Меню Рубрики

Установка висячих свай технология

Висячие сваи — выбираем лучшее

Слабое естественное основание – одна из основных причин развития технологии укрепления фундаментов и повышения несущей способности самого грунта. Давно известна технология создания висячих свай, то есть опор, погружаемых в массив слабой горной породы. Как и любой другой, этот метод в чем-то хорош,но имеет весовые недостатки.

По внешнему виду висячие сваи являются бетонными стержнями. По строительным нормам они имеют длину 7 метров. Форма поперечного сечения опор может быть любой, также они могут быть цельными по длине или сборными. Такие сваи удлиняются в случае проведения работ с рыхлыми породами.

Работают такие опоры боковой поверхностью, а концом – очень незначительно. Из-за такой особенности работы висячая свая может просто напросто «сползти» дальше. Специалисты нашли несколько способов, как закрепить опору в массиве грунта.

  1. Используют заготовки свай более толстого сечения, таким образом, растет площадь их соприкосновения с грунтом и улучшается фиксация в нем.
  2. Делают сваи длиннее 7 метров, даже не затем, чтобы довести ее до положения сваи-стойки, а для того же, зачем увеличивают и поперечное сечение. Трение по удлиненной боковой поверхности не позволяет опоре перемещаться вниз или вбок относительно проектного положения.
  3. Повышают плотность расположения свай.
  4. Делают опоры с утолщением на конце или даже по бокам для повышения их устойчивости.
  5. Применяют новые технологии, такие как разрядно-импульсная и некоторые другие.

Слева- свая-стойка, справа — висячая свая

За счет этих методик решаются многие вопросы строительства, но остаются и такие задачи, решать которые нужно, но пока удается с трудом.

  1. Расширение свай и их удлинение требует дополнительного сырья, которое стоит денег. Такие мелочи значительно повышают конечную стоимость фундамента.
  2. Толстые или длинные сваи труднее забивать в землю, а это в свою очередь тоже сказывается на стоимости конечного результата, то есть фундамента.
  3. Повышение плотности расположения свай часто дает, как бы странно это не звучало, эффект погружения всего куста свай в грунт, потому что слой под концами свай не выдерживает веса грунта и самих опор над ним. Это влечет за собой осадку здания и даже его подвижки, что приводит его в аварийное состояние. Самое худшее, это когда указанные процессы относительны, то есть идут с одной стороны здания, а вторая не движется. Тогда здание может просто треснуть.

Практическим путем было установлено идеальное отношение диаметра опор и расстояния между ними 1:3 и более. В обратном случае слишком велика вероятность осадки всего фундамента.

Способы погружения

Принцип устройства фундамента на висячих сваях один, это их забивание, но этот процесс имеет свои разновидности.

  1. Вибрационный – безопасный для сваи, горной породы и окружающих зданий метод, изобретенный относительно недавно. При воздействии вибрации грунт несколько размягчается и свая хорошо входит в него, а потом, после прекращения вибрационного воздействия, грунт застывает и опора оказывается зафиксированной в его массиве. До момента «схватывания» подавать на сваю нагрузку нельзя, так как она просто сползет ниже проектной отметки.
  2. Вдавливание – эффективно в глинистых, мягких и пластичных грунтах. Самый удобный способ, если сваи нужно погружать секциями.
  3. Вибрационное вдавливание – гибридный метод на основании двух вышеизложенных, считается инновационным, наиболее щадящим и эффективным на сегодняшний день.
  4. Ударный – способ «по старинке», опасен для самой опоры, так как она может треснуть и для окружающих зданий, так как они тоже могут потрескаться из-за распространяющихся в толще грунта сейсмических волн. Помимо опасности, этот метод еще и очень мешает жителям окружающих домов.
  5. Ввинчивание – метод, который используется, если мы работаем с винтовыми сваями. Они также будут висячими по расположению в толще грунта, но на конце имеют винт, за счет которого погружаются и фиксируются в породе.

Основная формула при расчетах

Формула для производства расчета несущей способности опоры имеет следующий вид: Р=Кm(RнF+uΣf n ili).

Расчет устойчивости по этой формуле производится по следующим параметрам:

  • К – коэффициент неоднородности грунта, в который погружают сваю, б/p;
  • F – площадь поперечного сечения опоры, м 2 ;
  • Rн – сопротивление грунта нагрузкам, т/м 2 , этот параметр берется из таблиц, приведенных в нормативных документах и приложениях к ним;
  • m – коэффициент условий работы сваи, б/р:
  • Ii – расстояние между сваями или толщина слоя грунта между ними, по-разному в разных источниках, м;
  • u – периметр поперечного сечения опоры, м;
  • f n i – табличное сопротивление грунта по боковой поверхности погружаемой сваи, т/м 2 .

Укрепление фундаментов

Помимо строительства новых, существует не менее важное направление укрепления уже существующих, эксплуатируемых оснований сооружений. Самое распространенное решение этой задачи и эффективное, по расчетам строителей, это погружение под фундамент буронабивных свай. По положению в массиве грунта они тоже висячие, но по типу устройства – буронабивные. Для достижения лучшего трения грунт трамбуется, а между существующими опорами бурятся скважины, куда подается под напором цементный раствор. Напор может быть столь велик, что вызывает гидроразрыв и последующее самоуплотнение грунта. Скважины имеют глубину на пару метров больше глубины погружения старых свай.

Читайте также:  Установка приготовления стержневой смеси

Если нужно укрепить плитный фундамент, то под него инъецируют цементный раствор. К опорам также удобно подводить цементный раствор инъекторами. Инъецирование дороже, но оно позволяет подвести раствор в нужное место с большой точностью. Таким образом, несущая способность фундамента на старых опорах или плите возрастает в два раза. Этим висячие сваи хороши, их при нынешнем развитии техники можно укреплять по мере эксплуатации.