Преимущества и недостатки свайно набивного фундамента: что нужно знать

Свайно набивной фундамент обладает рядом преимуществ, таких как высокая устойчивость к нагрузкам и возможность использования на сложных грунтах, что делает его идеальным для строительства в условиях, где традиционные фундаменты могут потерпеть неудачу. Кроме того, он обеспечивает минимальные деформации здания и может быть быстро установлён, что сокращает сроки строительства.

Однако у этого типа фундамента есть и недостатки. Среди них высокая стоимость работ и необходимость использования специальной техники для бурения и забивания свай, что может увеличить затраты на проект. Кроме того, существует риск неравномерной осадки, если работы выполнены некачественно, что может привести к повреждениям здания в будущем.

Забивные и набивные ЖБИ сваи

На мягких и неустойчивых грунтах инженеры-проектировщики часто предусматривают в проекте строительство свайного фундамента, распределяющего и передающего внешние нагрузки на прочные слои грунта. Сваи, применяемые для свайных фундаментов, разделяют на забивные и набивные. Конкретный вид опор выбирают в зависимости от: типа грунта, материала, запланированного для строительства дома, возможности приобрести готовые забивные изделия.

Основные характеристики, преимущества и недостатки забивных свай

Забивные сваи – готовые к использованию стержни, железобетонные или стальные. Они имеют разные виды поперечного сечения – круглое, прямоугольное, квадратное. Конец заострен. ЖБИ изготавливаются в заводских условиях в соответствии с ГОСТом 19804-2012.

Плюсы использования забивных опор:

• прочность изделий, превышающая в несколько раз аналогичный показатель ленточных железобетонных оснований;
• экономия на приобретении строительных материалов для фундамента;
• минимизация земляных работ;
• возможность проведения фундаментных работ в зимний период;
• отсутствие крена или просадки строений на свайном фундаменте при близком расположении грунтовых вод, во время сильных ливней или под воздействием других неблагоприятных природных факторах;
• возможность применения даже в мерзлых грунтах в районах крайнего севера;
• обеспечение длительного эксплуатационного периода здания на свайном фундаменте – до 150 лет.

Важное достоинство забивных опор заключается в том, что при их монтаже грунт не разрыхляется, а, наоборот, трамбуется, благодаря чему повышается надежность и долговечность фундамента.

Недостатки этих изделий: необходимость в специальной технике для их доставки на строительную площадку и спецтехнике для забивания стержней. Еще один минус забивных опор – сильные вибрации и шум в процессе их монтажа, которые могут негативно повлиять на расположенные вблизи здания и сооружения.

Маркировка забивных свай

Обозначение ЖБИ заводского изготовления в соответствии с ГОСТом представляет собой буквенно-цифровые группы, разделенные между собой дефисами:

• Первая группа – тип изделия, длина в дм, размер стороны или диаметр поперечного сечения в см, в ЖБ-сваях типа СД дополнительно после длины указывается расстояние от верха изделия до консоли, выраженное в дм.
• Вторая группа. В ЖБИ с предварительно ненапрягаемой арматурой ставится номер варианта армирования, указанный в рабочих чертежах. В обозначении опор с предварительно напряженной арматурой – класс арматурной стали.
• Третья группа. В маркировке ЖБИ типов СК или СО указывается при наличии наконечника ставится буква «н». В обозначении составных изделий присутствует тип стыка – сварной («св»), болтовой («б»), стаканный («с»). В сваях любых типов в третьей группе могут указываться дополнительные сведения об изделии.

Виды конструктивных вариантов забивных свай

В соответствии с ГОСТом 19804-2012 производятся следующие конструкции забивных опор:

• С – имеют квадратное сечение, могут быть цельными или составными. Армирование поперечное.
• СП – цельные квадратного сечения, имеющего круглую полость.
• СК – цельные или составные, сечение круглое полое.
• СО – цельные или составные сваи-оболочки.
• 1СД и 2СД – двухконсольные сваи-колонны со сплошным квадратным сечением, расположенные соответственно по крайним и средним осям здания.
• СЦ – цельные изделия со сплошным квадратным сечением. ЖБИ не имеют поперечного армирования, в центре стержня предусмотрена напрягаемая арматура.

Особенности монтажа забивных свай

Конструктивно эти изделия представляют собой стержни с заостренным концом. По типу погружения различают:

• Забивные. Имеют квадратное или круглое поперечное сечение. Забиваются в грунт с использованием гидравлических или дизельных молотов. Востребованы в новом строительстве при отсутствии зданий, расположенных в непосредственной близости.
• Задавливаемые. На требуемую глубину вдавливаются прессом.

