Свая св 1 характеристики

Функциональные особенности составных изделий

Если брать сваи, производимые в соответствии с действующими Государственными стандартами, то они состоят из двух конструктивных частей – верха и низа. Сечение у этих свай может быть следующим:

300х300 мм. Длина изделия — от 14 до 24 м.
350х350 мм, 400х400 мм. Длина – от 14 до 28 м.

Верхняя и нижняя часть свай могут существенно отличаться по длине. При сечении 300х300 мм длина нижней части — от 7 м, максимальная – 12 м. При сечении 350х350 или 400х400 мм нижняя часть с минимальной длиной 8 м, максимальной – до 14 м. Что касается верхней части, то она у свай с сечением 300х300 мм может быть в длину от 5 до 12 м, при сечении 350х350 или 400х400 — от 6 до 14 м.Определить назначение и местоположение частей очень просто по их внешнему виду: на нижней части есть заострение, облегчающее вдавливание в грунт при забивке. Со стыкуемыми частями еще проще, т.к. на них имеются элементы, за счет которых происходит фиксация. Для стыковки этих элементов могут использоваться следующие методики:

Сварка накладки из листового металла, обжимающей тело сваи;
Обжимные болтовые накладки;
Простое и недорогое соединение посредством закладных стаканов;
Посредством шпоночных выступов без фиксации, или же посредством кондуктора. В этих же случаях может использоваться герметизирующая лента;
Соединение за счет армирующих стержней и посадочных отверстий. Для фиксации применяют особо прочный строительный клей;
Для фиксации может использоваться откидной замок;
Штифт.

За прочность отвечает армирующий продольный каркас, для изготовления которого используется арматура А2 и А3, с диаметром от 13 до 20 мм. Поперечная прочность при этом обеспечивается металлическими сетками типа B-1, причем минимально допустимый диаметр проволоки – 0,5 см.Для заливки тела сваи может использоваться бетон. Класс – не менее М200. В качестве наполнителя допустим только щебень с величиной фракции не более четырех см.В современном строительстве предпочитают использовать сваи, залитые по технологии предварительного натяжения. В этом случае армирующий каркас предварительно натягивается посредством использования гидравлических домкратов. Как только бетон схватывается, домкраты ослабляют, арматура возвращается в исходную позицию, за счет чего происходит упрочнение конструкции. Все сваи, изготовленные по этой технологии, обладают максимальными прочностными характеристиками, эффективно сопротивляясь сжатию, а также изгибанию в толще грунта.

Технология установки столбчатых опор

Общий вес здания, геология и климатические условия места строительства определяют возможную глубину заложения основания. Столбчатый фундамент на трубах ставят своими руками в 2 возможных вариантах:

В сухих спокойных грунтах, не подверженных пучению, глубина установки может не превышать 0,8 м. Даже при небольшой высоте подъема над уровнем земли (до 0,4 м), желательно производить обвязку по верху столбов из металлического швеллера, двутавра или деревянного бруса.

В неблагоприятных условиях высокого залегания водоносного слоя, неустойчивого поведения почвы (мелкий песок, супесь, суглинок, пластичная глина), опоры нужно заглубить ниже уровня промерзания грунта, характерного для этой климатической зоны.

Эффективная работа всех опорных элементов конструкции обеспечивается грамотным выбором расстояния между осями свай в пределах нормированного минимально и максимально допустимого шага.

Горизонтальные связи ниже оголовков

Слишком близкое расположение столбов изменяет работу одиночного элемента на действие куста по общему наружному периметру. Происходит уменьшение несущей способности 1 опоры.

Увеличенное расстояние приводит к необходимости увеличения толщины горизонтальных связей (ростверк, венец сруба). Растет риск разрушения оголовка стойки.

Такое усиление можно проводить и без увеличения высоты подъема здания над уровнем земли.

