В последнее время проблема рационального использования свай стала наиболее актуальной. Это связано с тем что в последние 35 лет сильно увеличилось количество много этажных, увеличение габаритных размеров зданий в которых используются свайные фундаменты. На свайных фундаментах возводятся 40-70 процентов гражданских и промышленных сооружений. Из их числа девяносто составляют кустовые свайные фундаменты.

При постройке зданий расходы на фундамент составляет около 15 процентов от общей стоимости сооружения, а при сложных условиях до четверти стоимости. Стоимость труда и времени на постройку подземных частей сооружений занимает от 20 до 35 процентов от всей стоимости строительства.

Совершенствование методов фудаментостраения и использование более эффективных свайных конструкций позволяет снизить затратную часть на возведение фундамента.

В современном строительстве необходимы фундаменты с повышенной несущей способность и что бы у них был на минимуме осадки и крен потому что на сваю передаются нагрузка 50 и более тонн. Единственным решением в настоящее время являются свайные фундаменты с монолитным железобетонным ростверком.

Такие фкндаменты имею ряд недостатков:

1)    Значительный расход материалов

2)    Не учитывается работа боковой поверхности по грунту основания

3)    Большие обьемы земляных работ

4)    Большие затраты на бетон

5)    Уменьшенной использование свай в кустах

Ряд разаботанных решений в использовании безростверковых фундаментах используют редко и они охватывают не большой диапазон решений проблемы.

Существуют нормы, что свай должны погружаются в кустах на расстоянии не менее трех диаметров, но достаточных пояснений в данном вопросе нет и при использовании забивных свая руководствуются именно этим правилом. Это не обеспечивает экономическую конструкцию фундаментов.

Свайные фундаменты являются перспективными конструкциями и их рациональное использование имеет важное значение. Поэтому необходимо больше изучать и делать опытов связанных с улучшением технологий фундаментостроения. Решение проблем использования забивных свай в настоящее время считается актуальным направлением.

Фундаменты в вытрамбованных котлованах

В последнее время сформировалось новое направление в организации фундаментов фундаменты в вытрамбованных котлованов. Данная технология показывает успешные результаты в строительстве и развивается использование на просадочных грунтах. Особенность состоит в том, что при использовании клиновидных установок утрамбовывается грунт в будущим местонахождении сваи. Нагрузка фундаментов передается сперва на уплотнений грунт, а после на грунт природного сложения, благодаря этому повышается несущая способность сваи.

В данном направление устройства используются такие виды, как:

1)    Пирамидальные сваи

2)    Виброштампованные сваи

3)    Забивные сваи

4)    Фундаменты в вытрамбованных котлованах

Рис. 1. Основные виды фундаментов в вытрамбованных котлованах: а — столбчатый без уширения; б — с уширенным основанием; в — разрез и план ленточного прерывистого; 1 — стакан для установки колонны; 2 — фундамент; 3 — уплотненна» зона; 4 — вытрамбованный жесткий грунтовый материал.

Данный вид свай позволяет экономить на фундамента строении сооружения благодаря тому, что не надо доводить сваи до плотных грунтов.

Винтовые сваи

Винтовая свая – это железный стержень с лопастями, который завинчивают в землю. Это старая военная технология, которая стала активно использоваться в современном строительстве малоэтажных сооружений.

Винтовая свая состоит из прямо шовной трубы, изготовленной из стали марки ст.10 и толщеной стенки 4 мм, лопасти, приваренные к нижней части выполненные из листовой, стали 4-6 мм. Наконечник трубы заострен ровным конусом и на другой стороне находятся два отверстия служащие для монтажа сваи.

Перед монтажом сваи, исследуют подробные характеристики грунта, а именно свойства почвы, глубину промерзания и наличие подземных вод. После чего проектируется схема обустройства фундамента.

Рис. 2. Винтовые сваи.

Преимущества винтовых свай:

1)    простая установка

2)    возможность использования на сложных грунтах

3)    не требуется большое пространство для забивной техники

4)    строительство продолжается сразу после установки

5)    установка в отрицательные температуры

6)    можно использовать повторно

Сваи разрядо-импульсной технологии

Последовательность изготовления набивных свай с использова­нием электрогидравлического эффекта (сваи РИТ) состоит из сле­дующих операций: бурение лидерной скважины, заполнение сква­жины твердеющим материалом, электроразрядная обработка сква­жины и установка армокаркаса в свежеуложенную смесь. Первоначальный диаметр скважины (130—300 мм) в результате обработки серией разрядов увеличивается, в зависимости от энергии разряда и гидрогеологических условий площадки, в 2 раза и более. При этом уплотняются окружающие грунты и снижается порис­тость в зоне воздействия ударного импульсаю.

Рис. 3. Схема устройства сваи РИТ: а – бурение лидерной скважины; б -заполнение скважины бетонной смесью; в – обработка скважины электрическими импульсами; г — установка армокаркаса: 1 - шнек; 2 -бетонная смесь; 3 —излучатель; 4 — армокаркас

В данной работе были рассмотрены различные виды свай. Каждый из видов активно применяется в современных стройках, но некоторые проектировщики неправильно определяют необходимый вид свай, что приводит к недостаточной несущей способности фундамента или же излишней, что приводит к сильному удорожанию фундамента и работ связанных с ним.

При проектировании необходимо учитывать все факторы, влияющие на несущую способность свай и исходя из этого выбрать необходимый вид эффективных свайных конструкций.

1. Инженерные конструкции. – М.: Архитектура-С, 2007. – 408 с.
2. С.Н. Кривошапко, В.В. Галишникова. Архитектурно-строительные конструкции. Учебник. – М.: Юрайт, 2014. – 478 с.
3. В.Г. Евстифеев. Железобетонные и каменные конструкции. В 2 частях. Часть 1. Железобетонные конструкции. – М.: Академия, 2011. – 430 с.

Все статьи автора «Титов Борис Андреевич»