Способы погружения свай

При строительстве дома, независимо от разновидности используемого материала и технологии, обязательно нужно продумать тип фундамента. Это обусловлено тем, что от качества основания зависит практичность, надежность и удобство эксплуатации сооружения в последующем.

Одним из наиболее распространенных оснований считается свайный фундамент.  Свайные опоры производятся в соответствии с техническими правилами и нормами СНиП.

Основные способы погружения свай

Существует несколько методик погружения свай. Все эти способы условно можно поделить на две большие категории – ударные и безударные. Первая методика является наиболее популярной. Метод забивки свай чаще всего используется для плотных и твердых грунтов, либо же в том случае, если нужно установить опору большого размера при строительстве особого типа основания.

Безударные способы погружения опор чаще применяются для сыпучих или подтопляемых грунтов. Существует очень много технологий, поэтому можно гарантировать прочность, надежность и удобство выполнения работ при возведении сооружения с любой архитектурой.

Условно ударный метод погружения свай поделен на следующие подвиды:

• Классический ударный.
• Вибрационный.
• Виброударный.

Безударный способ погружения свай может проводиться такими методиками:

• Вдавливание в грунт.
• Завинчивание.
• Подмыв.
• Электроосмос.

Основные характеристики ударного метода

Ударный метод относится к наиболее распространенным способам погружения свай, поскольку только так можно рассчитывать на практичность и надежность создания основания для дома.

Важно правильно отнестись к техническим требованиям и нормам, рассчитывая при этом количество опор в зависимости от размера будущей постройки и ее особенностей. Это позволит предотвратить нарушение горизонтальной или вертикальной ровности. Заказывать услуги лучше в компании СУ-77, которая выполнит работу качественно и в сжатые сроки.

Особенности вибрационного способа погружения

• При осуществлении этого способа погружения свай на каждую определенную сваю воздействуют специальным оборудованием. Оно способно значительно снизить силу трения, а также сопротивление грунтовых масс.
• При погружении свай на предварительно запланированную глубину затрачивается значительно меньше усилий в сравнении с другими (альтернативными) способами. При использовании ударного метода и при методе вибрации происходит уплотнение грунта приблизительно на 1,5-3 диаметра относительно параметров сваи. Показатели связаны с типом грунтовых пород, присутствующих на строительном участке. Именно поэтому использование вибрационного метода способствует дополнительному усилению несущих характеристик всей конструкции.
• При осуществлении работ вибрационным методом применяются специальные установки – вибропогружатели. Такая техника с помощью специального наголовника воздействуют на забиваемую опору механическими вибрациями с определенной частотой.
• При вибропогружении грунт приобретает своеобразное плывучее состояние, свая продвигается на глубину за счет своего собственного веса. При проведении работ, связанных с эксплуатацией длинных и тяжелых опор, для их погружения в грунт применяются вибрации низкой частоты. При работе с легкими и небольшими сваями при их погружении лучше использовать вибрации высокой частоты, составляющие больше 1500 колебаний за минуту.
• Монтаж сваи в грунт начинается с ее крепления и выравнивания в вертикальном положении, а вибропогружатель устанавливается в изначальном положении. Чтобы проверить правильность установки опоры по вертикали, делается пробное включение виброустановки.

Где применяется вибрационный способ погружения

Такой метод рекомендуется использовать в определенных случаях:

• На песчаных и насыщенных влагой грунтах. При этом способе скорость погружения свай всех типов будет составлять 3,5-7 м/мин.
• На плотных грунтах или почвах с малым увлажнением. Здесь возникает необходимость в предварительном бурении скважины.
• На глинистых и тяжелых суглинистых грунтах. В ходе погружения опоры, примерно за 20-30 см до достижения проектируемой глубины, следует переходить на ударную методику монтажа опор.

В условиях слишком плотной городской застройки использование вибраций допустимо только в определенном режиме. Частота колебаний не должна быть более 40-50 Гц.

Особенности виброударного способа погружения

Такая методика сочетает в себе вибрационные и ударные воздействия на опору. При осуществлении строительных работ происходит одновременное воздействие на сваю двумя методиками, благодаря чему опора быстро и сравнительно легко входит в почву. Применяется данный способ на строительных объектах с достаточно плотной почвой, где другой метод может оказаться неэффективным.

Вибровдавливание опор

В данном способе погружения свай скомбинировано вдавливание, ударная и вибрационная техники. На погружаемую сваю воздействуют сразу же тремя силами. Работа выполняется с помощью установки, состоящей из электрического генератора, лебедки с двумя барабанами и направляющей стрелы, оснащенной вибропогружателем. В конструкции также имеются блоки, через которые к вибропогружателю от лебедки присоединяется канат для выполнения вдавливания.

Погружение свай способом вдавливания

Современные здания с каждым днём становятся всё выше, а сроки на их возведение – более короткими. От этого не должна страдать прочность всей конструкции. Добиться оптимальных результатов помогает метод вдавливания свай, который стал широко востребован. Подобный способ проявил себя крайне результативно на местности с прочным и твёрдым грунтом, исключением являются, разве что, скалы. При осуществлении метода используются опоры со сплошным и трубчатым сечением, длина которых варьируется от 3 до 5 метров.

Сваи погружаются в землю с помощью статической нагрузки, воздействующей на них. Представленный способ получил широкое применение благодаря следующим достоинствам: высокая экономичность,

• возможность регулярного компьютерного контроля;
• высокие показатели прочности;
• минимальный раздражающий шум.