Пластиковые или асбоцементные трубы обвязывают, при необходимости, ниже оголовков, просверливая отверстия и вставляя стальные анкера, к которым можно приварить металлические связи из профиля.

Минимальное расстояние определено ГОСТ и составляет 3Ø трубы между центрами труб. Исключения делают только для установки опор под наклоном (1,5 Ø столба).

Бетон для заливки можно готовить как в механическом миксере, так ручным способом. К цементу М500 на 1 часть берут 6 частей песка с гравием.

Для улучшения пластичности и равномерности заполнения полости столба в растворе используют специальные добавки (пластификаторы).

Все этапы строительства фундамента со стальными трубами в качестве корпуса столба, выполняются без выдержки сроков набора крепости бетоном или осадки опорной части. Легкие здания, бани и хозяйственные постройки ставят на металлические колонны без применения специальной строительной техники за 1 – 2 дня.

Конструктивные особенности свайного основания

Канализационные ПВХ трубы представляют собой полые цилиндры с уширением одного конца. Это позволяет стыковать секции, формируя трубопроводы различной длины.

Благодаря резиновым уплотнительным кольцам, места соединений прочны и герметичны. Готовая свая представляет собой трубу с установленным внутри армокаркасом, залитым бетоном.

Особенности: опору из ПВХ трубы, заполненную монолитным железобетоном, относят одновременно к сваям и столбчатым фундаментам. И то, и другое определение верно.

Когда возводят?

Свайный фундамент через точечные опоры передаёт нагрузку от веса здания или сооружения, минуя слабый слой почвы, на твёрдое основание (суглинистые, каменистые и скалистые грунты).

При расчёте должно сохраняться неравенство между удельной нагрузкой дома и сопротивлением грунта. Последняя величина должна значительно превышать давление строения.

Свайное основание из труб монтируют для домов, которые представляют собой:

каркасные,
щитовые,
брусовые и бревенчатые (срубы) строения.

Фундамент из труб большого диаметра способен выдерживать нагрузку двухэтажных зданий такого типа.

Свайное основание из канализационных ПВХ цилиндров не возводится для домостроений из сборного и монолитного железобетона, кирпича и камня, из-за их большого веса.

Требования к стройматериалу

Промышленность стройматериалов выносит на рынки страны широкий ассортимент ПВХ труб. Продукция состоит из изделий разной длины, диаметров, толщины стенки и веса.

Трубы безнапорной канализации наиболее популярны среди индивидуальных застройщиков. В качестве оболочки сваи используют гладкие канализационные трубы (КТ).

Гофрированные изделия в качестве свай не годятся для возведения фундаментов. Ребристая поверхность КТ будет сцепляться с пучинистым или замёрзшим грунтом, что вызовет смещение и деформацию опоры.

Застройщики для фундаментов на своих приусадебных участках в основном приобретают КТ диаметром 160 мм, толщиной стенки от 3,2 до 4 мм. Длина труб может быть 500, 1000, 2000 и 3000 мм. Это позволяет стыковать разные секции для получения опоры нужной высоты.

Несущая способность сваи напрямую связана с её диаметром. Чем он больше, тем более мощным получается монолитный железобетонный столб. Одна труба ø 160 мм способна нести нагрузку в несколько сот килограммов.

Достоинства и недостатки

Фундамент из канализационных ПВХ труб имеет свои плюсы и минусы.

ФКТ отличается от других видов фундаментов рядом достоинств:

Лёгкие трубы не вызывают трудностей при транспортировке и складировании.
Пластиковые КТ поддаются обработке. Трубы легко разрезают ножовкой и торцовочной электропилой.
Монтаж свайного основания происходит вручную, не требуя применения тяжёлой строительной техники.
Наземная высота свай способствует постоянному проветриванию подпольного пространства, что не создаёт условий для скопления влаги, образования плесневых и грибковых колоний, не предоставляет убежища вредным насекомым, мышам и крысам.

