Основные типы свай

Основное предназначение свай заключается в удерживании всей нагрузки от постройки и передачи ее на грунт. Данные конструкции применяют для устройства оснований домов под разнообразные объекты и строения. Их используют для увеличения несущей способности слабых грунтовых слоев. Такие виды свай, как шпунтовые, предназначены для усиления стен котлованов от обрушения.

Схема бурнонабивной сваи с ростверком.

По типу используемого материала эти строительные компоненты разделяют на металлические, железобетонные, деревянные и бетонные.

Основание дома на винтовых сваях является очень надежной и прочной системой. Этот вариант фундамента и его чертежи успешно используются за рубежом для собственного строительства небольших построек. По конфигурации в поперечном разрезе сваи могут быть цилиндрические, круглые, прямоугольные и квадратные сплошные, кольцевого сечения. По способу устройства их разделяют на предварительно производимые (после этого погружаемые в грунт вибрационным воздействием, завинчиванием, путем забивки) и на набивные виды свай, которые бетонируются в заранее пробуренные скважины.

Классификация свай

Данные строительные элементы разделяют по множеству свойств на такие категории:

Бурнонабивные сваи армируются, для того ,что бы фундамент был крепче.

1. По методу устройства: набивные, устраиваемые непосредственно в почве (в заранее пробуренной скважине), производимые на самой строительной площадке или на предприятии, система забивных элементов.
2. По конструкции: прямоугольные, трубчатые, квадратные, составные и цельные, многоугольные, конические и призматического типа, с уширением и без него, пустотелые и со сплошным сечением, колонны и винтовые компоненты.
3. По использованному материалу: металлические, бетонные, грунтовые, железобетонные, деревянные и комбинированные типы свай.
4. По типу воспринимаемой нагрузки: усилия выдергивания, центральная с эксцентриситетом и нагрузка, действующая вертикально.
5. По типу армирования железобетонных свай: поперечное армирование и его отсутствие, с продольной напрягаемой и ненапрягаемой арматурой.
6. По функциональной особенности: висячие, которые за счет трения почвы передают нагрузку по боковой плоскости сваи, и стойки, передающие нагрузку от строения своими концами на почти несжимаемый или скальный грунт.

Также существуют следующие свайные конструкции:

1. Ростверк – структура, соединяющая сверху компоненты для их общей работы.
2. Свайный куст – несколько близко находящихся элементов, вместе воспринимающих общую нагрузку.

Деревянные сваи

Схема залегания сваи.

Производят данные строительные элементы преимущественно из ели и сосны. Реже их делают из лиственницы, пихты, дуба и кедра. Лес для свай выбирают зимней рубки, прямоствольный и здоровый. Бревна должны быть в нужных участках подстроганы и очищены от коры. Деревянные сваи необходимо использовать в целостном виде, которые сделаны из одного бруса. Если длинномерный лес отсутствует, то они могут быть пакетными срощенными по длине до необходимого габарита и сплоченными в поперечном разрезе из 3 или 4 брусов.

Длина целостных конструкций колеблется от 4,7 до 18 м. Для пакетных элементов она может достигать 22-27 м. Диаметр брусов используемых для свай, должен быть в верхнем отрубе не меньше, чем 19 см. Бревна составных элементов объединяют вплотную с использованием накладок. В пакетных конструкциях данные стыки создают вразбежку. Длина заострения должна быть равной 1,8-2,1 их диаметра.

Деревянные строительные элементы применяются в водонасыщенных почвах, где практически неограничен период их эксплуатации. Однако если вследствие дренажа степень грунтовых вод будет уменьшаться, и это повлечет за собой обнажение верхушек на сваях, тогда из-за угрозы загнивания строго запрещено использовать дерево. При постройке портовых и морских гидротехнических конструкций деревянные сваи применяются только в том случае, если в воде не наблюдается опасных вредителей. В противном случае, на протяжении короткого срока может быть разрушена установка свайного основания дома.

Металлические сваи

Схема бурения скважин для свай.

Для данных строительных конструкций применяют трубы цельнотянутые стальные, диаметром от 26 до 102 см и более. Используют также металлические шпунты, балки двутавровые и другие контурные прокатные профили. Из подобных компонентов посредством сварочного аппарата иногда производят конструкции коробчатого разреза. Трубы диаметром до 42 см погружают в грунт как открытыми, так и закрытыми снизу специальным наконечником конической формы.

