Разработка фундамента всегда базируется на данных о состоянии грунтов, их несущей способности. Решение о выборе свайных фундаментов принимается совместно конструктором и заказчиком, это достаточно сложный для выполнения тип фундамент, который имеет свои особенности, но в ряде случаев это единственно возможный вариант.
Сфера применения свайных фундаментов
Свайные фундаменты в строительстве применяются не так часто, их выбор зависит от условий местности. Если в районе строительства преобладают горные породы, которые имеют большую несущую способность, то необходимости в устройстве свай нет, но в ряде случаев мы имеем дело с совершенной другой ситуацией:
- строительство предполагается в болотистой и легко подтопляемой местности;
- объект будет возводится на зыбком и слабом грунте или песке;
- возведение здания планируется в условиях вечной мерзлоты.
В ряде случаев выбор в пользу свайного фундамента делается по экономическим соображениям, и сваи забивают в грунтах, на которых мог бы быть возведен столбчатый или ленточный фундамент. Безусловно скальный грунт или грунт с включением больших камней для этих целей не подойдет.
Сваи делятся на забивные, винтовые и буронабивные. В первом случае коперная установка постепенно погружает сваю в грунт, во втором случае металлические сваи завинчиваются в грунт, а в третьем случае сваи устраиваются в обсадных трубах в специально пробуренных для них отверстиях непосредственно на площадке.
Коперная установка (копер)- это строительная машина, которая используется для подъема сваи, установки ее на точку погружения и погружения в грунт с помощью забивочного молота.
Технология изготовления свайного фундамента также имеет ряд особенностей, которые должны быть учтены. В первую очередь оборудование для забивки свай имеет небольшие габариты, во-вторых объем земляных работ при установке, к примеру винтовых свай, минимален, что актуально для условий вечной мерзлоты. Буронабивные сваи могут использоваться на участках, которые расположены в условиях стесненной застройки, и вибрация может негативно сказаться нас состоянии соседних зданий.
По материалу изготовления сваи бывают металлические и железобетонные. Металлические винтовые сваи обычно имеют небольшую длину и используются для мобильных зданий, индивидуальных домов, небольших построек. Они легко устанавливаются в грунт и при этом имеют высокую несущую способность и надежность.
Таким образом одним из достоинств этой технологии является возможность выполнения работ нулевого цикла в условиях зимнего времени без потери качества, а также ведение работ в условиях стесненной застройки.
Рисунок 1. Свайно-ростверковый фундамент. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Проектирование свайного фундамента
Если в результате оценки всех возможностей был выбран свайный тип фундамента, то в первую очередь в проекте приводится обоснование того, почему было принято это решение.
Далее проектирование можно условно разбить на несколько больших блоков:
- анализ исходных данных, отчетов об инженерно-геологических изысканиях, расчетной нагрузке от здания. Несущие свойства грунта показывают какую величину внешней нагрузки способна выдержать площадь почвы, при этом стоит учитывать то, что несущая способность сваи превышает несущую способность грунта, поэтому требует сопоставить данные о свойствах свайного фундамента в конкретном грунте;
- выбор типа свай (буронабивные, забивные или винтовые) и типоразмер, который будет в дальнейшем проверяться в расчетах;
- расчет выбранной сваи в конкретных условиях. Должно быть учтено сопротивление грунта под опорной подошвой сваи и то сопротивление, которое приложено к стенкам сваи, погруженной в грунт;
- определение требуемого количества свай и места их установки. Обычно сваи размещают в углах здания, по периметру и несущим стенам с шагом полтора-два метра;
- указание на чертеже плана расположения свай.
Для проверки результатов теоретического расчета на строительной площадке выполняют пробное погружение сваи в грунт. Полученные практическим путем результаты сравнивают с теоретическими и принимают решение о необходимости корректировки проекта.
Выбор фундамента для будущего здания — это ответственная задача, которая требует взвешенных решений. Стоимость фундамента составляет до 20% от всей стоимости здания и поэтому следует выбирать надежное решение, которое обеспечить устойчивость, жесткость и прочность всей конструкции. Свайные фундаменты сегодня применяются в различных условиях, они позволяют провести работы нулевого цикла при отрицательных температурах и избежать трудоемкого рыхления мерзлого грунта. Большое количество вариантов и типоразмеров определило их широкое применение.