Читайте так же: В чем измеряется железная труба

Наряду с вышеупомянутыми достоинствами следует отметить ряд недостатков:

Фундаменты такого типа возводят только под лёгкие здания и сооружения.
Заливку бетоном труб можно производить только в тёплое время года. Зимой построить такой фундамент невозможно так, как процесс застывания раствора происходит при положительной температуре окружающего воздуха.
Конструкция свайного основания дома исключает устройство подвальных помещений и цокольного этажа.

Маркировка и типы изделий по Государственным стандартам

Все требования к техническим характеристикам свай составного типа изложены в ГОСТ №19804 «О сваях железобетонных». Он выделяет:

Квадратные и круглые сваи;
Оболочечные сваи.

Соответственно, требования к каждому конкретному типу свай также изложены в отдельных нормативах:

ГОСТ №19804.6 от 1983 года. В нем изложены требования к оболочечным и круглым изделиям с не напрягаемой основой;
ГОСТ №19804от 1991 года. Оболочечные сваи, для изготовления которых используется напрягаемый и не напрягаемый каркас. Их массово используют в любом капитальном строительстве, за исключением гидротехнического.
ГОСТ №19804 от 2012 года. Только квадратные изделия с любым типом каркаса.

Кроме того, те же Стандарт описывает обозначение изделий С270.36.СВ, расшифровываемое следующим образом:

С. Означает, что это – ЖБ изделие сплошное, сечение – квадрат, (маркировка СП – сечение – квадрат, есть внутренняя полость, СК – сечение — круг, есть полость, СО – оболочечное изделие);
270 – так указана общая длина (считается в дм);
36 – показатель стволового сечения (см);
СВ – маркировка стыкового соединения, в данном случае – сварного.

Прочие составные элементы также должны маркироваться в обязательном порядке. Помимо всех вышеописанных обозначений, в их маркировке обязательно должны присутствовать аббревиатуры, указывающие на положение секций (НС – снизу, ВС – сверху). Кроме того, обязательно должна быть указана цифра, указывающая на способ армирования:

1. 1,2 см, А2 (первое число – диаметр, А2 – тип арматуры армирующего каркаса);
2. 1,2 см;
3. 1,4 см;
4. 1,6 см;
5. 1,8 см;
6. 2 см.

От 2 до 6 тип – А3.

Методика забивки

Для погружения в грунт таких свай используется методика ударной забивки, причем для этой работы используют либо дизельные, либо же гидравлические, молоты. Ни в коем случае нельзя погружать такие сваи с помощью вибрационных установок, так как стыкуемые элементы в этом случае разбалтываются, деформируются, после чего свая становится непригодна для дальнейшей эксплуатации.

Кроме того, для монтажа составных свай целесообразно использовать погрузчик с выносной стрелой, оперативно подающий составные элементы свай к забивной установке. При этом можно достичь значительного ускорения работ, т.к. сваебойная техника при этом практически не перемещается по строительной площадке. Рассмотрим процесс монтажа, состоящий из следующих последовательных действий:

Первую часть стропуют и ставят вертикально над установленным местом забивки;
Оголовок сваи заводится непосредственно под боек молота, причем он должен быть оборудован подбабком. Он предотвращает деформацию и разрешение крепежных элементов

После этого по копровой мачте спускают ударную часть молота;
Важно провести проверку вертикального расположения сваи, а также ее центровку по отношению к центральной оси бойка;
Первые удары по оголовку сваи должны наноситься на ¼ от максимальной мощности установки, так как в этом случае намного проще корректировать правильность позиционирования забиваемого элемента;
На полную мощность установку выводят, лишь когда свая погрузится в грунт не менее чем на два метра, и вплоть до того момента, когда оголовье забитого элемента не будет выходить из грунта на 0,3-0,5 м;
После этого проводится стыковка второй секции сваи. При этом крайне важна точность позиционирования последней

Это настолько важно, что оператору копра требуется помощь стороннего наблюдателя;
Закладные стаканы заваривают, после чего приступают к окончательной забивке вплоть до проектного отказа.