В первом варианте функцию наконечника осуществляет земельный конус. Он создается под сваей непосредственно после того, как она заполнится частично грунтом. Трубы диаметром более 42 см устанавливают чаще всего открытыми снизу с использованием размыва в них почвы. Погруженные в грунт сваи наполняют бетоном, однако, при небольшой нагрузке они могут оставаться и без данного уплотнения.

Разновидностью стальных свай считаются винтовые. Их начали производить полностью из металла. Винтовые конструкции практически перестали использоваться после возникновения железобетона. Однако в настоящее время к ним возвратились вновь, и впоследствии были изготовлены современные их разновидности. Они обладают очень высокой грузоподъемностью и имеют винтовый диаметр до 2,6 м. Глубина их погружения в грунт превышает 22 м.

Металлические элементы очень сильно подвергаются коррозийным процессам. Часто это проявляется в зависимости от изменений окружающей среды. Для их защиты делают обмазку каменноугольными смолами, битумом и другими антикоррозионными веществами. При соответствующем уходе стальные сваи могут служить очень длительный период времени.

Железобетонные сваи

Схема устройства свайного фундамента под колонну.

Данные сваи могут быть сборными и монолитными. Последние бывают квадратного и прямоугольного сечения. Размеры первых в разрезе могут варьироваться в пределах от 22×22 до 42×42 см и принимаются кратными 5 см. Элементы прямоугольного сечения, как правило, имеют размеры сторон в 22х42 или 26×51 см.

Длина свай характеризуется без учета параметров заострения. Для труб длиной от 2 до 7 м ее определяют кратной 0,6 м, а для более длинных элементов – кратной 0,9 м. Используют также квадратные конструкции, в центре которых полость цилиндрическая. Их характеристики в сечении могут быть с размером в 26×26 и 31×31 см при толщине стенок не меньше, чем 5 см.

Для продольного армирования в монолитных железобетонных сваях используют металлическую стержневую арматуру, как правило, периодического контура с диаметром не менее 11 мм. В поперечном направлении, для армирования применяют низкоуглеродистую катанку или проволоку толщиной не менее 6 мм. У концов сваи шаг поперечной арматуры должен быть равным 6 см, у ее середины приумножен до 12 см, а после этого до 22 см. В продольной арматуре концы в пределах заострения отгибают к оси сваи, где их соединяют в пучок, заключенный в обойму.

Марку строительного бетона выбирают для свай с обычной и предварительно напряженной арматурой. Придерживаются определенных условий и в отношении морозостойкости бетонной смеси. Железобетонные сборные сваи с трубчатой системой составляют из единичных секций или элементов, изготовляемых на полигоне либо в промышленных условиях. Их могут погружать в грунт как с закрытым, так и открытым нижним концом. При этом производство свай может быть выполнено заранее, и уже после этого следует производить их забивку.

Винтовые сваи и их изготовление своими руками

Данная конструкция включает в себя следующие элементы:

1. Несущая часть – это труба конкретного диаметра, от 87 мм.
2. Винт, прикрепленный на заостренный конец сваи.
3. Специфический оголовок, на который укрепляется деревянный брус или обвязка.

В первую очередь вам необходимо подготовить такие материалы:

1. Арматура.
2. Труба соответствующего диаметра.
3. Стальные диски.
4. Краска.
5. Антикоррозийное покрытие.

В процессе изготовления винтовой сваи своими руками вам следует использовать следующие инструменты:

1. Уровень обычный и магнитный.
2. Тиски.
3. Рычаги.
4. Болгарка.
5. Сварочный аппарат.
6. Молоток.
7. Рулетка.

Свая производится из трубы подходящего диаметра. Если ее наконечник не сбитый, то окончания труб необходимо разрезать на сектора нужного размера в глубину по лекалу. После этого они соединяются сваркой на конус и рихтуются их швы. Для винта режутся новые или применяются отработанные стальные диски размером в 6-7 мм.

http://youtu.be/EC66CmFX9oo

Внешний диаметр предусматривает индивидуальность почвы. Чем глубже в ней будет находиться свая, тем меньше будет винт. Его заготовку сжимают тисками и растягивают, а проще говоря, производят необходимый размер. Затем он крепится к свае при помощи сварочного аппарата. Ее покрывают антикоррозионным покрытием или красят. На сваи производится оголовок, который становится базой для крепежа балки или швеллера.