Что такое висячие сваи
О висячих сваях доводится слышать нечасто. Тем не менее, это весьма распространённый тип опор. По сути, это железобетонные забивные сваи, которые могут выполнять работу двумя способами:
- в качестве висячей опоры;
- в качестве опоры-стойки.
Опоры висячего типа воспринимают нагрузку и выполняют свою функцию за счёт плотного сцепления с грунтом и взаимодействия почвы с боковыми поверхностями опоры. Сваи стойки опираются на несжимаемые слои грунта своим торцом. На практике разница между двумя опорами заключается лишь в их длине. Сваи-стойки обладают несколько большей длиной, т.к. острию необходимо пройти сквозь плодородный слой, песчаные слои и упереться в несущий плотный грунт.
Висячие сваи размещаются в поверхностных слоях почвы. Несмотря на то, что их устойчивость достигается комбинированно: за счёт трения стенок о пласты грунта и сопротивления острия, несущая способность таких опор ниже. Они подвержены усадкам под воздействием внешних нагрузок. Сваи-стойки усадки не дают, т.к. опираются на плотный несжимаемый грунт.
При расчётах всегда учитывается следующее правило:
— до 70% нагрузки в висячих сваях передаётся через боковые поверхности;
— до 30% нагрузки от строения передаётся на грунт через опорную часть.
Для повышения устойчивости здания и исключения его усадки в процессе эксплуатации висячие сваи часто монтируют «кустовым» способом. Один свайный куст из жб свай может включать до 5-6 элементов. Они располагаются в непосредственной близости друг от друга. За счёт такого решения достигается дополнительное уплотнение грунта, уменьшается средняя нагрузка на одну опору.
Область применения висячих свай и свай-стоек
Висячие сваи и сваи стойки – это весьма распространённый тип жб фундамента и для частных домов малой этажности, и для различных хозяйственных построек. Такие опоры также востребованы при строительстве различных гидротехнических сооружений: шлюзов, плотин, водохранилищ. Фундаменты на бетонных сваях служат более 50 лет. Стоит отметить, что более 60% всех многоквартирных домов высотой более 5 этажей возводится на жб сваях.
Расчёт фундамента на сваях производится ещё на стадии проектирования. Исходными данными являются:
- результаты геологического исследования грунта;
- габариты и масса строения;
- уровень промерзания почвы и уровень пролегания грунтовых вод.
Висячие сваи чаще используются при строительстве на грунтах с нормальной и высокой плотностью. Сваи-стойки востребованы при строительстве на нестабильных грунтах или грунтах, имеющих глинистые и песчаные «карманы». Сваи-стойки в качестве фундамента часто можно встретить на болотистых местностях, торфяниках, искусственно сформированных насыпях. Фундамент на сваях-стойках часто связывают монолитным железобетонным ростверком, который кратно повышает несущую способность и позволяет равномерно распределить нагрузку на каждую опорную точку.
Глубина, на которую опускаются сваи при монтаже, выбирается по результатам геодезических исследований почвы. Как правило, она варьируется в пределах 4-14 метров.
Типы висячих свай и свай-стоек
Жб сваи в Спб производятся на многих предприятиях. Они отличаются:
- массой;
- профилем сечения;
- продольным или продольно-поперечным армированием.
Сваи бывают сборными и сплошными. Каждый из типов может применяться в строительстве.
В зависимости от профиля сечения сваи подразделяются на круглые, квадратные и прямоугольные. Также в продаже встречаются квадратные жб сваи с круглой внутренней полостью. Самыми востребованными считаются сваи квадратного сечения размером 200×200 мм или 400×400 мм. Они выпускаются длиной от 5 до 20 метров. Такие опоры настолько устойчивы, что применяются при строительстве даже в регионах с сейсмической активностью. Практика показывает, что они без потерь переносят землетрясение силой до 7 баллов.
Сваи круглого сечения применяют при строительстве гидротехнических сооружений. Обтекаемая форма снижает сопротивление движению воды, что положительно сказывается на устойчивости опор. Длина таких свай составляет 5-12 метров. Если речь идёт о составной конструкции, то длина может быть увеличена до 30 метров. Диаметр круглых свай находится в пределах 300-1500 мм. По диаметру такие опоры дополнительно классифицируют на:
- полые круглые сваи: 300-850 мм;
- сваи-оболочки: 850-1500 мм.
Цена жб сваи напрямую зависит от её геометрических параметров.
Способы заглубления висячих свай и свай-стоек
В строительстве установка железобетонных опор любого типа выполняется тремя способами:
1. вдавливанием под нагрузкой в десятки тонн;
2. ударной установкой;
3. вибропогружением.
Во всех случаях используется тяжёлая спецтехника, а строительная площадка предварительно тщательно выравнивается. Процесс очень шумный и трудозатратный. Не с проста зону строительства ограждают высокими шумозащитными экранами, особенно, если фундамент возводится в жилом секторе.
Забивные сваи погружаются с помощью гидравлических или дизельных молотов. Каждый удар по стволу бетонной конструкции позволяет углубить её в грунт на несколько сантиметров. Процесс забивки в зависимости от длины может длиться несколько часов. Но технология имеет ряд ограничений. Динамические нагрузки от молота вызывают вибрацию грунта, которая может нарушить устойчивость близлежащих строений.
Вибропогружение применяют на песчаных грунтах и супесях. В процессе задействуют вибропогружатели, способные создать рабочую частоту от 500 до 3000 колебаний в минуту. Этот метод показал свою эффективность при установке полых конструкций. Минимальное расстояние от соседних строений, на котором должны вестись работы, составляет 12 метров.
СВУ-машины применяют для заглубления свай статическим вдавливанием. Нагрузка передаётся на торец сваи за счёт гидравлического узла, перемещающегося по вертикали. Преимущества метода в том, что вдавливание может производиться в непосредственной близости с соседними постройками.
Понравился материал? Расскажите о нем друзьям!
