Несущая способность свай

Несущая способность сваи: что это, факторы, влияющие на ее значение

Под этим термином принято понимать уровень стойкости свайной опоры к деформации под влиянием разносторонних нагрузок – без структурных изменений и утраты свойств. Величина и характер факторов воздействия состоит из пары компонентов:

• Вес надземной части строения;
• Параметры грунта – плотность, структура, увлажненность.

Соответственно совокупности действующих факторов и их особенностей принято выбирать какое-то конкретное число свайных элементов для фундамента строения. Обязательно учитывается структура и материал опор, используемых при возведении сооружения. В частном домостроении больше всего распространены такие виды свай: винтовые, забивные, буронабивные.

Процесс монтажа забивных опор осуществляется посредством забивки молотом, вдавливающими устройствами или вибро-забивными установками. Винтовые выполнены из металла, они вкручиваются в почву. Буронабивные монтируются посредством бетонирования скважины, подготовленной заранее.

Есть два типа свай по характеру взаимодействия с грунтом:

• Сваи-стойки, которые опираются на твердые скальные породы. На пяту транслируется основная нагрузка.
• Висячие сваи – они всей площадью поверхности опираются на окружающие слои грунта.

Определение несущей способности сваи реализуется по паре базовых параметров – по грунту и материалу. Выбор определенного типа свайного стержня осуществляется на базе сведений о прочности слоя почвы, определенного посредством геодезического исследования. Это такие параметры, как влагонасыщенность, плотность и выдерживаемое давление.

Как улучшить несущую способность свай

При расчете прочности фундамента учитывается нагрузка наземной части сооружения и масса свайных опор. Если сложение всех составляющих с учетом коэффициента прочности показывает, что итоговая нагрузка на основание будет меньше расчетной, то строительство реализуется соответственно плана. Иначе приходится увеличивать число свайных элементов или использовать один из способов повышения несущей способности.

Инъектирование грунта – это самый эффективный и распространенный метод повышения стойкости к нагрузкам для свай всех типов. Актуально для грунтов, имеющих низкий показатель плотности. На глубину 1-2 метра в пространство между сваями ниже их минимальной точки расположения нагнетается цементно-песчаный раствор посредством специализированного оборудования, при этом обеспечивается постоянно растущее давление.

Это приводит к образованию вокруг свай упрочненных бетонных образований диаметром до 3-4 метров. Инъекции рассчитываются так, чтобы формируемые области примыкали друг к другу по периметру свайного основания. При технически правильном выполнении процедуры инъектирования удается повысить показатель несущей способности грунта вдвое.

Увеличение диаметра опорной подошвы – это еще один метод повышения несущей способности в грунте. Стойкость к нагрузкам проще всего увеличить посредством усиления диаметра лопастей на винтовых сваях, которые в почву монтируются посредством завинчивания.

Этот метод сложно применить к буронабивным и забивным опорам. Чтобы его применить полноценно, требуется сформировать камуфлетные свайные опоры, а также провести предварительное бурение лидерных скважин. В нижней части тоннеля реализуется взрыв. Это приводит к образованию полости-расширения, которая должна быть заполнена бетонным раствором, чтобы туда потом погрузить железобетонную сваю или сформировать буронабивную опору.

Применение свай разных видов

Чтобы обустроить фундамент частного дома на нестабильном грунте, обычно используется один из 3 видов свай: винтовые, забивные, буронабивные.

У винтовых основой конструкции становится стальная труба с лопастями в нижней части, поэтому они применимы для сооружений с малой нагрузкой. Расчет несущей способности сваи зависит от:

• Диаметра трубы, используемой в качестве основы;
• Диаметра лопастей;
• Длина части, заглубленной в грунт.

Даже крупногабаритные винтовые сваи не подходят для организации фундамента под ом, построенный из тяжелых материалов.  Если дом будет из стандартных кирпичей, то опоры потребуется размещать на расстоянии 0,3-0,5 м друг от друга.

Забивные характеризуются предельной несущей способностью, поэтому используются для строительства оснований под сооружения из камня, железобетона и кирпича. Такие свайные элементы достаточно прочны для возведения высоток. Заглубление осуществляется на длину более десятка метров. Для частного домостроения их используют не часто. Основной недостаток состоит в необходимости привлечения дорогого и неудобного в применении специализированного оборудования.

Буронабивные изготавливаются в месте строительства из материалов с заданной несущей способностью под определенную горизонтальную нагрузку. Монтаж проводится поэтапно:

• Вертикальная скважина бурится по разметке на заданную глубину.
• В канал помещается полая опалубка в виде трубы.
• Объемный металлический каркас помещается внутрь.
• Полость заполняется бетоном.

Выводы

Под несущей способностью понимают стойкость сваи к деформации под действием веса объекта и воздействий со стороны грунта, при этом без изменения функциональных характеристик и структуры. Увеличить несущую способность можно за счет инъектирования грунта бетоном или расширения основания конструкции.