Сваи в Минске

Сваи для фундаментов: классификация, параметры и области применения

Сваи представляют собой вертикальные или наклонные стержневые элементы, погружаемые в грунт для передачи нагрузки от здания или сооружения на нижележащие несущие слои. Выбор типа свай определяется инженерно-геологическими условиями площадки, величиной расчетных нагрузок и конструктивной схемой фундамента. В зависимости от способа устройства и материала изготовления сваи разделяют на забивные, буронабивные, винтовые и буроинъекционные.

Основные типы свай и их конструктивные особенности

Забивные железобетонные сваи изготавливаются из тяжелого бетона класса от В20 до В30 с предварительно напряженной или ненапряженной арматурой. Сечение элементов квадратное от 200200 до 400400 мм, длина от 3 до 16 м. Погружение выполняется дизель-молотами, гидромолотами или вибропогружателями. Сваи воспринимают вертикальные сжимающие нагрузки от 300 до 800 кН в зависимости от сечения и длины.

Буронабивные сваи устраиваются непосредственно в скважинах, пробуренных в грунте. Диаметр ствола составляет от 400 до 1200 мм, глубина бурения достигает 30 м. Бетонирование ведется методом вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) с обязательным армированием ствола пространственными каркасами. Несущая способность буронабивных свай варьируется от 800 до 3000 кН в зависимости от диаметра и свойств грунтов основания.

Винтовые сваи представляют собой стальные трубы диаметром от 57 до 325 мм с приваренными лопастями. Толщина стенки ствола от 3,5 до 12 мм, шаг лопасти и ее диаметр подбираются под конкретные грунтовые условия. Монтаж выполняется завинчиванием без выемки грунта, что позволяет вести работы в стесненных условиях и на участках с высоким уровнем грунтовых вод.

Материалы и защита от коррозии

Для изготовления забивных и буронабивных свай применяется бетон с маркой по водонепроницаемости от W6 до W12. Арматурные каркасы выполняются из стали классов А400 и А500С. В агрессивных грунтовых средах предусматривается увеличение защитного слоя бетона до 5070 мм или применение эпоксидных покрытий арматуры.

Стальные винтовые сваи защищаются от коррозии методом горячего цинкования толщиной от 85 до 140 мкм либо двухкомпонентными полиуретановыми составами. Для условий вечной мерзлоты и многолетнемерзлых грунтов применяются специальные термостабилизаторы, предотвращающие деградацию мерзлого основания.

Расчетные параметры и несущая способность

Расчет свайных фундаментов выполняется по двум группам предельных состояний: по несущей способности грунта основания и по материалу самой сваи. Учитываются следующие параметры:

• глубина погружения и заглубление в несущий слой грунта;
• сопротивление грунта по боковой поверхности и под нижним концом;
• коэффициенты условий работы, зависящие от типа сваи и способа устройства;
• величина отрицательного трения при наличии слабых грунтов или насыпных слоев;
• горизонтальные нагрузки и изгибающие моменты, действующие на оголовок.

Для предварительной оценки несущей способности забивных свай используются динамические испытания, для буронабивных статические испытания вдавливающей нагрузкой. Контроль сплошности ствола буронабивных свай выполняется методом акустического контроля или ультразвуковым профилированием.

Области применения свайных фундаментов

Свайные фундаменты применяются при строительстве промышленных цехов с тяжелым технологическим оборудованием, многоэтажных жилых и административных зданий, мостовых опор, эстакад, резервуарных парков и объектов нефтегазовой инфраструктуры. Использование свай обосновано при залегании слабых грунтов насыпных, торфяных, илистых на глубину до 1015 м, а также при высоком уровне грунтовых вод, исключающем устройство фундаментов мелкого заложения.

Винтовые сваи востребованы при возведении опор линий электропередачи, анкерных опор трубопроводов, временных сооружений и быстровозводимых конструкций. Буронабивные сваи большого диаметра применяются в качестве опор мостов и путепроводов, а также для усиления существующих фундаментов при реконструкции зданий.

Вопросы и ответы (FAQ)