себя металлобазы есть таблицы перевода метража проката и в весовые единицы, в зависимости от типа и размеров изделия, так что разобраться и «конвертировать» при необходимости – несложно. Наша программа требует рубли за погонный метр.
* * * * *
Остается нажать клавишу расчета – и получить целый список рассчитанных параметров, от необходимого количества материалов на одну сваю – и до стоимости всего проекта.
В результатах все расписано очень подробно, так что особых пояснений, должно быть, не потребуется.
Да, при расчете общего количества и стоимости песка — суммируются объемы, затрачиваемые и на песчаную подушку, и на приготовление бетона.
После первичного расчета, как уже предлагалось, пользователь может подкорректировать стоимость материалов – она у поставщиков может варьироваться в зависимости от объема приобретаемой партии.
Если после проведения расчета указать в появившихся полях свое имя и электронный адрес, то подробный «протокол вычислений», с указанием всех исходных, промежуточных и итоговых величин, будет тут же выслан пользователю.
* * * * * * *
Про, собственно, технологию в этой публикации говорилось довольно кратко – цель все же ставилась другая. Но чтобы хоть немного восполнить этот пробел, чтобы у читателя не осталось недопонятых моментов – посмотрите предлагаемое видео.
Виды забивных свай
Для забивного основания могут применяться самые различные виды свай. Классифицироваться они могут по нескольким категориям:
- Материалу изготовления.
- Способу армирования.
- Форме продольного и поперечного сечения.
- Особенностям конструкции.
Материал изготовления
Обычно сваи, предназначенные для забивки в грунт, изготавливают из бетона. Железобетонные сваи для фундамента не боятся перепадов температуры, не подвержены коррозии и воздействию кислотных сред.
Изготовление ж/б забивных свай регламентируется положениями строительного ГОСТа №19-804-0. Для этих изделий используется тяжёлый бетон класса не ниже В-22,5. Фундаменты на забивных сваях с ростверком также делаются из тяжёлого бетона. Готовые детали для сборных ростверков отливают из бетона класса прочности не ниже В-20; для монолитных ростверков, заливаемых непосредственно поверх свай, класс прочности бетона должен быть не ниже В-15.
Забивные сваи для частного дома могут быть изготовлены из стали или дерева. Для металлических опор, произведённых в кустарных условиях, обычно используют толстостенные трубы. Но также в качестве заглубляемых свай могут применяться любые подходящие элементы: металлические швеллеры, двутавры, уголки и т.д. При этом нижняя их часть срезается под острым углом, а верхняя усиливается площадкой-полочкой, которая и принимает на себя удары копра.
Железобетонные сваи
Фундамент на забивных сваях для частного дома может быть сделан из древесины. Опоры из дерева позволяют быстро и недорого соорудить основание для небольших построек, как хозяйственного, так и жилого назначения. Деревянные опоры, согласно положениям ГОСТа № 9463, изготавливаются из древесины хвойных пород: сосны, ели и пихты. Наиболее предпочтительным материалом является лиственница, благодаря стойкости её древесины к воздействию сырости. Толщина деревянных забивных опор зависит от их длины: так, при длине сваи 6,5 м её толщина должна составлять не менее 22 см, а при длине 8,5 м – уже 34 см.
Конструктивные особенности
Сваи ж/б фундамента различаются по своим конструктивным особенностям. Они могут быть выполнены в качестве цельной или составной конструкции. В первом случае опора представляет собой единую деталь, а во втором – состоит из нескольких элементов, собираемых воедино непосредственно перед установкой или в процессе её заглубления.
По типу армирования железобетонные сваи могут быть напряжёнными и ненапряжёнными. Напряжённое армирование производится методом предварительного нагрева продольных элементов, изготавливаемых из высокопрочной арматуры. Ненапряжённое армирование производится методом обычной заливки армокаркаса из продольных элементов, связанных поперечными перемычками.
