ВИДЫ СВАЙ
Сваи применяются для устройства фундаментов как жилых, так и производственных зданий, опор мостов, телебашен, эстакад и т.д. Сваи позволяют значительно укрепить слабый грунт и защитить его от воздействия грунтовых вод.
Признаки разделения свай
Сваи разделяют на множество групп. Мы рассмотрим четыре наиболее важные из них. Итак, сваи делят на виды по следующим признакам:
1. По материалу – металлические, бетонные, железобетонные, деревянные, грунтовые, комбинированные;
2. По конструкции – трубчатые, квадратные, винтовые, прямоугольные и пирамидальные, сплошного сечения и полые, составные и цельные, сваи-колонны и другие;
3. По технологии устройства – набивные и забивные;
4. По особенности функционирования – сваи-стойки и висячие сваи.
Как видно из п.1, сваи различаются материалом, из которого они изготовлены. Это может быть дерево, железобетон, бетон, металл и др.
ДЕРЕВЯННЫЕ СВАИ
Деревянные сваи обычно изготавливают из ели, сосны, лиственницы, кедра, дуба. Они самые дешевые, но не долговечные. Длина таких свай составляет 4-12 м. В нижнем конце деревянные сваи заострены. Важно, чтобы острие обязательно совпадало с осью сваи, т.к. при забивке их несовпадение может отклонить вхождение сваи от ее положения по проекту. Для защиты острия от разрушения, особенно в случае очень плотных грунтов, на него надевают металлический наконечник, а на голову сваи – металлическое кольцо-бугель, которое защитит ее от ударов молота.
Деревянные сваи могут применяться только в условиях заложения головы сваи ниже уровня грунтовых вод. Если существует вероятность снижения уровня грунтовых вод и, следовательно, обнажение верхушек свай, то существует опасность загнивания деревянных свай. При строительстве портовых и гидротехнических сооружений применение свай из дерева допустимо только, если в воде нет таких опасных вредителей, как лимнория или шашень. Они могут разрушить фундамент из деревянных свай даже в течение нескольких месяцев.
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СВАИ
Деревянные сваи обычно изготавливают из ели, сосны, лиственницы, кедра, дуба. Они самые дешевые, но не долговечные. Длина таких свай составляет 4-12 м. В нижнем конце деревянные сваи заострены. Важно, чтобы острие обязательно совпадало с осью сваи, т.к. при забивке их несовпадение может отклонить вхождение сваи от ее положения по проекту. Для защиты острия от разрушения, особенно в случае очень плотных грунтов, на него надевают металлический наконечник, а на голову сваи – металлическое кольцо-бугель, которое защитит ее от ударов молота.
Деревянные сваи могут применяться только в условиях заложения головы сваи ниже уровня грунтовых вод. Если существует вероятность снижения уровня грунтовых вод и, следовательно, обнажение верхушек свай, то существует опасность загнивания деревянных свай. При строительстве портовых и гидротехнических сооружений применение свай из дерева допустимо только, если в воде нет таких опасных вредителей, как лимнория или шашень. Они могут разрушить фундамент из деревянных свай даже в течение нескольких месяцев.
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ СВАИ
Железобетонные сваи производят длинной 3-16 м с обычной или предварительно напряженной арматурой. Последняя имеет преимущества перед обычной арматурой: она позволяет снизить расход бетона до 15-20%, а металла – до 50-60%. К тому же, она препятствует возникновению трещин и деформаций при забивке, стягивает уже имеющиеся трещины. Удобно, что длину железобетонных и стальных свай при необходимости можно увеличить с помощью болтовых или сварных соединений.
БЕТОННЫЕ СВАИ
Бетонные сваи имеют такую же область применения, как железные и железобетонные. Устройство данных свай осуществляют с помощью нескольких способов: бетонирования скважин; забивкой инвентарной трубы, погружаемой с закрытым нижним концом; бурением. Условия устройства бетонных свай непосредственно влияют на характеристики их прочности и водонепроницаемости. Для достижения оптимальных показателей рекомендуется накрывать формы со сваями мокрыми мешками, соломой или затопить водой. Это поможет улучшить прочностные характеристики бетонных свай, и, следовательно, фундамента сооружения в целом.
ГРУНТОБЕТОННЫЕ (ГРУНТОЦЕМЕНТНЫЕ) СВАИ
Существует еще такой вид свай, как грунтобетонные (грунтоцементные) сваи. Их изготавливают смешиванием в разбуриваемой скважине местного грунта с водой, цементом и химическими добавками. Цемент следует использовать портландский или шлакопортландский марки не ниже 400. Применяют грунтобетонные сваи в бескаркасных малоэтажных зданиях (не более 3 этажей).
Сваи делят также на виды в зависимости от их конструкции: квадратные, пирамидальные, трубчатые, винтовые и др. Для строительства каких типов сооружений они применяются?
ВИНТОВЫЕ СВАИ
Винтовые сваи используются при возведении различных специальных сооружений: радиомачт, мостов, эстакад и других. Выпускаются они с литым наконечником и плоскими лопастями. Данный вид свай имеет высокую несущую способность на сжимающие и выдергивающие нагрузки. Поэтому их рекомендуется использовать почти в любых грунтовых условиях, особенно в обводненных грунтах и грунтах, которые подвергаются сезонному пучению.
Сваи делят также на виды в зависимости от их конструкции: квадратные, пирамидальные, трубчатые, винтовые и др. Для строительства каких типов сооружений они применяются?
ПОЛЫЕ СВАИ
Полые сваи с квадратным или трубчатым сечением рекомендуется использовать в плотных грунтах и в случае малых нагрузок от строящегося здания. Сваи-оболочки можно наращивать и соединять между собой. Сваи с открытым нижним торцом в процессе погружения заполняются местным грунтом, который уплотняется, тем самым, увеличивая несущую способность сваи. В случае забивки свай-оболочек с закрытым нижним торцом (металлическим наконечником) есть два альтернативных варианта: свая может быть извлечена из грунта или заполнена бетонной смесью для увеличения ее несущей способности. Наконечник всегда остается в грунте.
ПИРАМИДАЛЬНЫЕ СВАИ
Пирамидальные сваи представляют собой монолитные железобетонные сваи из бетона марки не менее 200. Применяются они при возведении производственных стоечно-блочных зданий. При погружении в грунт пирамидальные сваи работают подобно объемному клину, в результате чего в процессе погружения создается значительное уплотнение грунта у боковых плоскостей сваи.
РАЗДЕЛЕНИЕ СВАЙ ПО СПОСОБУ УСТРОЙСТВА
По способу устройства сваи классифицируют на забивные и буронабивные. Набивные устраиваются непосредственно в заранее пробуренную скважину в грунте; а забивные погружают в грунт уже в готовом виде.
По способу передачи нагрузки на грунт выделяют висячие сваи и сваи-стойки. Последние опираются на прочные грунты, при этом 70-80% нагрузки от здания передается через острие сваи на грунт. Висячие сваи не доходят до прочных грунтов, основная нагрузка передается посредством сил трения между грунтом и боковой поверхностью сваи.
Необходимый размер и разновидность свай устанавливают на основе предварительных расчетов, с учетом геологических и гидрогеологических условий местности, наличия спецоборудования для проведения работ, опыта устройства свайных фундаментов и т.д.
