что такое висячая забивная свая
Сваи-стойки
Сваей называют стержень, передающий на грунт нагрузку от надземной части конструкции и расположенный в грунте в наклонном или вертикальном положении.
В зависимости от характера работы в грунте все сваи подразделяются на:
К сваям-стойкам относят сваи, опирающиеся на несжимаемый грунт. К такого типа грунтам относятся скальные породы, крупнообломочные и твердые глины. Погружение в грунт свай стоек обеспечивается «прокалыванием» острием сваи слабых слоев до упора. Длина сваи стойки может быть более 20 метров.
Отличие сваи стойки от других свай
Передача нагрузки в случае использования сваи стойки происходит за счет работы острия сваи, опирающегося на несжимаемые грунты. Поэтому сваи стойки не дают осадку возводимой конструкции.
В отличие от свай стоек висячие сваи работают за счет силы трения в грунте, передавая при этом нагрузку надземной части конструкции вдоль боковой поверхности сваи и только частично – по острию.
Геологический разрез определяет глубину проектной отметки, до которой погружаются сваи-стойки. Висячие сваи, в отличие от свай стоек, погружают до получения расчетного отказа.
Сфера применения свай стоек
Неоспоримое преимущество свай стоек – не давать осадку, – используется, например, для прокладки трубопроводов. Они обладают высоким коэффициентом сопротивления сдвигающим усилиям и поэтому зачастую используются в качестве элементов подпорных стен, в сейсмически нестабильной местности, а также в городской черте для строительства промышленных сооружений с высокой нагрузкой, для жд перегонов и т.д.
Расчет сваи стойки
Несущая способность сваи стойки зависит от прочности грунта и рассчитывается по формуле
Погружение свай стоек
Стоимость сваи и свайных работ
Средняя цена сваи стойки около 4000 рублей за единицу в зависимости от марки.
Стоимость работ определяется видом используемой техники для забивки свай, конкретными условиями местности, удаленностью объекта, но в среднем составляет около 350 руб за погонный метр.
Мы занимаемся свайными работами и готовы предоставить услуги в данной области.
Применение висячих свай
Одна из самых больших проблем, с которыми сталкиваются строители — это слабый грунт. На такой почве довольно трудно заложить надёжное основание даже для небольшого одноэтажного дома, не говоря уже о массивных многоэтажках. Наиболее эффективным выходом из данной ситуации является свайный фундамент. В зависимости от типа опирания на грунт, данная технология подразделяется на две разновидности: сваи стойки и висячие сваи.
Два вида свайной технологии
Каждый из двух подтипов свайной технологии имеет свои плюсы и свои недостатки. Общим для обоих методов является то, что и в том, и в другом случае постройка опирается своим весом на сваи, заглублённые в грунт. Однако, способы заглубления в обоих случаях абсолютно разные, как и принципы работы стоечной и висячей опорной конструкции.
Свая-стойка
Сваи стойки представляют собой опору, которая проходит сквозь слабые слои почвы и углубляется в твёрдый грунт. Степень заглубления в прочные слои зависит от массивности строящегося здания, и не должна быть меньше 0,5 м. Принцип действия опоры в данном случае такой: свая, подобно жёсткому стержню, воспринимает на себя вес постройки, и передаёт его плотным слоям почвы. В этом случае основную работу по перераспределению массы производит нижняя часть сваи, опирающаяся на прочный несжимаемый грунт.
Подобный метод отлично подходит для тех случаев, когда слабый слой почвы не слишком большой, и не превышает в глубину нескольких метров. При более глубоком залегании несжимаемых грунтов финансовые расходы на установку свай-стоек резко возрастают. Прежде всего, это связано с необходимостью соблюдать минимальное соотношение длины стойки и её сечения, для сохранения её жёсткости и прочности, что значительно увеличивает размеры каждой опоры.
Принцип работы сваи-стойки (слева) и висячей опоры
Висячие сваи
Висячие сваи, в отличие от свай-стоек, «работают» по совершенно другому принципу. Опирание в данном случае происходит на слабый просадочный грунт, а не на прочные несжимаемые породы. Опоры находятся в полуподвешенном состоянии, но, тем не менее, способны нести на себе значительные нагрузки. Происходит это за счёт силы трения боковых поверхностей опор об окружающий её слабый грунт.
При этом до 70% всего веса постройки передаётся почве через боковые стенки сваи, в результате силы трения. И лишь около 30% – непосредственно через нижнюю торцевую часть. Для свай-стоек данная пропорция обратная: практически 90% нагрузки передаётся прочным породам через остриё опоры.
