Консультации строителя онлайн.


Классификация свай.

Глава из книги Свайный фундамент своими руками

Основные термины и понятия

Свая (pile): погруженная в грунт или изготовленная в грунте вертикальная или наклонная конструкция, предназначенная для передачи нагрузки на основание.
Основание сваи (pile ground base): часть массива грунта, воспринимающая нагрузку, передаваемую сваей, и взаимодействующая со сваей.
Несущая способность одиночной сваи (bearing resistance of a single pile): предельное сопротивление основания одиночной сваи по условию ограничения развития в нем чрезмерных деформаций сдвига.
Свайный фундамент (pile foundation): комплекс свай, объединенных в единую конструкцию, передающую нагрузку на основание.
Ростверк (pile cap, raft): распределительная балка, рама, решетка или плита, объединяющая головы свай и перераспределяющие на них нагрузку от вышерасположенных конструкций.
Различают высокий ростверк, если его подошва располагается выше поверхности грунта, и низкий ростверк, если его подошва опирается на грунт или заглубляется в нем.
Свайно-ростверковый фундамент (piled raft foundation): фундамент, состоящий из ростверка и свай, совместно передающих нагрузку на основание.
Безростверковый фундамент: фундамент, состоящий только из свай, непосредственно передающих нагрузку от здания на основание.

Классификация свай
Разнообразие применяемых технологий и материалов для строительства свайных фундаментов обуславливает достаточно разветвленную классификацию свай.1

  1. Материал свай.
    1. Деревянные.
    2. Стальные (круглого или профильного сечения).
    3. Бетонные (с размещением арматурного каркаса только в верхней части сваи).
    4. Железобетонные (с размещением арматурного каркаса по всей длине сваи).
      1. с предварительным напряжением арматуры
      2. без предварительного напряжения арматуры
    1. Бутобетонные.
    2. Композитные, выполненные из комбинации нескольких материалов (чаще всего сочетания бетона/железобетона со сталью или деревом).
  1. Устройство ствола сваи.
  1. Безоболочечные сваи.
  2. Оболочечные сваи, где постоянная оболочка выполняет роль опалубки сваи и/или гидроизоляции без несущих функций.
  3. Сваи с временной оболочкой, где опалубка-оболочка удаляется после (во время) отливки сваи (метод вертикально перемещаемой трубы ВПТ).
  4. Трубобетонные сваи с бетонным ядром, где оболочка выполняет несущие функции.
  5. Сваи-трубы без наполнения.
  1. Наличие расширений ствола сваи.
  1. Без расширений.
  2. С концевым расширением.
    1. Разбуриваемое расширение.
    2. Выпрессованое расширение.
    3. Камуфлетная пята (расширение взрывом).
    4. Корневидное расширение (дополнительные бетонные свайки).
  3. С концевым и дополнительным расширением.
  4. С множественными мелкими расширениями ствола сваи.
  1. Вид оголовка сваи.
    1. Индивидуальный оголовок (pile cap).
    2. Общий ростверк (pile raft).
      1. Вид ростверка
        1. Ростверк-балка.
        2. Ростверк – рама (решетка).
        3. Ростверк – плита.
      1. Сопряжение сваи с ростверком
        1. Жесткое сопряжение.
        2. Скользящее сопряжение.
  1. Способ заглубления свай в грунт.
  1. Забивные сваи (driven piles), погружаемые в грунт без его выемки при помощи молотов, вибропогружателей, вибровдавливающих и вдавливающих устройств.
  2. Набивные сваи, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в скважины, образованные в результате принудительного отжатия (вытеснения) грунта, приводящего к уплотнению грунта вокруг сваи.
  3. Буровые сваи (cast-in-place or grouted-in place drilled shaft), устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин бетонной смесью.
  4. Буроинъекционные сваи, устраиваемые в грунте путем заполнения пробуренных скважин мелкозернистой бетонной смесью под давлением.
  5. Сваи-столбы (embedded posts and pole), устраиваемые  в грунте путем установки в пробуренных скважинах железобетонных, деревянных, стальных или композитных элементов (сваи-столбы).
  6. Винтовые сваи (helical pile), заворачиваемые в грунт.
  7. Погружаемые сваи (кессонные или колодезные сваи, сваи-цилиндры) (cofferdam, caisson, well foundation, cylinder pile) где оболочка сваи погружается в грунт под своим весом или нагрузочной массой с одновременной выемкой грунта из внутреннего просвета оболочки.
  8. Сваи-опоры (pier), устанавливаемые в шурфах, траншеях или котлованах с обратной засыпкой грунтом. 
  9. Особые виды свай (грунтовые анкеры, грунтовые нагели (soil nails), микросваи (micropiles)).
  1. Вид взаимодействия свай с грунтом.
  1. Сваи-стойки, опирающиеся на грунты с хорошими несущими способностями (скальные или малосжимаемые грунты – скальные крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем или глины твердой консистенции).   Силы сопротивления грунтов, за исключением отрицательных сил трения (возникающих при осадках грунтов) на боковой поверхности свай-стоек, в расчетах их несущей способности по грунту основания на сжимающую нагрузку не учитываться.
  2. Висячие (фрикционные, сваи трения) сваи,  опирающиеся на сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунты основания боковой поверхностью и нижним концом.
  1. Степень воздействия на грунт при установке сваи.
  1. Со значительным вытеснением и уплотнением грунта (забивные железобетонные сваи).
  2. С незначительным вытеснением грунта (забивные профильные стальные сваи).
  3. Без вытеснения грунта (буровые сваи).
  1. Вид взаимодействия свай друг с другом.
  1. Одиночная свая, передающая нагрузку на основание без воздействия на нее других свай.
  2. Групповые сваи, объединенные ростверком или общей нагрузкой и передающие совместно нагрузку на основание.
  3. Куст свай - компактно размещенная группа свай, объединенная ростверком и, как правило, передающая сосредоточенную нагрузку на основание (например от колонны, стойки или печи).
  4. Свайное поле - большая группа свай, объединенная общим ростверком, передающая нагрузку на основание.
  5. Свайная сеть (reticulated piles) – группа разнонаправленных буровых микросвай,  используемых для закрепления определенного объема грунта или создания дополнительной опоры для существующих конструкций.