В зависимости от формы поперечного сечения ж/б сваи могут быть:
- Круглые, с полостью или без неё.
- Квадратные, с внутренней полостью или без неё.
- Прямоугольные.
- Тавровые или двутавровые.
Круглые в сечении сваи ЖБ
Продольное сечение может быть следующего вида:
- Призма.
- Цилиндр.
- Трапеция.
- Ромб.
- Пирамида.
Конструкция заглубляемого конца может быть либо заострённой, либо тупой. Для лучшего сцепления с грунтом заглубляемый конец может иметь различные сложные формы с объёмным расширением: «булавовидные сваи», с лепестком, с винтообразным концом и т.д.
№5. Расчет количества свайных опор
Выбор типа свай, их количества и мест погружения лучше доверить профессионалом, поскольку это очень ответственный этап. Впрочем, самому не мешает знать основные принципы расчета. Он проходит в два этапа. Сначала необходимо определить общий вес постройки, а потом посчитать несущую способность конкретной сваи в конкретном грунте.
Совокупная нагрузка здания на фундамент рассчитается как сумма следующих параметров:
- фактическая масса здания. Суммируется вес перекрытий, стен и кровли. Расчет можно выполнить, пользуясь табличными значениями массы основных строительных материалов;
- снеговые нагрузки. Тут все зависит от региона расположения дома. Для южных районов страны этот показатель в среднем составляет 50 кг/м2, для центральных – 100 кг/м2, для северных – 190 кг/м2;
- полезные нагрузки. Сюда включен вес мебели, которая будет использована, и проживающих людей. Чтобы не забивать себе голову подсчетом массы всех предметов мебели, можно использовать среднее значение – 150 кг/м2.
Полученные данные суммируют и умножают на коэффициент запаса 1,2.
Несущие характеристики сваи зависят от типа почвы. В идеале необходимо провести геодезические исследования, чтобы точно знать несущую способность почвы, но если такой возможности нет, можно воспользоваться табличными данными – достаточно только знать тип почвы. Например, несущая способность сухой глины средней плотности – 2,5 кг/см2, а плотного крупного песка – около 6 кг/см2.
Для каждого типа свай характерны свои несущие способности.
Например, нам необходимо построить 2-этажный дом из бруса размерами 10*8, использовать будем винтовые сваи 89*300 мм. Если дом расположен в центральной полосе, то снеговая нагрузка будет равна 10*8*100=8 т/м2. Полезная нагрузка каждого из этажей 10*8*150=12 т/м2, т.е. для всего дома 24 т/м2. Масса самого дома приблизительно равна 44 т. Совокупная нагрузка (44+24+8)*1,2 = 91,2 т. Допустим, почва – мягкопластичная глина, сваи будут погружаться на 2,5 м (их несущая способность при этом 5 т), тогда понадобится 91,2/5 = 18,24, т.е. 19 свай.
Глубину погружения сваи выбирают, исходя из типа почвы. Для устойчивого плотного грунта обычно достаточно свай длиной 2,5 м. Если на участке почва неустойчивая, длина сваи должна быть такой, чтобы достигать более плотного слоя грунта.
Часто в частном строительстве применяются именно винтовые сваи. Они выпускаются разного диаметра:
- 57 мм – такие сваи подойдут для создания фундамента для легких заборов;
- 76 мм – сваи для возведения более тяжелых заборов (например, из профнастила), а также легких строений (беседка);
- 89 мм – сваи для постройки дачных домов, небольших частных домов, хозпостроек. Такая опора в среднем выдерживает 3-5 т;
- 108 мм – отличный вариант для постройки частных домов любого типа, выдерживают от 5 до 7 т.
Расстояние между сваями рассчитывается для каждого отдельного проекта. Не рекомендуется делать расстояние между опорами более 3 м для каркасных домов, и более 2 м – для построек из пеноблока и газоблока. При наличии в регионе сильных ветров расстояние между опорами должно быть не более 2,5 м.