Расчёты

Целью расчётов является определение оптимального количества свай, которые бы обеспечили стабильное положение дома относительно грунтового основания.

Расчёт свайного фундамента из КТ состоит из нескольких этапов:

определение оптимального веса дома;
расчёт необходимой площади опоры;
определение характеристик грунтового основания;
количество и план расположения свай;
расчёт длины КТ.

Определение оптимального веса дома

Сбор нагрузок включает в себя вес всех конструкций строения, снеговую нагрузку на кровлю, вес будущей обстановки, технологического оборудования (системы кондиционирования, отопления, электротехнических устройств и пр.).

Также принимается во внимание максимальное количество людей могущих находиться в доме одновременно. Чтобы застраховаться от просчётов, полученный результат умножают на коэффициент надёжности (k = 1,1)

Необходимая площадь опоры

Сумму нагрузок делят на площадь дома, получая условную удельную нагрузку (кг/см2). Она должна быть меньше на 10 – 15% меньше сопротивления твёрдого грунтового основания.

Площадь дома делят на величину поперечного сечения канализационной трубы (0,02 м2), тем самым получают необходимое количество точечных опор.

Характеристики грунта

Свайный фундамент устанавливают в местах, где верхний пласт земли обладает слабой структурой (глинистые, пучинистые и болотистые почвы)

Поэтому важно опереть трубы на нижний твёрдый слой грунта

Сопротивление грунта можно узнать из вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства. Документ хранится в отделе архитектуры и землеустройства местной администрации.

Помимо этого в данных геологоразведки указана глубина промерзания почвы и уровень грунтовых вод, что необходимо будет знать при расчёте длины сваи.

Количество и план расположения свай

Корректируя оптимальное количество свай, выдерживают соответствие удельной нагрузки сопротивлению грунта.

После этого составляют план расположения свай, соблюдая следующие условия — опоры должны устанавливаться с интервалом не более 1,5 – 1,6 м, по углам периметра здания и в местах пересечения внутренних стен.

Это делается для того, чтобы нагрузку от дома равномерно распределить по всей длине ростверка.

Длина опор

Длину опор рассчитывают, исходя из:

глубины промерзания почвы,
уровня грунтовых вод,
отметки нахождения твёрдого грунтового основания.

Также учитываю высоту наземной части трубы (минимум 300 мм).

Например, глубина промерзания составляет 300 мм, прочный грунт находится ниже на 100 мм, а уровень грунтовых вод ещё ниже — на глубине 1500 мм, то подземная часть сваи будет равна 700 мм. С учётом наземной высоты сваи длина КТ будет равна 1000 мм.

Как возвести своими руками?

Данная инструкция носит рекомендательный характер и не является прямым указанием точного выполнения её пунктов. В ней отражены основные правила возведения свайного фундамента из канализационных ПВХ труб – это:

Подготовка строительной площадки.
Заготовка стройматериалов и подбор инструментов.
Бурение и подготовка скважин.
Установка труб.
Армирование свай.
Приготовление и заливка бетона.
Обратная засыпка скважин.

Подготовка строительной площадки

С территории стройучастка убирают мусор и удаляют плодородный слой почвы вместе с растительностью. Шнуром и колышками делают разметку расположения центров свай. Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами.

Заготовка стройматериалов и подбор инструментов

Понадобятся следующие материалы:

канализационные ПВХ трубы;
щебень, песок, цемент и вода;
арматура периодического профиля ø 8 – 10 мм;
гладкая арматура ø6 мм;
вязальная проволока.

Для осуществления строительного процесса будут нужны следующие инструменты:

штыковые и совковые лопаты;
тачка;
садовый бур;
лазерный нивелир;
бетономешалка или ёмкость для замеса раствора вручную;
ножовка, строительный нож;
вёдра.

