Выбор свайного фундамента на основе классификации свай

Свайный тип фундамента в последнее время обрел широкую популярность благодаря своей универсальности. Широкая классификация свай позволяет выбрать наиболее оптимальный вариант, с учетом типов грунтов, сооружения и финансовой стороны вопроса.

Виды винтовых свай для различного грунта

Виды винтовых свай для различного грунта.

Классификация свайных конструкций определяется на основе целого ряда признаков.

  • в зависимости от используемого материала они могут быть деревянными, металлическими, бетонными и железобетонными, комбинированными, грунтовыми;
  • тип конструкции разделяет их на трубчатые, квадратные, многоугольные, прямоугольные, цельные и составные, конические и призматические, пустотелые и сплошного сечения, винтовые и сваи-колонны;
  • на основе способа передачи нагрузки формируется 2 группы свай: сваи-стойки, передающие нагрузку от сооружения своими концами на практически несжимаемый или скальный грунт, и висячие сваи, нагрузка которых передается благодаря трению грунта по боковой поверхности свайного элемента;
  • в зависимости от способа устройства сваи бывают забивные и набивные.

Деревянные сваи

Конструктивные детали деревянных свай

Конструктивные детали деревянных свай: а — заостренный конец сваи-
б — стальной башмак-
в — стыкование составных свай-
г — голова сваи-
д — сечение пакетных свай-
е — сечение клееных свай.

Для изготовления деревянных свай в большинстве случаев используется древесина ели и сосны, реже лиственницы, дуба, пихты и кедра. Особенно важно, что бы лес, который в дальнейшем обретет форму свай, был здоровым, прямостволь­ным, поэтому предпочтение чаще всего отдают зимней рубке.

Деревянные свайные конструкции, в свою очередь, могут быть цельными, что предполагает изготовление из одного бревна, и срощенными, в случае отсутствия леса необходимой длины. Длина цельной сваи варьируется в пределах от 4,5 до 16 м, пакетные сваи могут достигать длины в 20-25м. Диаметр деревянных свай должен быть не менее отметки 180мм в верхнем отрубе.

Бревна в составных элементах соединяются впритык с использованием накла­док, в пакетных сваях технология предполагает организацию стыков вразбежку. Длину заостре­ния принимают равной 1,5-2 диаметра. Если грунт имеет препятствия, заостренная часть укрепляется башмаком, а для защиты в процессе забивки используют бугель или на­головник.

Деревянные сваи хорошо себя зарекомендовали в водонасыщенных грунтах. Если благодаря дренажу или другим причинам ожидается снижение уровня грунто­вых вод, которое влечет обнажение верхушек свайных фундаментов, использовать для их устройства древесину не рекомендуется. Деревянные фундаменты свайного типа применимы при строительстве портовых и морских гидротехнических сооружений в том случае, если в воде не обнаружены опасные вредители (лимнория, шашень), способные разрушить конструкцию в течение нескольких месяцев.

Классификация металлических свайных фундаментов

Схема винтовых свай с размерами

Схема винтовых свай с размерами.

Для металлических свайных систем применяют стальные цельнотянутые трубы с диаметром 25-100 см и более. Также используют стальные шпунты, двутавровые балки и иные прокатные профили, из таких элементов с помощью сварки изготовляют конструкции коробчатого сечения.

Трубы с диаметром до 40 см погружаются в грунт закрытыми коническим наконечником или с открытым нижним концом. В случае с открытыми трубами роль наконечника возлагается на земляной конус, который об­разуется под сваей в процессе ее погружения в грун­т.

Трубы с диаметром более 400 мм погружаются открытыми снизу, чаще всего с использованием технологии размыва грунта. Погруженный в грунт свайный фундамент заполняется бетоном, а при небольших нагрузках может оставаться без бетонного заполнения.

Хорошо известна разновидность металлических конструкций — винтовые сваи. Они полностью изготавливаются из металла, однако с появлением железобетона утратили свои лидерские позиции. Разработка современных винтовых систем большой грузоподъем­ности и диаметром лопасти до 2,4 м вернула им былую популярность. Глубина погружения таких фундаментов превышает 20 м, а процесс завинчивания осуществляется при помощи мощных кабестанов.

