Висячие сваи — расчет несущей способности

Многие строители сталкиваются с проблемами неустойчивых грунтов на участках строительства. Это представляет ряд трудностей при возведении фундамента. На выручку приходят висячие сваи, которые удерживаются в почве благодаря силам трения своих боковых поверхностей о грунт.

Сила трения сваи и ее длина компенсируют отсутствие опоры под сваей. Таким образом, даже на слабых и неустойчивых грунтах можно создать фундамент, опирающийся на висячие сваи. Существует разделение подобных свай на две основные категории — сваи висячие и сваи-стойки. Несмотря на внешнюю схожесть, принцип работы этих двух конструкций принципиально различен.

Свая-стойка

Основное отличие сваи-стойки от рассмотренной нами висячей сваи состоит в том, что она своим острием опирается на твердый грунт. Более того, свая может быть утоплена в твердый грунт на некоторую глубину.

Длина сваи-стойки может составлять более 20 м. Такие сваи не ведут к осадке здания, поэтому они массово используются в промышленном строительстве, для прокладки трубопроводов, а также в районах с неустойчивой сейсмической активностью.

Расчет висячей сваи

При расчете висячей сваи в учет принимается плотность материала, из которого она изготовлена, ее рабочая длина, а также характеристики грунта.

Длина свай зависит от следующих параметров:

• Нагрузка. Чем больше проектная нагрузка здания, тем большей длиной должна обладать висячая свая.
• Влияние состава грунта. На рыхлых, слабых и болотистых грунтах используются опоры большей длины.
• Иногда возникает потребность применения висячих составных свай. Это может произойти в случае недостаточной длины готовых свай или чрезмерно подвижном грунте на участке.

Поскольку висячая свая имеет недостаточную опору о грунт, предпринимались попытки повышения эффективности свайного фундамента:

• Увеличение длины свай. Это сопряжено с завышенными расходами материалов и с увеличением себестоимости основания. Сюда же добавляется использование крупногабаритной подъемной техники.
• Использование свай, имеющих больший диаметр. Несущая способность висячей сваи, при этом, увеличивается. Это также приведет к перерасходу стройматериалов. Кроме того, широкую сваю гораздо труднее забить или вдавить в грунт.
• Более частое размещение свай, называемое кустистостью. В некоторых конкретных случаях это оправдано, а в некоторых доказано совершенно обратное. Учитывайте, что количество используемых опор ведет к удорожанию строительных работ.
• Расширение конца сваи, контактирующей с нижней частью грунта. За счет этого свая дополнительно опирается на грунт. Однако возникают неудобства по введению опоры в грунт. Висячие забивные сваи таким способом использовать не выйдет, ведь наличие острого наконечника обязательно при забивных работах.

Буронабивные висячие сваи на готовом фундаменте

Бывают ситуации, когда уже стоящий фундамент необходимо укрепить. Можно использовать технологию буронабивных висячих свай. Непосредственно в фундаменте или вплотную к нему, на расстояниях около 2 метров между собой, в грунте бурятся отверстия. Их глубина должна превышать глубину залегания основных свай (при наличии свайного фундамента) на 1-2,5 м. Внимание обращается на то, чтобы пробуренные отверстия находились в межсвайных промежутках или рядом со старыми сваями.

При наличии плитного фундамента бурение производится по всему периметру плиты, сквозь саму плиту. Поскольку фундаментная плита находится внизу цокольного этажа или в подвале, то все работы производятся именно там.

Затем производится уплотнение грунта под действием высокого давления. В подготовленные шахты закачивается бетонный раствор. Рекомендуется использовать бетононасос, так как он способен обеспечить необходимое давление бетонной смеси. Так производится укрепление готового фундамента любого типа.

Преимущества такого метода:

• Без сложных и затратных земляных работ удается создать свайный фундамент буронабивного типа. Используется только бурильная установка и бетононасос.
• Благодаря уплотненному под высоким давлением грунту значительно увеличивается сила трения между свайным телом и почвой. В отличие от обычной забивной сваи, это позволяет создать опору, которая будет удерживаться в грунте гораздо надежнее.
• Подобная технология дает возможность укрепления уже готового фундамента в случае его разрушения или проседания.

Выполнить своими руками монтаж висячих свай такого типа очень сложно, тем более, если не иметь специальной техники. В этом состоит единственный минус такой технологии. Несмотря на это, арендовать подобную технику можно без проблем, ведь качественный фундамент очень важен для всего строения.