Свайный фундамент – древнее изобретение человечества. Современные технологии позволили заменить древесину прочным и долговечным железобетоном, устойчивым к биологическому разрушению. Железобетонные забивные сваи, цельные и с полостью в центре, используются для устройства фундаментных оснований на грунтах разных типов, преимущественно рыхлых и слабых.
Особенности свайного фундамента
Свайный фундамент при возведении объекта на грунте с низкой несущей способностью обеспечивает надежное основание для постройки, поскольку:
- длина свай подбирается с таким расчетом, чтобы они опирались на грунт с высокой несущей способностью;
- в пятне застройки грунт уплотняется, так как при обустройстве свайного поля опоры, погружаясь в грунт, раздвигают его в стороны.
За счет ростверка на забивных железобетонных сваях создается жесткость конструкции фундаментного основания. Кроме того, горизонтальные связи из монолитных железобетонных балок способствуют равномерному распределению нагрузки от надземной части постройки на фундамент.
Разработка проекта регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», а установка забивных железобетонных свай – СНиП 3.02.01-87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты».
Область использования забивных ЖБ свай
В первую очередь опоры данного типа востребованы для создания фундаментов на забивных железобетонных сваях при строительстве частных и многоквартирных домов, зданий различного назначения.
Кроме того, забивные ЖБ опоры применяют при строительстве сооружений:
- инженерно-транспортной инфраструктуры (мосты, эстакады и т.д.);
- гидротехнического назначения (пирсы, причалы, водозаборники и т.д.);
- сельскохозяйственного и промышленного комплекса (ангаров, цехов, складов и т.д.).
Забивные железобетонные сваи 300х300 мм и другого сечения могут применяться при реконструкции готового свайного поля или его усиления – их установка помогает более равномерно распределить нагрузку на основание. С помощью свай круглого сечения укрепляют склоны и сооружения из насыпных материалов в ходе дорожного и железнодорожного строительства.
Типы и маркировка железобетонных забивных свай
Крупносерийное изготовление железобетонных забивных свай осуществляется по ГОСТу 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления». Предприятия выпускают изделия нескольких типов для использования в различных условиях.
Тип «С», «СН» и «СЦ»
Это сваи без полости в теле, которые имеют квадратное сечение размером от 150х150 мм. Максимальная длина изделия зависит от размеров сечения. Забивные железобетонные сваи квадратного сечения изготавливаются методом заливки бетона на каркас, при этом у опор:
- тип «С» – каркас выполнен из ненапрягаемой арматуры с поперечным армированием ствола;
- тип «СН» – каркас с поперечным армированием изготавливается из напрягаемой арматуры;
- тип «СЦ» – каркас без поперечного армирования имеет напрягаемую арматуру в центре.
Если требуется опустить опоры на большую глубину, применяются составные конструкции. Составные железобетонные забивные сваи имеют закладные металлические детали для стыковки и надежного крепления, они маркируются ССВ (верх) и ССН (низ).
Цельные опоры квадратного сечения – наиболее распространенный тип забивных свай. Они могут использоваться практически на любых грунтах.
Тип «СП»
Опоры данного типа имеют квадратное сечение и круглую полость в стержне. Такая конструкция позволяет уменьшить вес изделия. Для изготовления используется бетон класса прочности В22,5 (М300), каркас из обычной или напрягаемой арматуры (в последнем случае к маркировке добавляется литера «Н»).
Типы «СК» и «СО»
Это опоры круглого сечения, которые могут выпускаться с открытым или закрытым нижним концом. Наконечники из листовой стали упрощают погружение свай в грунт. Изготавливаются опоры путем заливки бетоном пространственных конструкций из арматуры.
Сваи «СК», диаметром от 400 до 800 мм, применяются так же, как и опоры квадратного сечения. Помимо обычных, выпускаются составные сваи, они снабжены специальными замковыми элементами из листовой стали для крепления между собой.
Сваи «СО» представляют собой тонкостенные оболочки диаметром до 1600 мм. После установки опоры полость внутри нее заливают бетоном. При маркировке железобетонных забивных свай «СО» с усиленным каркасом добавляют литеру «У».
Тип «СД»
Это сваи-колонны для строительства одноэтажных или двухэтажных построек. Они имеют квадратное сплошное сечение 200х200 или 300х300 мм и снабжены консолями, которые служат опорами для кровельных или фундаментных балок, перекрытия второго этажа.
Сваи маркируются в зависимости от конфигурации:
- «1СД» – двухконсольные, для установки по крайним осям постройки;
- «2СД» – для установки по средним осям постройки.
Сваи-колонны не подходят для применения на грунтах со слабой несущей способностью.
Критерии выбора
Тип, технические характеристики и размер забивных железобетонных свай выбираются исходя из особенностей конкретного проекта. При этом следует обратить внимание на следующие параметры:
- прочность ЖБ изделия (чем выше марка бетона – тем прочнее свая);
- предел прочности опоры на сжатие (зависит от типа каркаса и марки бетона);
- морозостойкость (F);
- влагостойкость (W);
- вес ЖБ сваи.
Примечание: сваи типа СП не допускаются к применению в сезонно-оттаивающем слое грунта вечной мерзлоты и в открытых водоемах, если уровень вода-среда склонен изменяться.
Плюсы и минусы забивных железобетонных свай
К достоинствам армированных бетонных опор, погружаемых в грунт путем забивки, относят:
- длительный эксплуатационный срок – правильно выбранные сваи, соответствующие действующим стандартам, способны прослужить 90 лет и более при соблюдении технологии монтажа;
- высокая прочность – армированные опоры выдерживают вес строительных конструкций многоэтажных построек и эксплуатационные нагрузки;
- устойчивость на проблемных грунтах – свая контактирует с грунтом практически всей поверхностью, что добавляет ей устойчивости;
- большой диапазон применения – забивные опоры можно применять на грунтах практически всех типов, если породы имеют высокую плотность или каменистые включения, предварительно бурят лидерную скважину.
Список недостатков серии забивных железобетонных свай включает высокую стоимость самих изделий, их транспортировки и монтажа. Для установки опор требуется привлечение спецтехники. На местности со сложным рельефом, где использование спецтехники затруднено, применение забивных опор может оказаться нерентабельным.
Частные застройщики нередко решают вопрос, что лучше – винтовые сваи или забивные железобетонные? Винтовые опоры подходят для возведения индивидуальных домов, дач, хозяйственных построек. Они дешевле, проще в доставке и их можно установить собственными силами.
Но для капитального строительства на сложных грунтах больше подходят забивные железобетоны сваи 150х150 мм и более. ЖБ опоры выдерживают нагрузку в 10 раз выше, чем винтовые, и служат в несколько раз дольше металлических, склонных к коррозии.
Заключение
Чтобы гарантировать надежность подземного основания, следует использовать только сертифицированную продукцию – изготовленные по ГОСТу 19804-2012 забивные железобетонные сваи.
Широкая номенклатура изделий позволяет подобрать вариант с учетом параметров постройки и условий эксплуатации подземного основания. Для строительства частных домов забивные железобетонные сваи применяются относительно редко из-за высокой стоимости самих изделий и монтажных работ.