1 Классификация свай А. Дачника является обобщением различных классификаций, приведенных в СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты” (М.,1995), Руководстве  по проектированию и устройству фундаментов из буронабивных свай и опор-колонн (Киев, 1991), Международном строительном коде (IBC-2009), Руководстве по строительству фундаментов Департамента транспорта штата Калифорния, США (2008, 2010), Британском стандарте BS 8004 “Фундаменты” и в других отечественных и зарубежных документах.

Из этого великого множества вариантов исполнения свай для дачного строительства своими руками без использования специальной техники подходит ограниченное количество типов свай. Из свай, устанавливаемых методом забивания в землю,  можно исключить железобетонные  сваи промышленного производства, так как для их установки понадобится специальное оборудование. Условно к  забивным сваям, пригодным для самостоятельного строительства отнесены стальные сваи круглого или профильного сечения. Такие стальные сваи имеют небольшое концевое сопротивление и теоретически могут быть забиты в грунт при использовании самодельного копра.

Большинство же свай, пригодных для самостоятельного строительства, относятся к типам свай, установка которых не связана с вытеснением и уплотнением грунта при установке. Это все виды свай, которые можно установить, прибегнув к выемке грунта методом бурения или экскавации (копания). Большинство этих свай относится к коротким сваям – длиной до 3 метров. Большего заглубление свай затруднительно достичь без использования специального оборудования. Ниже представлена сводная классификация свай, пригодных для изготовления свайных фундаментов при  дачном строительстве.

Схема №1. Классификация коротких свай для дачного строительства “своими руками”

классификация свай
 
Малозоглубленный ленточный фундамент