Виды опор
В качестве материала для свайных опор могут выступать дерево прочных пород (лиственница, дуб, сосна), металлические трубы, железобетонные конструкции. Согласно нормативам ГОСТ, все виды железобетонных опор, как стоечного, так и висячего типа, подразделяются на несколько классов, в зависимости от:
В поперечном сечении они чаще всего имеют форму квадрата или круга, реже – прямоугольника или двутавра. Продольное сечение бывает прямоугольным, в виде призмы, ромба или трапеции. Могут быть цельнолитыми или пустотелыми, и выполняться как совсем без армирования, так и с продольным или продольно-поперечным способом установки арматуры. Железобетонная опора обычно исполняется в виде монолитного бетонного столба, но особо габаритные конструкции могут делаться составными, из нескольких стыкуемых друг с другом деталей. Такой метод используется при необходимости опускания сваи на значительную глубину, или при значительной массивности опоры – для удобства транспортировки и заглубления.
По типу заглубления висячие сваи могут быть:
Область применения
Используется висячая технология при возведении зданий самой различной массы и этажности – от небольших малоэтажных строений, до больших заводских цехов и многоквартирных домов. Выбор висячего или стоечного фундамента производится ещё на стадии проектирования здания в зависимости от геологических условий и конструктивных особенностей постройки. Перед этим в обязательном порядке производятся предварительные геодезические исследования, цель которых – определение показателей плотности грунта и глубины залегания твёрдых пород.
Особое внимание следует уделить возможности подвижек слабой почвы в результате сезонных или тектонических воздействий – замерзания и таяния, землетрясений, селей и оползней. Данные характеристики могут стать противопоказаниями к использованию при строительстве висячей технологии.
Не рекомендуется использования висячих свай на грунтах, сложенных илистыми и болотными осадками, торфяниках, а также на искусственных насыпях. Категорически запрещается монтаж висячих фундаментов на слабых поверхностях, имеющих уклон к горизонту, из-за высокой вероятности оползней.
Инженерные расчёты
Технология висячего фундамента достаточно сложна, и требует произведения тщательных расчётов ещё на этапе планирования. Данные вычисления отличаются от расчётов для свай-стоек – в них учитывается гораздо больше прямых и косвенных значений и параметров. Связано это с ненадёжностью слабых просадочных грунтов, как несущей опоры.
Определить необходимую несущую способность фундамента можно по формуле, данной в разделе №2-02-03-85 СНиП. Инженерные расчёты достаточно сложны, и производить их следует специалистам, обладающим соответствующим образованием. Для точного вычисления понадобятся следующие параметры:
Также в формулу входит ряд табличных значений:
Рассчитывается нагрузка на сжатие каждой отельной опоры в соответствии со следующей формулой.
Это базовая формула для висячих опор, заглубляемых забивным методом. Имеется ещё одна формула, позволяющая рассчитать несущую способность сваи. Выполняется она на определение минимальной выдёргивающей нагрузки.
Параметры, используемые в данном случае аналогичны ранее приведённым, с той лишь разницей, что коэффициент условий работы имеет другое значение.
Недостатки технологии и способы их устранения
Главным недостатком висячего фундамента является его недостаточная несущая способность. Чтобы решить данную проблему и повысить надёжность конструкции, разработан целый ряд технологических методик.
Практическое применение перечисленных методик имеет неплохую отдачу, однако, далеко не во всех случаях. Увеличение сечения и длины сваи неизбежно ведёт к удорожанию сметной стоимости постройки. Более габаритную сваю также сложнее транспортировать до места строительства, а работа с ней более трудоёмка.
При работе на слабых грунтах любое увеличение массы конструкции ведёт к ещё большей осадке фундамента. Это касается методики «кустистых» свай, когда опоры заглубляются пачками по 2 – 4 штуки.
Как показали наблюдения, в данном случае технология хорошо работает, если расстояние между отдельными «кустами» не превышает их 3-х диаметров. В противном же случае усадка «кустов» из-за их большей массы аналогична усадке одиночной сваи, а иногда и превышает этот показатель.
В настоящее время ведётся разработка новых, более эффективных способов увеличения прочности висячих фундаментов:
На видео показаны основные виды свайных фундаментов.
Из-за сложности расчётов и самой технологии метод висячих свай чаще всего применяется профессиональными строителями. В частной же застройке он мало востребован из-за своей трудоёмкости. Однако при необходимости данный способ возведения фундамента вполне может быть использован и при строительстве небольших зданий с малой массой: деревянных жилых домов, хозяйственных построек и т.д.
Висячие сваи и сваи стойки – виды, особенности и расчеты на несущую способность
При устройстве фундаментов на слабых грунтах используются сваи разных видов. Они различаются по материалу изготовления, методу погружения, размерам и форме поперечного сечения. По способу взаимодействия с грунтовыми слоями такие конструкции относятся к одной из двух групп – висячие сваи или стойки.