Схемы строповок свай

Схемы строповок свай.

Винтовые металлические системы фундаментов требуют большого количества металла, что оказывает значительное влияние на их стоимость. В связи с этим были разработаны сваи, в которых стальная обо­лочка ствола была заменена железобетонной сборной. Погружение такой сваи осуществляется при помощи стального сердечника, помещенного внутрь оболочки и соеди­ненного с винтовой лопастью. После завершения процедуры завинчивания он отсоединяется и используется для погружения следующей сваи. Также широко применяется инвентарная стальная оболочка, внутри которой располагают железобетонный ствол.

Существенный недостаток металлических фундаментов — подверженность коррозии. Для сведения к минимуму данного негативного явления используют битумные обмазки, каменноугольные смолы и другие антикор­розийные составы. Принято считать, что при надлежащем уходе такой фундамент способен прослужить до 100 лет.

Железобетонные сваи

Ж/б сваи различных размеров

Ж/б сваи различных размеров.

Железобетонные свайные фундаменты могут иметь мо­нолитную и сборную конструкцию. Монолитные в свою очередь изготовляют прямоугольного и квадратного сечения. Размеры квадратных свай варьируются в пределах от 20×20 см до 40×40 см, прямоугольные конструкции обычно обладают размерами сторон 25×50 см или 20х40 см.

Длина сваи определяется без учета размеров заострения и назначается кратной 0,5 м, если речь идет о конструкциях длиной в 3-6 м и кратной 1 м для более длинных свайных систем. Широко используются квадратные сваи, имеющие цилиндрическую полость внутри и размер 25×25 см или 30×30 см при толщине стенки не менее 4 см.

Продольное армирование железобетонных свай выполняется с помощью стальной стержневой арматуры обычно периоди­ческого профиля с диаметром более 12 мм. Поперечное армирование выполняется низкоуглеродистой проволокой или катанкой толщиной более 5 мм. Шаг укладки поперечной арматуры на концах сваи равен 5 см, в середине увеличивают до 10 см. Концы продольной арматуры отгибаются к оси и объединяются в пучок, который в дальнейшем заключается в обойму.

В случаях ведения строительства свайных фундаментов на твердых грунтах заостренная часть усиливается сталь­ным башмаком. Главная часть конструкции, на которую приходится ударная нагрузка при забивке, усиливается 3-мя сетками, размещаемыми на расстояниях 50 мм друг от друга, перпендикулярно оси.

Классификация бетонных свай

Данная группа устраивается методом бетони­рования скважин, которые выполняются в грунте, забивкой инвентарной трубы, погруженной с закрытым нижним основанием, или бу­рением. На данный момент данный вид свай является наиболее распространенным и представлен огромным множеством видов. Широко используются сваи, устанавливаемые с помощью молота одиночного действия, известные как трамбованные. В данном случае забитые в грунт и заполненные бето­ном инвентарные трубы подвергаются в процессе работы молота действию знакопеременных усилий. С каждым ударом молота трубы осаждаются вниз, а при подъеме немного приподнимаются вверх.

Pile type of foundation recently gained widespread popularity due to their versatility. Broad classification of piles allows you to choose the best option, taking into account the type of soil, structures and financial side of the issue.

Forms of screw piles for different soil

Forms of screw piles for different soil.

Classification of pile construction is based on a number of signs.

  • depending on the material used, they can be made of wood, metal, concrete and reinforced concrete, combined, ground;
  • type of construction divides them into tubular, square, polygonal, rectangular, rigid and conical and prismatic, hollow and solid wire, and screw-pile column;
  • on the basis of load transfer method is formed 2 groups of piles: pile-stand that transmit the load from the construction of its ends on virtually incompressible or rocky ground, and hanging piles, the load which is transmitted by friction of soil on the lateral surface of the pile element;
  • depending on how the devices are precast piles and printed.