Безударные технологии монтажа ЖБ забивных свай:

• Вибрационный – востребован на грунтах высокой влажности.
• Вдавливание – безопасный способ. На плотных грунтах требуется предварительное бурение скважин.
• Виброударный – универсальный метод.
• Завинчивание – может применяться только для конструкций, имеющих стальную нижнюю винтовую часть.
• Вибровдавливание – объединяет вибрацию со статическим воздействием.
• Электроосмос – технология основана на применении электрического тока.
• Подмыв – может применяться только при отсутствии строений, расположенных вблизи.

Технология монтажа забивных свай

Основные этапы установки забивных ЖБИ:

• Подготовительный. Участок расчищается от мусора, осуществляется его разметка, места монтажа опор отмечаются колышками.
• Установка свай. Забивка опор может осуществляться путем приложения статических или динамических усилий.
• Соединение наземной части бетонным ленточным ростверком.

Динамические испытания забивных свай

Динамические испытания могут проводиться:

• при забивании пробных опор в ходе изыскательских работ перед началом рабочего проектирования фундамента для определения неоднородности грунтовых характеристик;
• в ходе забивки рабочих свай – для оценки их фактической несущей способности и выявления глубины размещения несущих слоев грунта;
• при приемке результата монтажных работ – для определения несущей способности ЖБИ после «отдыха».

Набивные сваи – технологии обустройства

Набивные опоры изготавливаются непосредственно на строительной площадке. В намеченных местах бурят скважины глубиной и диаметром, указанными в проектной документации. Бурение скважин глубиной до 2 м осуществляется с помощью ручного инструмента, более 2 м – с привлечением спецтехники. На дне скважины предусматривают уширение.

Существует несколько методов устройства набивных свай:

• В грунт погружаются специальные трубы, в которые заливается бетонная смесь. По мере ее заливки трубу-оболочку постепенно извлекают из скважины.
• При достаточно высокой плотности грунта допускается заливка бетонной смеси непосредственно в скважину. Залитый бетон уплотняют вибрационным воздействием.
• На сыпучих грунтах используются асбоцементные или металлические обсадные труб, которые погружаются в скважину вибрационным воздействием или забиванием.

Достоинства и недостатки бетонно-набивных свай

Плюсы набивных опор:

• отсутствие необходимости в специальном транспорте, предназначенном для доставки опор от завода-изготовителя к месту проведения строительных работ;
• отсутствие вибраций при обустройстве таких опор;
• более широкие возможности при выборе подходящих форм и размеров сваи, по сравнению с готовыми ЖБИ;
• возможность монтажа в грунтах, в которых встречаются камни.

Минус набивных ЖБИ – необходимость приостановить строительство на 28 дней, чтобы дать возможность бетону набрать марочную прочность.

Отличия между забивными и набивными сваями

Какие факторы учитываются при расчете необходимой несущей способности забивных и набивных свай

При проектировании свайного фундамента, выборе типа опор, расчете необходимой несущей способности каждой сваи, определении оптимальной марки бетона учитывают следующие основные параметры:

• тип грунта, глубину залегания прочных слоев грунта;
• глубину залегания и состав грунтовых вод, высоту их сезонного подъема;
• конструктивные особенности здания;
• эксплуатационные нагрузки, которые будет испытывать здание, они зависят от количества проживающих и периодичности их пребывания в доме.

Вопросы-ответы

В каких местах установка свай является обязательной?

В обязательном порядке опоры устанавливают на каждом углу по внешнему периметру, на местах пересечения внутренних стен, наружной и внутренней стен. Расстояние между опорами не должно превышать 3 м.

Чем отличаются между собой набивные и буронабивные сваи?

Буронабивные опоры – частный случай набивных ЖБИ. Скважины для них изготавливаются способом бурения. Но в общем случае для набивных ЖБИ скважины могут изготавливаться с помощью взрывных работ, ударной и других технологий.

Можно ли самостоятельно установить забивные сваи или лучше обратиться к профессионалу?

Самостоятельно устанавливать свайный фундамент можно только под легкие строения хозяйственного назначения. При строительстве жилых зданий для проектирования и монтажа фундамента необходимо обращаться к услугам профессионалов.

Технология устройства набивных свай

Набивные сваи — опорные элементы, которые создаются непосредственно на объекте путем заполнения скважины бетонной смесью или грунтом.

Фундаменты из набивных свай используются на слабых и рыхлых грунтах, склонных к проседанию. Благодаря большой длине набивных опор достигаются необходимые показатели прочности, устойчивости, несущей способности оснований.

Технология изготовления набивных опор не требует забивки свай, а значит, возведение такого свайного фундамента оказывает минимальное влияние на расположенные рядом объекты. При этом возможно строительство на неровной поверхности без дополнительных земляных работ. Для дополнительного уплотнения грунта перед работой используются вибротрамбовки.