Бурение и подготовка скважин

Ось бура перед сверлением грунта выставляют строго вертикально. В процессе бурения вертикальность инструмента строго контролируют.

В случае перекоса, установленная труба потеряет часть несущей способности. Дно скважины должно находиться ниже проектной отметки низа сваи на 200 – 300 мм. Это нужно для уширения подошвы фундамента.

Оно состоит из оси с закреплённой на ней подвижной лопатки с режущим лезвием и накопительным бункером. Тросиком постепенно поднимают лопатку снизу до горизонта, срезая грунт по кругу вращения устройства. Отработка попадает в бункер, который потом извлекают вместе с лопаткой наверх.

На дно высыпают песок и тщательно его трамбуют. Выработку заполняют бетоном, и оставляют скважину в покое на 14 дней.

Установка труб

Чтобы избежать перекосов, скважины сверлят на 50 – 70 мм больше, чем диаметр труб. Это даёт возможность откорректировать вертикаль сваи и зафиксировать её положение распорками из бруса.

Армирование

Внутрь опор опускают вертикально один или несколько арматурных хлыстов периодического профиля, связанных проволокой с поперечной гладкой арматурой. Для соединения свай с ростверком оставляют выпуски арматуры на высоту 200–300 мм.

Приготовление и заливка бетона

Трубы заливают бетоном М 300. Для его приготовления использую цемент М 400–500.

В бетономешалку засыпают цемент, песок и щебень. В процесс вращения барабана в него постепенно добавляют воду, до получения густого жидкого раствора.

Раствор погружают в тачку и довозят до очередной трубы. Заливают бетон вёдрами, постоянно трамбуя его подручными стержнями.

Обратная засыпка скважин

По окончании заливки пазухи вокруг свай засыпают грунтом или песчано-гравийной смесью. Засыпку послойно трамбуют. Через 30 дней приступают к монтажу ростверка.

Где используются составные сваи

Под «составными» понимаются ЖБ сваи, составленные из нескольких связанных между собой элементов. Главное преимущество таких изделий – их длина. Составные сваи могут достигать длины 36 метров, чего при использовании свай цельного типа добиться практически невозможно из-за крайней сложности транспортировки и забивки таких конструкций.Смысл любого свайного фундамента в том, что основания свай, использованных для его монтажа, должны опираться на слои плотных и прочных грунтов. В случае, когда их подошва так и не смогла достигнуть почвы с нужной несущей способностью, прочностные характеристики самого основания будут невысоки, и со временем оно может просесть.Таким образом, необходимость использования составных свай возникает в том случае, когда толщина грунтов с неудовлетворительными несущими свойствами больше длины стандартных цельных свай. Заметим, что к числу почв с неудовлетворительной несущей способностью относятся следующие виды грунтов:

Торфяники и почва с большим процентным содержанием торфа.
Илистые и заиленные грунты.
Текучие и сильно сжимаемые виды почв.

Впрочем, на таких грунтах допустим только свайный фундамент, так как прочие виды оснований в любом случае будут иметь явно недостаточную несущую способность.Кроме того, составные конструкции идеально подходят при реконструкции уже действующих фундаментов. В этом случае можно значительно усилить несущую способность такого фундамента, забивая сваи в ограниченном пространстве, где невозможно использовать сваи цельного типа. Впрочем, при этом также есть ограничения, так как минимальная длина секции составной сваи – 5 м.Кроме того, составные сваи идеальны для монтажа фундамента на отдаленных строительных объектах, куда сваи стандартной длины доставить или невозможно, или же крайне нецелесообразно с экономической точки зрения. Наконец, составные сваи – выбор многих небольших субподрядчиков в строительном бизнесе, которые просто не имеют техники, позволяющей забивать сваи при их длине свыше 12 метров (стандартное ограничение колесного копра).