Что такое сваи и какие бывают способы их погружения

Для возведения фундаментов под жилые, административные и хозяйственные здания используются различные виды свай, каждый из которых имеет определенное устройство, особенности монтажа и эксплуатации, свои достоинства и недостатки. Чтобы не ошибиться с выбором элементов для опорной системы, следует разобраться, что такое сваи, где и как их можно применять, нюансы, которые следует учитывать при проектировании строительства дома.

Определение свай

Сваи передают нагрузку от строения на прочные слои грунта

По техническому определению сваи — это твердые продольные конструкции, устанавливаемые под землей с целью создания опоры для возводимых сверху объектов различного назначения.

Несущие системы подразделяются по таким параметрам:

  • способ погружения в грунт;
  • материал изготовления;
  • конструктивные особенности;
  • длина;
  • размер и вид сечения;
  • характер работы;
  • внутренняя структура;
  • условия эксплуатации;
  • срок службы;
  • несущая способность (предел прочности);
  • возможность повторного использования.

Все виды свай для фундамента выполняют одну функцию — передают нагрузку от строения на устойчивые и прочные слои грунта, минуя находящуюся сверху слабую структуру с низкими несущими свойствами.

Классификация по способу погружения в грунт и характеристики

Разновидности свай

Основной технической характеристикой опор, определяющей выбор для тех или иных условий эксплуатации, является способ их погружения в землю.

  • Забивные. Отличаются повышенной прочностью и монолитной структурой. Опускание производится под воздействием молота путем вбивания или вдавливания с помощью мощного и тяжелого пресса.
  • Оболочки. Чаще применяются в частном строительстве, так как предполагают монтаж своими руками. Технология представляет собой изготовление скважины, погружение в нее опалубки с последующей установкой каркаса и заливкой цементного раствора. Опалубка может быть несъемной и многоразовой.
  • Буровые. Устанавливаются в сухой и твердой почве. В сделанное в земле отверстие заливается бетон. Удержание происходит за счет сдавливания стенок или опирания на твердый слой грунта.
  • Винтовые. Изделия представляют собой аналог шурупа, который по резьбе вкручивается в почву. Заглубление может проводиться до 20 м. Существуют лопастные и резьбовые виды винтовых свай, со сварными, литыми, закрытыми и открытыми наконечниками.

Установка опор производится после проведения анализа грунта, расчетов и составления схемы монтажа.

Классификация свай и характеристики

В строительстве принята следующая классификация свай по характеристикам выполнения ими несущих и опорных функций:

  • По способу опоры на грунт. Висячие типы свай держатся за счет трения, возникающего при давлении грунта о боковые стенки изделий. Используются в плотной и устойчивой среде. Стойки опираются на плотную почву, расположенную ниже мягкой и неустойчивой субстанции.
  • По материалу. Сваи могут быть сделаны из составляющих природного и искусственного происхождения. Стальные изделия представляют собой гладкие или оснащенные лопастями трубы с диаметром до 160 см. Железобетонные опоры считаются самыми прочными, надежными и долговечными. Характеризуются крупными габаритами и большим весом. Деревянные делаются из хвойных пород деревьев путем придания стволам цилиндрической формы.
  • По характеру службы. В строительстве применяют монолитные и сборные изделия. Соединение может производиться муфтами и сваркой с последующим бетонированием или изоляции стыка. После опускания опора остается в первоначальном виде или заполняется бетоном, как это происходит с полыми изделиями.

Перед выбором свай целесообразно ознакомиться с их описанием от производителя, назначением и способом установки.

Виды свайных фундаментов

Создание усиленной опоры

Опоры устанавливаются в зависимости от конфигурации здания, характеристик почвы и распределения нагрузок по площади и периметру сооружения.

В строительстве и проектировании предусмотрены такие виды свайных фундаментов:

  • Одиночные столбы. Технология предполагает монтаж одиночных изделий по углам дома и в местах наиболее сильного давления.
  • Групповые. Под каждую колонну устанавливается свайный куст, имеющий высокую несущую способность и равномерно передающий ее в грунт.
  • Лента. Опоры монтируются в одну или несколько линий, которые располагаются на одинаковом расстоянии между собой. Свайное поле делается на слабых и неустойчивых почвах, где монтаж других систем невозможен.

Для снижения удельного давления на грунт может применяться технология расширения пяты опоры.

Забивка свай

Машина для забивки свай

Забивка является одним из способов, с помощью которых осуществляется опускание в землю опор, изготовленных из древесины или железобетона.

Данная процедура выполняется специальным оборудованием такого типа:

  • копровые молоты;
  • вибропогружатели;
  • сваевдавливающие установки.

В создании фундамента могут использоваться сваи заводского и самостоятельного изготовления.

Особенностью технологии является полное погружение изделий в грунт под воздействием высокой вертикальной нагрузки. Находящаяся под и вокруг столба субстанция уплотняется и обеспечивает его надежную фиксацию. Сваи отличаются большой прочностью, применяются в строительстве тяжелых высотных и многоэтажных сооружений промышленного масштаба.

При работе забивного оборудования возникает громкий шум, сильная вибрация и смещение грунта. Это чревато частичным или полным разрушением находящихся рядом со строительной площадкой объектов недвижимости. Кроме этого, опорам требуются специальные условия хранения, чтобы не допустить их деформации.

Расчет свай

Количество и глубина заглубления свай зависит от характеристик грунта и веса строения

При расчете вида, количества и схемы расположения свай, учитываются следующие показатели:

  • общий вес здания с несущими конструкциями, отделкой, мебелью, сантехникой и бытовой техникой;
  • технические характеристики опор, их назначение и расчетная прочность;
  • характеристики грунта, где главной является его несущая способность.

После сопоставления данных остается определить общую площадь необходимого давления на почву и соотнести ее с сечением одной опоры.

Сфера применения свай ограничивается финансовой стороной вопроса и наличием на участке монолитных скальных образований. Системы данного типа применяются для обустройства фундаментов зданий, опор для мостов, ЛЭП, эстакад и прочих инженерных сооружений. Сваи отлично себя зарекомендовали при строительстве на пересеченной местности, на дне водоемов и в качестве укрепительных сооружений для неустойчивых склонов.