Wood pile

Design details wooden piles

Design details wooden piles: a — the pointed end svai-
b — steel bashmak-
in — stykovanie composite svay-
g — head svai-
d — packet-section svay-
e — glued-section piles.

For the manufacture of wooden piles is mostly used wood pine and spruce, rarely larch, oak, fir and cedar. Especially it is important that the forest, which in the future will acquire the form of piles, be healthy, uprightness, so preference is often given to a winter cabin.

Wood pile structure, in turn, can be solid, which involves the manufacture of a single timber and spliced in the absence of the required length of the forest. whole pile length ranges from 4.5 to 16 m, packet pile can reach 20-25 m in length. The diameter of the wooden piles should be at least 180mm mark in the upper section.

Logs in composite elements are connected end to end with pads, in batch piles technology involves organizing vrazbezhku joints. Taper length is taken equal to the diameter of 1.5-2. If the soil has obstacles, pointed part of the shoe is strengthened, and for protection during driving using bracket or headgear.

Wooden piles are proven in saturated soils. If the wood is not recommended to use for their device through drainage or other reasons, it is expected to reduce the groundwater level, which entails baring tops of pile foundations. wooden foundation pile type suitable for the construction of port and marine hydraulic structures in the event that water is not found dangerous pests (limnoriya, borer) that can destroy the structure within a few months.

Classification metal pile foundations

Driving screw piles with the size

Driving screw piles with the size.

For metal pile systems use steel seamless tubes with a diameter of 25-100 cm and more. Also use steel dowels, I-beams and other rolled profiles, of the elements are made by welding a box section construction.

Pipes with a diameter of 40 cm are immersed in the ground conical tip closed or open lower end. In the case of open tube tip role to the ground cone which is formed by the pile during its immersion into the ground.

Pipes with diameter of 400 mm open bottom immersed, usually using technologies soil erosion. Immersed in the soil pile foundation is filled with concrete, and can remain without concrete filling at low loads.

Well known for a variety of metal structures — screw piles. They are completely made of metal, but with the advent of reinforced concrete lost its leading position. Development of modern systems for heavy-duty screw and blades with a diameter of up to 2.4 m returned it to its former popularity. Immersion depth of the foundations greater than 20 m, and the screwing process is carried out with the help of powerful capstans.

Schemes stropovok piles

Schemes stropovok piles.

Screw metal bases systems require a large amount of metal that has a significant effect on their value. Therefore piles have been developed, in which the steel barrel shell was replaced modular concrete. Immersing a pile made with a steel core placed inside the casing and connected to the blender. After the tightening procedure, it is disconnected and used for the next pile penetration. It is also widely used inventory steel shell, inside of which a concrete shaft.

A significant drawback metal bases — susceptibility to corrosion. In order to minimize this negative phenomenon wash using bitumen, coal tar and other anti-corrosion compounds. It is believed that with proper care of such a foundation is able to last up to 100 years.

Concrete piles

F / b pile of different sizes

F / W piles of different sizes.

Reinforced concrete pile foundations may be monolithic and prefabricated construction. Monolithic, in turn, are made of rectangular and square. Dimensions of square piles range from 20×20 cm to 40×40 cm, rectangular designs typically have dimensions of 25×50 cm sides or 20×40 cm.

pile length is determined without taking into account the size and sharpening assigned a multiple of 0.5 m, when it comes to designs length of 3-6 m and a multiple of 1 m for longer pile systems. Square piles are widely used, having a cylindrical cavity inside, and the size of 25×25 cm or 30×30 cm with a wall thickness of at least 4 cm.

Longitudinal reinforcement of concrete piles is carried out using a steel rod reinforcement typically periodic profile with a diameter greater than 12 mm. The transverse reinforcement runs low carbon wire rod or wire of a thickness exceeding 5 mm. Step stacking transverse reinforcement at the ends of piles is 5 cm in the middle is increased to 10 cm. The ends of the armature longitudinal axis and are folded together to a beam which is further clip.