В первом случае столбы опираются не на твердое основание, а на сжимаемые грунты, передавая нагрузки боковыми поверхностями и наконечником. Вторая группа свай удерживается мало- или несжимаемыми грунтами, которые принимают на себя усилия от острия или расширенной пяты фундаментных стволов. При таком взаимодействии, силы сопротивления грунтов на боковых стенках фундаментных опор в расчете их несущей способности не учитываются.
Виды и особенности свай
По способу установки в проектное положение как висячие, так и сваи стойки подразделяются на:
Они бывают бетонными и железобетонными, металлическими и деревянными, пустотелыми и сплошными. Висячая свая не опирается на несущий грунтовый слой, как фундаментные столбы-стойки, и в этом заключается ее основной недостаток. В целях повышения надежности «безопорного» фундамента используется несколько способов:
Но данные методики далеко не всегда оправдывают себя. К примеру, увеличение размеров всегда приводит к дополнительным материальным вложениям, повышению трудоемкости работ, а также к необходимости заказа более мощной и дорогостоящей техники. Использование дополнительных свай в кустах может привести к обратному эффекту, так как утяжеление конструкции потянет за собой бóльшую осадку строения. Кстати, уменьшение шага между точечными опорами приводит к тому же результату. Но в некоторых ситуациях вариант увеличения кустистости спасает ситуацию и оказывается более подходящим, нежели установка сваи стойки.
Уширенная пята выгодна тем, что появляется возможность дополнительной опоры висячего ствола на грунт. Однако для забивной сваи, в этом случае, появляются свои неудобства. Технология не позволяет выполнить ее погружение.
Неравномерные осадки фундамента влекут за собой появление трещин на стенах здания и возможное его разрушение.
Длина висячих свай определяется в зависимости от расчетной нагрузки строения и «слабости» залегающих на участке грунтов. Чем больше первая составляющая и меньше вторая, тем глубже устанавливаются свайные опоры. В некоторых случаях их делают составными.
Сваи стойки опираются на прочный слой грунта, передавая ему нагрузки от наземной части сооружения. Нередко они утапливаются на некоторое расстояние вглубь, что увеличивает надежность фундамента и предотвращает какие-либо осадки. Длина стволов может составлять 20м и более.
Расчет висячей забивной сваи
Несущая способность (Fd, кН) висячих, а также свай оболочек, определяется по формуле, указанной в соответствующем разделе СНиП 2.02.03-85. Расчет основывается на нескольких реальных показателях. В их число входят:
Расчет включает в себя и табличные значения:
Сам расчет на сжимающую нагрузку ведется по формуле:
Fd= Yс * (Ycr * R * A + u * Σ Ycf * Fi * Hi).
Висячие сваи, имеющие наклонные боковые грани, просчитываются по несколько иной формуле, в которой учитывается величина наклона и разные значения площадей сечения фундаментного столба.
Еще один расчет несущей способности забивной сваи и оболочки, не предусматривающей выемки грунта, выполняется на выдергивающую нагрузку. Обозначения здесь те же, что и в предыдущей формуле, однако коэффициент условий работы (Yc) имеет другие показатели. При заглублении опоры до 4 метров он равняется 0,6, а более 4 метров – 0,8. Следует отметить, что эти значения не касаются фундамента под опоры ЛЭП. Формула для расчета выглядит следующим образом:
Fdu = Yс * u * Σ Ycf * Fi * Hi
Набивные и буровые виды висячих свай рассчитываются по тем же формулам, но с учетом условий устройства скважины и бетонирования ствола, которые влияют на коэффициент γcf. Он определяется по табл.5 того же СНиП. В нормативе описываются и некоторые другие особенности расчета.
Сваи стойки
Их несущая способность определяется по упрощенной формуле:
Буквенные обозначения здесь соответствуют ранее описанным. Разница состоит лишь в том, что значение R, определяющее сопротивление грунта под нижней частью сваи стойки, принимается не по таблицам, а рассчитывается по формулам.
Что скрывается за понятием висячие сваи?
Висячие сваи
Рыхлость естественного основания требует дополнительного укрепления фундамента за счет повышения несущих способностей породы. Технология, создающая висячие сваи, достаточно популярна для массива слабой породы. Подобно любому другому методу, он имеет свои достоинства, а основным недостатком считается вес.
Какие бывают висячие сваи?
В строительстве наиболее востребованы конструкции квадратного сечения с диаметром от 20 до 40 см, длиной 5-20 м. Они пригодны для использования в любых породах, в почве, отличающейся повышенной подвижностью и сейсмоопасных зонах. В ряде случаев допускается замена цельнолитых стволов на имеющие внутреннюю полость, однако их использование снижает сейсмостойкость объекта (до 7 баллов включительно).
Круглое сечение используется в обустройстве базиса под гидротехнические здания и наземные сооружения в грунтах низкой плотности. Внутренняя полость стержней при погружении наполняется почвой, придающей конструкции устойчивость. Стандартная длина 5-12 м, составная – до 30 м. Диаметр от 30 до 150 см.
