Забивные сваи – деревянные, железобетонные, металлические
Свайные фундаменты широко используются в строительстве. Их различают по материалу изготовления, способу распределения нагрузок, варианту монтажа, длине, размеру и форме поперечного сечения. Забивные сваи погружаются путем воздействия на них ударных молотов. Процесс сопровождается сильным шумом и вибрациями, поэтому в густонаселенных городских кварталах фундаментные опоры заглубляют с использованием иных технологий. Но принимая во внимание более высокие технические характеристики уже забитых свай относительно их вибропогружаемых аналогов, отказываться от копров и навесного оборудования пока никто не собирается.
Разновидность забивных свай
Во время погружения свай ударным способом извлечение грунтовой массы не производится. В результате резкого проталкивания опорного столба, зона вокруг него существенно уплотняется, в том числе и под нижним наконечником. Особенность сплочения грунта дает возможность восприятия фундаментом существенных нагрузок, в связи с чем рассматриваемый способ погружения считается приоритетным при возведении многоэтажных домов и даже производственных, механических цехов с многотонным оборудованием ударного действия.По материалу изготовления забивные сваи бывают:
- деревянными;
- железобетонными;
- стальными.
Они могут иметь круглое, трубчатое, квадратное, двутавровое и пр. сечение. Трубчатые сваи изготавливают с открытыми и закрытыми наконечниками. При необходимости увеличения площади сечения столбы пакетируют, а для возможности выполнения более глубокой проходки – наращивают по высоте. На территории застройки сваи размещают в соответствии с заранее выполненным проектом. Они могут располагаться кустами, линейно или под всей площадью объекта. На технологию забивки данный фактор не оказывает особого влияния.
Деревянные сваи
Их используют при глубоком заложении фундамента, когда подошва опор оказывается ниже горизонта подземных вод. В качестве исходного материала выбирают смолистые породы дерева, характеризующиеся прямым стволом. Это – лиственница, сосна, кедр и т.д. Забивные сваи из цельной древесины имеют, как правило, диаметр сечения 22-35см и длину до 12 метров. Пакетный вариант опор представляет собой 3-4 срощенных по ширине стволов или брусьев. Их крепление выполняют посредством сквозных болтов, располагая, при этом, продольные стыки бревен «в разбежку». Длина клееных свай может доходить до 25 метров.
На картинке схематично изображены пакетные сваи – из трех (а), четырех (б) бревен и четырех брусьев (в).
При изготовлении клееных деревянных свай используются высушенные 30-60-тимиллиметровые доски и влагостойкий клей, не поддающийся биологическому и химическому разрушению. Подобные опоры имеют длину в пределах 12-16 метров.
До появления железобетона использовались деревянные сваи, которые сегодня практически утратили свою актуальность.
Жесткость и надежность стыковки бревен по высоте обеспечивают с помощью гнутых стальных накладок, прикрученных к стволам болтами. Существует вариант, сочетающий одновременное крепление нагелями и хомутами. Длина стыкуемых элементов определяется из расчета заглубления соединительного узла не менее чем на два метра ниже уровня земли.
Для лучшего вхождения в грунт деревянную опору заостряют на длину в 1,5-2 диаметра сваи. При этом, острие должно располагаться четко по оси бревна. В грунтах с возможными включениями камней или гравия наконечники забиваемых свай усиливают специальными, максимально пригнанными к стволу металлическими башмаками. От раздробления при ударе «голову» деревянной опоры защищают бугелем, сделанным из полосы стали, или несколькими мотками металлической проволоки.
Железобетонные сваи
Считаются оптимальным решением при устройстве свайного фундамента в условиях многоэтажного строительства. Но здесь следует оговориться. Вблизи жилых домов, больниц и детских учреждений при определении, каким образом может устанавливаться та или иная свая, забивная технология погружения даже не рассматривается. И это правильно. «Ударный» вариант подходит для застраиваемых площадок, расположенных на пустырях, в промзонах или на окраинах населенных пунктов, где ведутся масштабные работы.
Сваи из железобетона имеют разную форму сечения:
- квадратную и прямоугольную – самые распространенные;
- круглую – сегодня изготавливаются из гидротехнического бетона в виде оболочек;
- двутавровую – используются для восприятия однонаправленных изгибающих моментов.
Бетонные опоры армируются в продольном и поперечном направлении. Продольная арматура является рабочей, а поперечная – связующей. Верх свай усиливается дополнительными армосетками.
К недостаткам железобетонных изделий относится их большой вес, требующий привлечения для выполнения работ мощных копров. Кроме того, в структуре обычного бетона под воздействием агрессивной среды могут начаться процессы разрушения. Это говорит о том, что гидрогеологические исследования застраиваемого участка должны проводиться тщательно, а в случае выявления признаков «агрессивности» потребуется изменить состав бетонной смеси при изготовлении свай. Данный вопрос решается напрямую с производителем.
Размеры и технические характеристики железобетонных свай, устанавливаемых забивным способом, регламентируются государственными нормативами и стандартами.
Металлические сваи
Стальные опоры в качестве фундамента в отечественном строительстве интенсивно использовались в период восстановления разрушенных городов в послевоенное время. Сегодня они нашли себе великолепную замену – винтовые сваи, которые набирают популярность среди частных застройщиков.
Тем не менее, из металлических шпунтин, проката, рельсов и труб в некоторых странах продолжают делать так называемые фундаменты на забивных сваях. К примеру, от них не отказываются в мостостроении. Так, широкие боковые поверхности Н-образных опор (двутавры с широкими полками) позволяют устанавливать висячие сваи на достаточно большую глубину в условиях морской среды.
Металлические трубы небольшого диаметра находят применение на дачных и приусадебных участках. Их все еще используют при возведении легких хозяйственных построек, беседок и заборов. С монтажом домашние мастера справляются без посторонней помощи, забивая подобные сваи в грунт обычной кувалдой. Внутреннюю полость уже установленных труб заливают бетонным раствором для повышения прочности и защиты от ржавчины.