Свайный фундамент

Свайные основания устраивают из забивных или набивных свай, так их называют по способу погружения в грунт.

Давление фундамента на сваи передается через бетонный или железобетонный ростверк (подушку), без нее устраиваемый поверх свай или без ростверка.

Забивные сваи изготавливают из железобетона или дерева, их погружают в грунт при помощи механических молотов, вибраторов или других средств.
Буронабивные сваи сваи изготавливают в специальных скважинах. Сваи, воспринимающие нагрузки от здания или сооружения, называются несущими. По условиям передачи нагрузки на грунт сваи разделяются на две группы: сваи-стойки, висячие сваи, или сваи трения.
В зависимости от веса и места приложения нагрузок расположение свай может быть одиночным или кустовым. Одиночные сваи располагают под дом параллельными рядами или в шахматном порядке. Такое расположение свай применяется при равномерно распределенной нагрузке, когда каждая из них работает самостоятельно. При устройстве перемычек, а также ограждений фундаментов дома, откосов, котлованов и т. п. одиночные сваи забивают вплотную одну к другой, образуя сплошную стенку или ряд. При этом в целях более плотного соединения свай в ряду их примыкающие грани обрабатывают в виде гребня и паза. Такие сваи называют шпунтовыми.
Деревянные сваи разделяются на цельные, изготовленные из одного бревна, срощенные по длине (из двух бревен), и пакетные, сплоченные из нескольких бревен по длине и в поперечном сечении, а также склеенные из пиломатериалов.

Деревянные сваи изготавливают из хвойных (кедр, сосна, ель, пихта, лиственница) или лиственных (дуб, вяз, ясень и чинар) пород древесины, чаще всего используют хвойные сваи из леса зимней рубки, имеющие наибольшую прочность. Длина деревянных свай от 5 до 15 м с допустимой кривизной не более 1/» диаметра бревна. Диаметр сваи колеблется от 22 до 32 см. Чтобы головка деревянной сваи, не погруженной в грунт, не раскололась в грунт при вбивке и не размочаливалась, на нее надевают металлический бугель (цилиндрическое или коническое, не превышающее 1:20, кольцо, сваренное внахлест из мягкой полосовой стали). После забивки сваи бугель снимают и используют для забивки до 50 свай. Для этой цели можно использовать накладной стальной стакан.

Чтобы деревянная свая не подвергалась гниению, ее погружают несколько ниже отметки наинизшего горизонта грунтовых вод. Сваи перед забивкой пропитывают антисептиками для защиты от гниения и повреждения насекомыми (древоточцами) под давлением в специальных камерах.

Если грунт плотный, то нижний конец деревянной сваи заостряют в виде трехгранной пирамиды или в виде четырехгранника строго по центру (оси) сваи, чтобы при забивке ее не увело в сторону. Если в грунте попадаются твердые включения (галька, крупный гравий и др.), то заостренную часть сваи затупляют немного и надевают сварной или кованый башмак, который защитит конец сваи от разрушения при забивке.

Клееные сваи изготавливают из несортовых досок на специальном клее. Внутренние доски стыкуют «вприжим» с расстояниями между стыками не менее 20-кратной толщины доски, а наружные — «на ус» при длине среза не менее 10-кратной толщины доски. В одном сечении может быть не более одного стыка.

Железобетонные сваи широко используются в строительстве из-за простоты в изготовлении, они по сравнению с деревянными более долговечны и отличаются высокой прочностью. Железобетонные сплоченные сваи квадратного сечения изготавливают длиной от 5 до 25 м и более и площадью поперечного сечения до 0,25 м2. Не получили применения в строительстве трехгранные, пирамидальные, двутавровые, за-ершинные и другие сваи.

Для строительства жилых домов небольшой этажности достаточно широко используют полые трубчатые сваи, которые в отличие от сплошных обладают высокой несущей способностью, малым весом, большой жесткостью при работе на изгиб и меньшим расходом стали и как результат дешевле, легче погружаются в грунт, чем сплошные. Их диаметр от 40 до 150 см и более, длина от 4-6 до 8-12 м и более при толщине стенок от 5,5 до 10-15 см. Для свайных фундаментов в качестве свай широко применяются безнапорные железобетонные трубы длиной 6 м с наружным диаметром от 50 до 78 см.

Под строительство двухэтажного дома на слабом грунте можно использовать набивные бетонные сваи. Их изготавливают путем укладки бетона в скважины, пробуренные в грунте в обсадных трубах диаметром 25-40 см. Глубину скважин определяют в зависимости от качества грунта и нагрузки от здания. Удаление грунта из скважины осуществляется струей воды, подаваемой в трубу под давлением.
По мере заполнения скважины бетоном обсадная труба извлекается на такую высоту, чтобы в ней оставался слой бетона толщиной 60-70 см, препятствующий попаданию в скважину грунта. Бетон укладывается слоями толщиной 1,5 м с тщательным трамбованием.

Чтобы избежать разрыва сваи вследствие сцепления бетона со стенкой обсадной трубы, ее подъем производят с небольшим интервалом после трамбования бетона.

Наиболее дешевым способом уплотнения слабых грунтов и увеличения их несущей способности является использование песчаных набивных свай, изготавливаемых при помощи самоходного стрелового крана и стальной обсадной трубы с четырехлопастным наконечником и легким чугунным башмаком, погружаемым в грунт вибропогружателем. Труба, погруженная на проектную глубину, заполняется песком, а затем при помощи крана и вибратора извлекается на поверхность. При этом чугунный башмак соскакиваете конца лопасти, лопастный наконечник раскрывается и скважина заполняется песком. Обсадную трубу извлекают со скоростью не более 2 м/мин, что обеспечит надежное уплотнение песка.