Опираются такие стержни на грунт боковыми и торцевыми частями, в то время, как нагрузка на конец незначительная. Нагрузка удерживается и распределяется за счет силы трения. Отсутствие опоры внизу компенсируется ее протяженностью и увеличением трения по бокам. Конусная винтовая безопорная конструкция берет до 70% нагрузки.
Что делать, чтобы опора не уползла вниз?
Существуют специальные технологии для закрепления стержня в грунтовом массиве.
Апробированные методики позволяют решить проблемные вопросы строительства, но ряд способов остается спорным за счет возникновения трудностей другого характера.
Факторы, влияющие на длину стержней:
Методы погружения висячих свай
Базовый процесс устройства основания любого сооружения с опорами данного вида предполагает забивание, но даже внутри одного принцип устройства встречаются разновидности.
Нельзя использовать метод работы с подмывом! Мягкий грунт станет чрезмерно рыхлым, потеряется сцепление между стержнями и землей.
Монтаж для готового фундамента
Необходимость укрепить уже готовое основание требует использования технологии буронабивных висячих свай. Для этого около него или в нем с двухметровым шагом пробуриваются отверстия. Если планируется работа с двойным основанием, глубина обязательно больше линии залегания. Разница значений варьируется до 2,5 метров. Отверстия создаются в свайных промежутках либо рядом со старыми опорными точками.
Фундамент в виде плит требует сквозного бурения по периметру основания. Если объект приложения работ находится на цокольном этаже или в подвальном помещении, монтаж ведется там.
Вторым шагом является почвенное уплотнение при помощи давления. Шахты заполняются бетонным раствором бетононасосом, способным поддерживать необходимое давление смеси. Таким образом происходит укрепление основания строения.
Метод имеет свои преимущества:
По сравнению с традиционно забивной технологией, безопорные стержни более надежно удерживаются в породе. Они укрепляют имеющуюся опорную площадку постройки в случае ее просадки или разрушения.
Минус метода заключается в сложности монтажа, требующего наличия спецтехники.
Ценообразование работ по установке подобных опор зависит от материала изготовления, площади сечения, длины и сложностью работ по погружению.
Висячие сваи востребованы на строительстве фундаментов для много- и одноэтажных построек в сфере жилищного, промышленного, гидротехнического строительства.
Висячие сваи и их особенности
На странице мы расскажем о том что такое висячие сваи, где они применяются и зачем, предоставим подробную информацию про их особенности и особенности их применения. Самая подробная информация про висячие сваи!
Применение: На очень слабых, рыхлых грунтах для монтажа фундамента применяются висячие сваи.
Что такое висячая свая
Отсутствие опоры снизу сваи компенсируется длиной сваи и боковым трением. Например, у конусной висячей винтовой сваи боковая поверхность принимает на себя 60-70 % нагрузки.
Отличие от других типов свай
Разница между висячей сваей и например сваей стойкой в том, что свая-стойка устанавливается с опорой на грунт. Висячая по всей длине уплотняет грунт боковых стенок. С течением времени сцепление увеличивается.
При этом осадка происходит точно так же за счет уплотнения грунта под острием сваи. Есть разница между одиночной висячей сваей и кустом:
Факторы, определяющие длину свай
Расчет висячей сваи (формула)
По форме висячие сваи бывают полыми круглыми, прямоугольными, квадратными. При расчете несущей способности используются следующие величины:
Способы погружения висячих свай
Висячие сваи могут быть погружены различными методами, которые подбираются проектировщиками и исследователями грунта (геодезические изыскания). Перечень методов погружения висячих свай:
Важно! Категорически исключен для висячих свай метод с подмывом: рыхлый грунт станет еще хуже, не будет образовываться необходимое сцепление между ним и боковой поверхностью сваи.
Цены и стоимость на висячие сваи
Цена висячей сваи определяется
Стоимость погружения висячих свай
Погружение висячих свай возможно осуществить силами нашей компании, у нас имеется большой парк специализированной для этого техники, а так же опытные специалисты по проведению таких работ. Итоговую стоимость мы вычислим для вас исходя из следующих факторов. Стоимость зависит от:
Внимание! Работы по погружению висячих свай составляют около 350 руб за метр погонный.
Заказать погружение висячих свай
Наша компания уже более 12-ти лет занимается свайными работами, мы являемся одной из тех компаний, которые работают долго, делают исходя из опыта и следят за собственной репутацией. Ещё у нас получается держать одну из самых низких цен на монтаж свайного фундамента в Москве. Расчет стоимости работ производится индивидуально с помощью консультанта и с учетом результатов испытания свай. Мы предлагаем забивку свай для любых объектов и будем рады помочь вам.