Разновидности свайных элементов

По материалу наполнения полости (скважины) выделяют бетонные , железобетонные и грунтовые сваи.

По способу создания и заполнения скважины отличают следующие виды свай:

• буронабивные;
• вибротрамбованные;
• пневмотрамбованные;
• частотрамбованные;
• штампованные конические;
• песчаные и грунтобетонные.

Устройство буронабивных свай предполагает бурение скважины экскаваторами с гидровращателями, например, Delta RD150, или специальными буровыми установками; погружение в скважину арматурного каркаса и заливку бетоном.

Гидробур Delta RD150

Вибротрамбовка Delta CP30

Вибропогружатель Delta VM550

В зависимости от грунта, ствол сваи может формироваться:

• сухим методом;
• с помощью глиняного раствора;
• с помощью обсадной трубы.

Применение обсадной трубы делает буронабивные опоры максимально универсальными, их можно использовать в любых геологических и гидрогеологических условиях, оставлять в грунте или извлекать и использовать повторно.

Более подробно о создании буронабивных свайных конструкций читайте в статье.

Вибротрамбованные сваи применяются в сухих связных грунтах. На первом этапе ведется бурение, затем с помощью вибропогружателя, установленного на экскаватор, в скважину помещают металлическую обсадную трубу со съемным железобетонным башмаком.

Заливка бетонной смеси в полость трубы идет поэтапно, с постоянным уплотнением специальной трамбующей штангой, монтированной на вибропогружатель. С первой партией бетона башмак вдавливается в грунт, образуя уширение пяты. По мере заполнения скважины обсадная труба извлекается.

• Частота, Гц 50
• Вынуждающая сила, кН 385
• Амплитуда, мм 6.8

Цена по запросу

• Масса базовой машины, т 19-25
• Уплотняющее усилие, тс 13
• Площадь основания, м² 1,21

Цена по запросу

• Крутящий момент, Нм -1 71 680 — 152 319
• Поток масла, л/мин 100-340

Пневмотрамбованные сваи устанавливаются в грунтах, насыщенных влагой, которая мешает сооружению буронабивных опор. При этом способе монтажа после бурения скважина продувается сжатым воздухом, который вытесняет грунтовые воды. Бетонирование скважины внутри стальной обсадной трубы происходит под давлением от 0,25 до 0,4 Мпа, что позволяет уплотнить заливаемый раствор.

При установке частотрамбованных свай используется обсадная труба с чугунным башмаком, которая погружается в пробуренную скважину. В трубу погружается металлический каркас, если необходимо армирование, и начинается поэтапная заливка бетона.

После заполнения обсадной трубы бетонным раствором на метр ее начинают поднимать молотом двойного действия. Башмак отрывается и становится основанием сваи, а постоянное движение обсадной трубы вверх-вниз позволяет уплотнить раствор и добиться высокой прочности бетона.

Для создания конических свай не используется бурение. Полость создается ударным штампованием с помощью конусообразного лидера, а для уплотнения стенок в процессе работы в скважину добавляется щебень. Готовая скважина армируется и бетонируется.

Песчаные набивные сваи — самый простой способ укрепления слабых грунтов. Вибропогружателем в грунт вводится стальная обсадная труба с башмаком, которая частично заполняется песком, достигнув проектной отметки. При подъеме трубы башмак соскальзывает, песок остается в скважине и уплотняется от вибросотрясений. Он может быть уплотнен дополнительно проливом водой.

Такой способ создания свай используется при глубине до 7 метров.

Грунтобетонные сваи — это результат подачи водоцементной суспензии в пробуренную скважину. При обратном движении бура грунт перемешивается, насыщается суспензией, а затем затвердевает. Этот метод формирования опор достаточно эффективен и очень экономичен.

Преимущества набивных свай

Основные плюсы свайно-набивного фундамента:

• минимум земляных и бетонных работ (не нужны котлованы и траншеи);
• высокая надежность набивных конструкций (сваи, объединенные ростверком, выдерживают большие нагрузки и успешно сопротивляются воздействию морозного пучения);
• возможно работа в холодное время;
• большой выбор типоразмеров;
• высокая скорость работ;
• безопасность (минимальные вибрации почвы при монтаже).

Статья была полезной?

Если после данного обзора у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция».

Задать вопрос специалисту

Если у вас все же остались вопросы, недостающую информацию вы всегда можете получить у менеджеров Группы компаний «Традиция»

• #Вибротрамбовка
• #Гидробур
• #Вибропогружатели
• #Бурение
• #Технологии строительства