Классификация свай
Общепринятая классификация свай, применяемых в отечественном и зарубежном строительстве, предполагает их разделение по трём основным признакам:
- по используемому способу заглубления;
- по особенностям распределения рабочих нагрузок на грунт, которые производит возводимый объект (жилой дом, например);
- по материалу, применяемому для их производства.
Наиболее важной характеристикой, требующей детального рассмотрения, является способ заглубления свай, оказывающий существенное влияние на распределение действующих на фундамент нагрузок и определяющий, в конечном счёте, несущую способность всего основания в целом.
По способу погружения эти изделия делятся на забивные, винтовые и грунтоцементные конструкции, а также на изделия, обустраиваемые в заранее подготовленных скважинах (сваи буронабивные). Сразу же оговоримся, что приведённая выше классификация свайных конструкций носит самый общий характер и не касается отдельных тонкостей технологий заглубления. Рассмотрим каждый из этих видов по отдельности:
-
Широко распространённые забивные сваи традиционно используются в условиях слабого грунта и позволяют укрепить почву под основанием фундамента за счёт достижения достаточно плотных слоёв. Для их заглубления используется специальное оборудование ударного или вибрационного действия.
-
Универсальные по своему назначению винтовые сваи вворачиваются в почву с помощью специальных приспособлений и позволяют преодолевать тяжёлые участки грунта без его разрушения и равномерно распределять нагрузки, воздействующие на фундамент.
-
Понятие набивные сваи включает в себя целое семейство свайных конструкций, объединённых единой технологической схемой их обустройства, в соответствии с которой в грунте сначала пробуривается скважина, которая затем заполняется укрепляющим составом. Если в скважину перед заливкой бетона поместить стальной арматурный каркас, например, то получится железобетонная набивная свая.
-
Так называемые буроинъекционные сваи, относящиеся к классу буронабивных, были разработаны в середине прошлого века с целью упрочнения фундаментов памятников старины и зданий, поврежденных в ходе войны. Преимущество этого способа усиления фундаментных оснований заключается в возможности проведения инъекций упрочняющих смесей в пробуренные полости непосредственно в ходе эксплуатации объектов или же после их восстановления (без вмешательства в само строительство).
-
Применяемые при упрочнении фундаментных оснований стройматериалы (цемент, например) используются в отдельных случаях и в сухом виде. Примером этому являются современные технологии, в соответствии с которыми формируются так называемые грунтоцементные сваи. В ходе их монтажа в почву погружается специальная обсадная труба с самораскрывающимся башмаком, расположенным в нижней её части. После погружения такой трубы на требуемую глубину в неё засыпается сухой цемент, после чего саму трубу извлекают из грунта. Затем по центру засыпки размещается специальный буровой агрегат, оснащённый механическим приспособлением для перемешивания цемента с прилегающим грунтом. После застывания полученной смеси получается грунтоцементная свая.
Согласно принятой классификации свай другой их важной характеристикой является способность передачи действующих нагрузок за счёт контакта их рабочих плоскостей с грунтом. В зависимости от вида грунта и характера почвенных напластований в передаче нагрузки, воспринимаемой сваями, принимают участие как нижняя её часть, так и боковые поверхности.
По характеру передачи этих нагрузок различают сваи типа стойки, передающие нагрузку в основном своей нижней частью (уширенной пятой) и сваи висячего типа, передающие нагрузку на грунт ещё и своими боковыми поверхностями. Устройство свай буроинъекционного типа, например, можно отнести к категории висячих технологий, поскольку вклад пяты в распределение нагрузки у них не очень велик.
Что же касается используемого при изготовлении этих изделий материала, то все они согласно этому признаку подразделяются на бетонные, железобетонные, стальные, деревянные и комбинированные конструкции.
Помимо перечисленных выше различий, при классификации свай учитываются также следующие их параметры:
- форма используемого сечения (квадратные, круглые, треугольные, прямоугольные, многогранные и трубчатые конструкции);
- профиль продольного сечения (конические или пирамидальные, цилиндрические или призматические изделия, с рифленой поверхностью и без таковой);
- характер действующего на сваю усилия (сжатие или растяжение, усилие на изгиб);
- направление предполагаемого погружения (вертикальное или наклонное).