In the case of conducting Construction of pile foundations on the solid ground of the pointed shoe reinforced steel. The main part of the construction, which accounts for the shock load when plugging, increased by 3 grids that are placed at a distance of 50 mm from each other, perpendicular to the axis.

Classification of concrete piles

This group arranged by concrete wells, which are carried out in the soil, harvesting inventory pipe immersed closed lower base, or drilling. At the moment, this type of piles is the most common and is represented by a huge array of species. Widely used piles installed with a hammer single action, known as the ramming. In this case, the score into the ground and filled with concrete pipe inventory exposed during operation of the hammer action of alternating forces. With every stroke of the hammer settle down pipe, and while lifting slightly lifted up.

Свайний тип фундаменту останнім часом набув широкої популярності завдяки своїй універсальності. Широка класифікація паль дозволяє вибрати найбільш оптимальний варіант, з урахуванням типів ґрунтів, споруди та фінансової сторони питання.

Види гвинтових паль для різного грунту

Види гвинтових паль для різного грунту.

Класифікація пальових конструкцій визначається на основі цілого ряду ознак.

  • в залежності від використовуваного матеріалу вони можуть бути дерев'яними, металевими, бетонними і залізобетонними, комбінованими, ґрунтовими;
  • тип конструкції розділяє їх на трубчасті, квадратні, багатокутні, прямокутні, цілісні і складові, конічні і призматичні, пустотілі та суцільного перетину, гвинтові і палі-колони;
  • на основі способу передачі навантаження формується 2 групи паль: палі-стійки, що передають навантаження від споруди своїми кінцями на практично нестисливої або скельний грунт, і висячі палі, навантаження яких передається завдяки тертю грунту по боковій поверхні пальового елементу;
  • в залежності від способу пристрою палі бувають забивні і набивні.

дерев'яні палі

Конструктивні деталі дерев'яних паль

Конструктивні деталі дерев'яних паль: а — загострений кінець сваі-
б — сталевий башмак-
в — стикування складових свай-
г — голова сваі-
д — перетин пакетних свай-
е — перетин клеєних паль.

Для виготовлення дерев'яних паль в більшості випадків використовується деревина ялини і сосни, рідше модрини, дуба, ялиці і кедра. Особливо важливо, що б ліс, який в подальшому знайде форму паль, був здоровим, прямоствольним, тому перевагу найчастіше віддають зимової рубки.

Дерев'яні палі конструкції, в свою чергу, можуть бути цільними, що передбачає виготовлення з однієї колоди, і зрощений, в разі відсутності лісу необхідної довжини. Довжина цільної палі варіюється в межах від 4,5 до 16 м, пакетні палі можуть досягати довжини в 20-25м. Діаметр дерев'яних паль повинен бути не менше позначки 180мм в верхньому отрубе.

Колоди в складових елементах з'єднуються впритул з використанням накладок, в пакетних палях технологія передбачає організацію стиків вразбежку. Довжину загострення приймають рівною 1,5-2 діаметра. Якщо грунт має перешкоди, загострена частина зміцнюється черевиком, а для захисту в процесі забивання використовують бугель або наголовник.

Дерев'яні палі добре себе зарекомендували в водонасичених грунтах. Якщо завдяки дренажу або інших причин очікується зниження рівня грунтових вод, яке тягне оголення верхівок пальових фундаментів, використовувати для їх влаштування деревину не рекомендується. дерев'яні фундаменти пальового типу застосовні при будівництві портових і морських гідротехнічних споруд в тому випадку, якщо у воді не виявлено небезпечні шкідники (лімнорія, шашень), здатні зруйнувати конструкцію протягом декількох місяців.

Класифікація металевих пальових фундаментів

Схема гвинтових паль з розмірами

Схема гвинтових паль з розмірами.

Для металевих пальових систем застосовують сталеві суцільнотягнені труби з діаметром 25-100 см і більше. Також використовують сталеві шпунти, двотаврові балки та інші прокатні профілі, з таких елементів за допомогою зварювання виготовляють конструкції коробчатого перетину.