Так как агрегаты, применяемые в процессе погружения свай методом вдавливания, имеют большие габариты для создания силового воздействия, территория стройки, выделенной для них, должна быть не менее 500 квадратных метров. Опора устанавливается в вертикальном положении, для этого специальные зажимы фиксируют ее в направляющей стреле. После выставления вручную, опора вдавливается.

По достижении метровой глубины верхнюю часть погружаемого элемента зажимают специальным устройством – «оголовником». При помощи этого устройства давление от генераторного агрегата передаётся на систему специальных блоков, которые вдавливают сваю всё глубже. Если за одну операцию достигнуть нужного результата не удаётся, основание сваи с помощью специального оборудования приподнимается и опускается, возобновляя давление. Подобные действия повторяются до выхода на проектную глубину.

Для перемещения спецтехники к следующему месту, ее необходимо освободить от грузов. При необходимости увеличения скорости перемещения агрегата применяются самоходные шасси. Стоимость подобной установки невелика, но она имеет существенный минус – требуется дополнительное оборудование и длительное время, затрачиваемое на подготовительные работы.

Погружение свай путём завинчивания

Данный метод применяется только для опор, имеющих стальной наконечник с лопастями. Остальное тело конструкции состоит из железобетонного монолита. Применяется этот способ для возведения конструкций, которые подвергаются повышенной нагрузке (мосты, ЛЭП). Такие сваи используются в грунтах, имеющих неплотную основу или подвергаемых подтоплению. В отличие от метода вдавливания, для завинчивания не требуются большие территории, работы ведутся в конкретных точках, без создания лишних вибраций и шумов.

Оборудование, необходимое для погружения свай методом ввинчивания, устанавливается на автотягаче, создаёт крутящий момент, который при помощи редуктора погружает опору всё глубже. При попадании в более плотный грунт, предусмотрена возможность обратного вращения, с целью небольшого подъёма. После этого процесс возобновляется.

Эта методика применяется для стальных либо железобетонных свай, снабженных металлическим наконечником. Осуществляется процедура с помощью мобильных установок, которые смонтированы на платформе автомобилей, а также на различных самоходных средствах. В большинстве случаев методика применяется при сооружении фундаментных оснований под мачты сетей радиосвязи и электропередач.

Конструктивная особенность рабочего устройства дает возможность выполнять следующий вид операций:

• затягивать сваю во внутреннюю часть трубы рабочего механизма;
• выдерживать требуемый угол погружения, предел составляет 0-45 градусов относительно вертикали;
• заглублять сваю, применяя одновременно вращение и осевое усилие, которое в дальнейшем можно использовать, чтобы вывернуть ее из грунта.

Погрузив сваю в почву, внутреннее отверстие заполняется бетонной смесью. Время заглубления зависит от особенностей грунта, а также размера лопастей. Оно может составлять от 0,2 до 0,6 м/мин.

Погружение свай методом электроосмоса

Данный способ погружения свай способен заменить классический монтаж фундамента. Применяется он на глинистых почвах, отличающихся водянистостью.

Действия операторов минимизированы. В данном случае из двух опор составляют электрическую цепь, в которой уже погруженная свая выступает в роли положительного электрода, а новая – отрицательного. Жидкость в почве вокруг анода перетекает к катоду, делая грунт сухим и податливым. После этого вся конструкция с лёгкостью погружается глубже путем воздействия давлением либо ударами. Когда цепь размыкается, способности грунта возвращаются.

Данный способ погружения применяется на насыщенных водой глинистых почвах. Рассчитана методика на кратковременное действие постоянным током вокруг погружаемой сваи, которая в сети служит катодом. За счет того, что грунт насыщается водой, его сопротивление уменьшается, погружение сваи значительно облегчается.

Анодом в этом случае выступает непосредственно свая, которая была забита прежде. В момент подачи тока влажность грунта вокруг нее становится меньше. Когда действие тока не производится, восстанавливается состояние грунтовых вод и свайные конструкции увеличивают свою несущую способность.

Метод подмыва водой

В данном методе погружения свай производят подмыв грунта. На свае закрепляются несколько трубок различного диаметра (0,38-0,62 см). Из них под давлением льется вода, которая размывает и разрыхляет грунт. Таким образом, у острого края сваи сопротивление грунта становится ниже, он также размывается поднимающейся вдоль стержня водой, что способствует уменьшению трения вдоль боковых поверхностей.

Укрепление трубок бывает боковым, когда они с наконечником располагаются по бокам стержня, применяется обычно две или четыре трубки. Также возможно центральное расположение трубок – используется один одноструйный либо многоструйный наконечник, располагается он в центре погружаемой конструкции.

Воду для подмыва подают к трубам под давлением не менее 0,5 МПа. При применении данной методики нарушается сцепление грунтовых частиц под подошвой, а также вдоль боковых поверхностей свайных конструкций. За счет такой особенности их несущая способность становится значительно ниже. В связи с этим, последние метр или два погружения производятся без применения этого метода. Подмыв также прекращается при заглублении оболочек, когда нож на полметра не дошел до требуемой отметки. Недопустим метод в случае угрозы просадки близко расположенных конструкций, а также, если грунт способен изменять плотность под воздействием влаги.

В ходе этой методики погружения свай, кроме укладки разводящей линии и установки насосов, требуется выполнить дополнительные операции:

• прикрепление трубок к сваям;
• подсоединение трубок с использованием гибких рукавов к трубопроводу;
• запуск и отключение двигателя насоса;
• многократное использование трубок требует их извлечения.

За счет этих операций увеличивается трудоемкость и стоимость работ, поэтому применяется этот метод погружения довольно редко, в основном, для свай длиной более 8 метров.