Труби з діаметром до 40 см занурюються в грунт закритими конічним наконечником або з відкритим нижнім кінцем. У випадку з відкритими трубами роль наконечника покладається на земляний конус, який утворюється під палею в процесі її занурення в грунт.

Труби з діаметром понад 400 мм занурюються відкритими знизу, найчастіше з використанням технології розмиву грунту. Занурений в грунт фундамент палі заповнюється бетоном, а при невеликих навантаженнях може залишатися без бетонного заповнення.

Добре відома різновид металевих конструкцій — гвинтові палі. Вони повністю виготовляються з металу, проте з появою залізобетону втратили свої лідерські позиції. Розробка сучасних гвинтових систем великої вантажопідйомності і діаметром лопаті до 2,4 м повернула їм колишню популярність. Глибина занурення таких фундаментів перевищує 20 м, а процес загвинчування здійснюється за допомогою потужних кабестанов.

Схеми строповок паль

Схеми строповок паль.

Гвинтові металеві системи фундаментів вимагають великої кількості металу, що значно впливає на їх вартість. У зв'язку з цим були розроблені палі, в яких сталева оболонка стовбура була замінена залізобетонної збірної. Занурення такої палі здійснюється за допомогою сталевого сердечника, поміщеного всередину оболонки і сполученого з гвинтовою лопаттю. Після завершення процедури загвинчування він від'єднується і використовується для занурення наступної палі. Також широко застосовується інвентарна сталева оболонка, всередині якої мають у своєму розпорядженні залізобетонний стовбур.

істотний недолік металевих фундаментів — схильність до корозії. Для зведення до мінімуму даного негативного явища використовують бітумні обмазки, кам'яновугільні смоли та інші антикорозійні склади. Прийнято вважати, що при належному догляді такий фундамент здатний прослужити до 100 років.

залізобетонні палі

Ж / б палі різних розмірів

Ж / б палі різних розмірів.

Залізобетонні пальові фундаменти можуть мати монолітну і збірну конструкцію. Монолітні в свою чергу виготовляють прямокутного і квадратного перетину. Розміри квадратних паль варіюються в межах від 20×20 см до 40×40 см, прямокутні конструкції зазвичай мають розмірами сторін 25×50 см або 20х40 см.

Довжина палі визначається без урахування розмірів загострення і призначається кратною 0,5 м, якщо мова йде про конструкції довжиною в 3-6 м і кратної 1 м для більш довгих пальових систем. Широко використовуються квадратні палі, що мають циліндричну порожнину всередині і розмір 25×25 см або 30×30 см при товщині стінки не менше 4 см.

Поздовжнє армування залізобетонних паль виконується за допомогою сталевої стрижневої арматури зазвичай періодичного профілю з діаметром понад 12 мм. Поперечний армування виконується низьковуглецевої дротом або катанкою товщиною більше 5 мм. Крок укладання поперечної арматури на кінцях палі дорівнює 5 см, в середині збільшують до 10 см. Кінці поздовжньої арматури відгинаються до осі і об'єднуються в пучок, який в подальшому полягає в обойму.

У випадках ведення будівництва пальових фундаментів на твердих грунтах загострена частина посилюється сталевим черевиком. Головна частина конструкції, на яку припадає ударне навантаження при забиванні, посилюється 3-ма сітками, розміщеними на відстанях 50 мм один від одного, перпендикулярно осі.

Класифікація бетонних паль

Дана група влаштовується методом бетонування свердловин, які виконуються в грунті, забиванням інвентарної труби, зануреної з закритим нижнім підставою, або бурінням. На даний момент цей вид паль є найбільш поширеним і представлений величезним безліччю видів. Широко використовуються палі, що встановлюються за допомогою молота одиночної дії, відомі як трамбувати. В даному випадку забиті в грунт і заповнені бетоном інвентарні труби піддаються в процесі роботи молота дії знакозмінних зусиль. З кожним ударом молота труби осідають вниз, а при підйомі трохи піднімають вгору.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *