8 способов (методов) погружения свай в грунт

Безударные методы погружения

Безударный способ погружения свай основывается на использовании таких способов углубления как: вибропогружение, вдавливание, завинчивание, виброудар, подмыв.

Каждый перечисленный способ применяют, исходя из конкретных геологических условий с учетом свойств почв, в которых заглубляют сваи, и результатов технико-экономических сравнений.

Низкочастотными вибропогружателями погружают тяжелые сваи, а высокочастотными – легкие в водонасыщенных песчаных грунтах.

Палеуглубляющая установка компонуется на базе экскаватора, оборудованного мачтой. Процесс углубления выполняют в такой последовательности. Вибропогружатель выставляют в исходное положение, выверяют по вертикали, включают, чтобы не допустить возможного отклонения сваи, в начале углубления выполняют с небольшой скоростью. При этом канат, на котором закреплен вибропогружатель, не должен иметь сильной натяжки. Суть процесса заключается в том, что под воздействием вибрации силы трения между поверхностями сваи и грунтом, а также сцепление грунта уменьшаются. Это создает условия, при которых свая под действием масс собственной и вибропогружателя, что суммируются, проникает в почву.

С целью ускорения погружения применяют погружатели свайные комбинированного действия вибрации и удара – вибромолот. В процессе работы такой установки два дисбаланса, вращаясь в противоположном направлении, создают вертикальные колебательные движения. Под их действием боек наносит удары по наковальне, которые через наголовник передаются на сваю. При этом углублению сваи способствуют ее масса и вибрация.

Способ подмыва применяют в непросадочных грунтах в сочетании с различными установками, которые заглубляются, что дает возможность интенсифицировать процесс углубления. Грунт размывают и частично вымывают в области острия сваи струей воды. Воду подают по трубам, укрепленным на свае. Свая при подмыве осаживается. При торможении процесса сваю забивают легкими ударами (либо влиянием вибропогружателя), не прекращая подмыв. По достижении определенной глубины подачу воды завершают, трубы извлекают, после чего сваю добивают до отказа установкой, которая углубляет.

Процесс забивки ж/б свай – этапы

Если рассматривать полный процесс погружения свай, то его можно описать несколькими последовательными этапами:

1. доставка. Железобетонные сваи достаточно тяжелые изделия, которые нужно привезти, выгрузить и расположить на строительном участке так, чтобы минимизировать их перемещения в процессе забивки;
2. разработка плана работ. С учетом места расположения сваи и проекта работы, разрабатывается маршрут движения копера и молота по участку;
3. подготовка участка. В частности: вывоз мусора, удаление деревьев, выравнивание (если предполагается) и т.п. В некоторых случаях перед установкой свай выполняется рытье котлована;
4. разметка места установки свай;
5. нанесение разметки на сваю. Разметка наносится яркой краской с шагом в 1000 мм. Наличие меток позволяет контролировать степень и скорость заглубления сваи в почву;
6. настройка оборудования;
7. забивка свай выбранной технологией.

Примечание. В ходе монтажа каждой сваи выполняется контроль уровня ее отклонения от вертикальной оси. Допустимые отклонения содержатся в документе («Контроль качества возведения фундаментов из забивных и буронабивных свай»).

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.

№4. Вибровдавливание свай

Этот способ комбинирует ударный, вибрационный способ и метод вдавливания. На сваю воздействуют сразу три силы. Установка, которой производят работы, состоит из электрогенератора (работает от тракторного или экскаваторного двигателя), двухбарабанной лебедки, направляющей стрелы с вибропогружателем и блоков, через которые к вибропогружателю подходит вдавливающий канат от лебедки.

В обозначенном месте вибропогружатель поднимает сваю и устанавливает ее на ту точку, где будет происходить погружение. Свая защищается наголовником. При включении установки свая начинает погружение под действием вибрации, собственным весом, массы вибропогружателя, массы трактора или другой техники, ударной нагрузки. Удобно, что для установки не надо готовить пути перемещения. Способ подходит для работы со сваями длиной до 6 м.

Безударные методы

Безударные способы основаны на достижении умягчения грунта, использовании специальной конструкции опор либо упрощении погружения свай. Данные методы позволяют существенно упростить трудозатраты на погружение опор фундаментов в среднем на 20-40%.

Метод завинчивания

Технология завинчивания применяется для заглубления винтовых свай. Их лопастная конструкция позволяет при сообщении вращательного момента углублять свайные опоры в грунт даже без применения спецоборудования и тягачей.

Посмотрите видео о том, как происходит процесс монтажа опоры с помощью ввинчивания в грунт.

Метод используется в тех случаях, когда требуется возвести малоэтажное здание, мачты, линии электропередач и другие сооружения в условиях неплотных или подтапливаемых грунтов. Технология относительно простая и может применяться в условиях любого климата.

Винтовые сваи обычно изготавливают из стали или железобетона. Нижняя часть имеет уширение за счёт установленных лопастей, что придаёт завинченной опоре дополнительную стойкость к сдвиговым и выдёргивающим силам. Сваи можно вкручивать без проблем даже в условиях плотной застройки, не беспокоясь за возможное проседание грунта под возведёнными объектами.

Метод подмывания грунта

Установка свай методом подмывания грунта применяется для заглубления опор в сыпучих и рыхлых слоях. Наибольшая эффективность достигается при необходимости погружения свайных конструкций с большим диаметром и/или длиной.

Схема подмывки грунта

Технология заключается в размытии грунта под высоким напором воды, подаваемой по трубам с диаметром 38-62 мм в направлении заглубления сваи. Плотность грунта снижается за счёт разрыхления и вымывания, а поднимающаяся на поверхность вода размывает стенки и уменьшает боковое трение погружаемой конструкции о проходимые слои почвы. Путь сваи освобождается под собственным весом, а грунт вымывается на поверхность.

Трубки для подачи воды могут находиться сбоку или по центру сваи. Боковая водяная струя является наиболее выгодной, так как позволяет существенно облегчить процесс заглубления за счёт снижения влияния бокового трения. Крепление трубок выполняют так, чтобы их концы находились выше острия свайных опор на 300-400 мм. Минимальное давление воды составляет 500 кПа.

Во время подачи воды могут ухудшаться несущие способности плотного слоя, поэтому подмыв грунта останавливают за 50-200 см до достижения заданной проектной глубины.

Метод электроосмоса

Технология установки свай методом электроосмоса основана на погружении двух свай с подключением одной к отрицательному полюсу электросети, а второго – к положительному. В результате такого подключения влага начинает скапливаться вблизи отрицательно заряженной опоры, облегчая ей погружение. Дополнительно для ускорения заглубления можно использовать забивную установку.

После отключения тока несущие способности грунта полностью восстанавливаются. Уровень влажности выравнивается до прежнего состояния.

Метод вдавливания

Технология вдавливания свай эффективно применяется для опор небольшой длины от 3 до 5 м и с трубчатым сечением. Погружение свай осуществляется путём воздействия статической нагрузки.

Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания железобетонных опор.

Сначала выполняется установка опоры в нужное положение, на верхнюю часть закрепляют оголовок, а затем посредством воздействия стрелы агрегата базовой машины производится погружение. Одновременно с вдавливанием может прикладываться и вибрационное воздействие.

Перед вдавливанием в грунты с высокой плотностью необходимо пробурить небольшую скважину, задающую направление для движения сваи.

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.

Согласно СП 50-102-2003:

Согласно п.7.2.2 при выполнении расчетов несущей способности висячих забивных, вдавливаемые всех видов и свай-оболочек, погружаемые без выемки грунта , необходимо учитывать коэффициенты условий работы по таблица 7.3.

Таблица 7.3

Способы погружения забивных и вдавливаемых свай и свай-оболочек, погружаемых без выемки грунта, и виды грунтов	Коэффициенты условий работы грунта при расчете несущей способности свай
под нижним концом	на боковой поверхности
2 Погружение забивкой и вдавливанием в предварительно пробуренные лидерные скважины с заглублением концов свай не менее 1 м ниже забоя скважины при ее диаметре:
а) равном стороне квадратной сваи	1,0	0,5
б) на 0,05 м менее стороны квадратной сваи	1,0	0,6
в) на 0,15 м менее стороны квадратной или диаметра сваи круглого сечения (для опор линий электропередачи)	1,0	1,0

п.9.4. В случае если по результатам инженерных изысканий установлено, что погружение забивных свай в просадочные грунты затруднено, в проекте должно быть предусмотрено устройство лидерных скважин, диаметр которых в грунтовых условиях I типа следует назначать менее диаметра сечения сваи (до 50 мм), а в грунтовых условиях II типа — равным ему или менее (до 50 мм). В последнем случае глубина лидерных скважин не должна превышать толщину просадочного от замачивания слоя грунта.

13.8. Для свай, воспринимающих выдергивающие нагрузки, допускается предусматривать погружение их в лидерные скважины, при этом разница между поперечным размером сваи и диаметром лидерной скважины должна быть не менее 0,15 м.

п. При необходимости пробивки в процессе погружения свай слоев или прослоек плотных грунтов в целях сокращения продолжительности забивки свай, обеспечения их сохранности и погружения до заданных отметок применяют лидерные скважины. В этих случаях лидерные скважины устраивают обычно на 5 см меньше диагонали поперечного сечения погружаемой сваи на глубину до подошвы плотной прослойки.

Лидерные скважины рекомендуется применять также при забивке свай в водонасыщенные глинистые грунты, которые не успевают уплотняться в процессе забивки свай, что может привести к вертикальным деформациям грунтов и вызвать выпор погруженных ранее свай, разрушение стыков составных свай, разрушение фундаментных конструкций близрасположенных зданий и сооружений.

Глубину лидерных скважин назначают опытным путем, но не более 0,9 длины свай, а для лидерных скважин, указанных в , независимо от их диаметра глубина может быть определена из условия устойчивости их стенок по формуле:

Zсч = 2 сu / γI, где

где Zсч — предельная глубина устойчивой скважины, м;

сu — недренированное сопротивление глинистого грунта сдвигу, кПа;

γI — расчетное значение удельного веса грунта, кН/м .

При соответствующем обосновании расчетом и согласовании с проектной организацией допускается изменение расположения винтовых и бурозавинчиваемых свай с глухим наконечником в процессе производства работ (извлечение свай при встрече с местными скоплениями галечника, крупными валунами и т.п. и повторное погружение свай).

В подобных случаях (наличие включений) допускается применение лидерных скважин диаметром, не менее чем на 0,1d  меньшим диаметра ствола сваи  d , и расположением их забоя не менее чем на 1 м выше отметки расположения нижних концов свай.

При устройстве бурозавинчиваемых свай с глухим наконечником в неустойчивых грунтах вместо устройства лидерных скважин следует выполнять рыхление грунтов шнековым буром (без подъема его при бурении) в пределах грунтового массива (цилиндра), диаметр которого не менее чем на 0,1d  меньше диаметра ствола сваи d и отметка низа массива не менее чем на 0,5 м выше проектной отметки расположения нижних концов свай.

Преимущество свайного буроопускного фундамента

Буроопускные свайные фундаменты имеют ряд преимуществ:

Отсутствие земляных работ. Обычно перед началом работ по устройству фундаментов выполняются земляные работы по снятию растительного слоя и разработке котлованов или траншей для последующего монтажа несущих конструкций. Буроопускные сваи в качестве несущего основания не требуют разработки земляных котлованов, которые в условиях постоянного промерзания грунтов технологически тяжело выполнить.
Отсутствие сезонности выполнения работ

Производство работ по устройству свайного фундамента в вечномерзлых грунтах допускается в любые погодные условия и независимо от времени года, что крайне важно в таких специфических северных условиях.
Доступная и простая технология. В названии «буроопускные сваи» буквально в двух этих словах заключается вся технология устройства подобного несущего основания дома или сооружения.

Схема буроопускной сваи

Виды свай

Буронабивные сваи

Они имеют несколько разновидностей, основная из них – баретт.  Преимущество этой разновидности заключается в том, что она обладает высокой несущей способностью. Форма буронабивных свай – прямоугольная. Баретт используют для равномерной передачи давления стен и предметов, находящихся внутри здания, на фундамент. Методов погружения буронабивных свай существует множество. Основные из них:

1. Способ раскатки слоя грунта.
2. Способ вибропогружения трубы для обсадки.
3. Бурение происходит ударно-канатным способом.

Погружение буронабивных свай

Чтобы произвести бурение, используют специальный станок. Бурение происходит двумя способами: ударный, вибрационный. Затем происходит погружение свай (методы будут рассматриваться далее), их бетонирование

Внимание: при установке буронабивных свай нужно четко следовать точному алгоритму действий

Деревянные сваи

Их используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта. Материалом данных свай являются стволы сосен. Если невозможно найти данный материал, позволяется использовать стволы другого дерева – дуба. Перед установкой нужно запастись специальными инструментами, а точнее молотами:

1. Паровоздушными
2. Механическими
3. Вибрационными

Погружение деревянных свай

При погружении концы свай делаются острыми. Также при погружении в почву, можно на концы свай надеть специальные башмачки, сделанные из металла. Бывает, что длины свай недостает. В этом случае применяют их наращивание.

Железобетонные сваи

Погружение железобетонных свай

Здесь все нагрузку конструкции передают на грунт. В данном виде свай в материале используется тяжелый бетон. Давление передается посредством трения железобетонных свай и слоя грунта. Метод погружения железобетонных свай – забивка. Забивка происходит молотом (гидравлическим). Материал вообще не деформируется, остается в прежнем состоянии без потери своих характеристик. Перед погружением железобетонных свай необходимо определить несущую способность почвенного покрова.

Трубобетонные сваи

Погружение трубобетонных свай

Используют для придания большой прочности основания дома. Для погружения применяют трубу (материал – сталь). Метод погружения – забивка. Для забивки трубобетонных свай используют пневмоударную машину. Используют в местах со слабой несущей способностью слоя грунта (глинистой, песчаной, влажной).

Шпунтовые сваи

Шпунтовые сваи

Их не используют для постройки обычного жилого дома. Они применяются для постройки временных конструкций, которые в будущем будут снесены. Шпунтовые сваи могут быть сделаны из разного материала, они бывают железобетонные, стальные, деревянные. При погружении их устанавливают рядом друг с другом для того, чтобы они не пропускали внутрь воду. Данная конструкция имеет название: шпунтовая стена.

Грунтоплавленые сваи

Перед погружением происходит нагрев почвенного покроя, из-за чего изменяются физико-химические свойства грунта. После данного процесса устанавливается нужная плотность грунтового слоя для дальнейшего погружения свай. Сначала делают дегидратацию, то есть отделяют молекулы воды от грунта (осушение). Затем происходит спекание – это делают для того, чтобы материал перешел в твердое состояние. Потом грунт подвергают плавлению. Далее над расплавом проводят гомогенизацию (нагревание) – данный процесс проводят для придания почвенному покрою однородности. После нагрева массу охлаждают. Грунт становится твердым и приобретает молекулярную кристаллическую решетку. После данного длительного процесса грунт приобретает необходимые для погружения свай физические, химические и механические свойства.

Погружение грунтоплавленных свай

Для строительства обычных жилых домов используются следующие виды свай: буронабивные, деревянные, трубобетонные. Изредка применяются грунтоплавленые. При установке данных видов свай следует соблюдать правила и иметь при себе специальные инструменты и оборудование.

Примеры применения свай

Устройство буронабивных свай в основание высотного корпуса многофункционального комплекса «Водный» в Москве

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Забивка свай в основание многоэтажного дома в Подмосковье

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Погружение ж/б свай методом вдавливания на строительстве жилого дома ЖК «Квартал 38» в Москве

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

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.

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.

Ударные методы погружения заранее изготовленных свай

Заготовленные ж/б сваи Погружение свай осуществляется специальными ударными самоходными или рельсовыми установками, поэтому перед проведением работ необходимо разровнять строительную площадку. Крепление сваи в вертикальном положении осуществляется на копры. Внешне они представляют собой стрелы, которые позволяют поднимать и закреплять свайные опоры.

Процесс забивки на начальных этапах производится медленно, так как необходимо задать свае направление движения без допущения даже минимальных ошибок. Когда она погрузится в грунт на достаточную глубину, начинают установку работать с постепенным повышением скорости вбивания до максимально возможной. Процесс забивки считается завершённым, когда опора погружена на проектную глубину или если же при работе молота в течение некоторого времени никаких изменений в её положении не наблюдается.

Обзор технологии погружения забивных опор

Технология погружения опоры в грунт зависит от стойкости оголовка сваи, а также от ее длины и габаритов поперечного сечения.

И в большинстве случаев работы по забивке свай основаны на следующих технологических приемах:

• Погружение под действием динамической нагрузки (удара). В данном случае погружающее опор в грунт усилие передает на оголовок сваи особый инструмент – копр или молот.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки (вдавливания). В этом случае погружающее усилие генерируется прессом вдавливающим опору в почву.
• Погружение в грунт под действием статической нагрузки, расшатывающей и продавливающей опору (вибровдавливание). В этом случае опора движется и в продольном и в поперечном направлении под действием усилия, генерируемого особым инструментом — вибровдавливателем. Причем использование вибровдавливателя позволяет уменьшить усилие, погружающее опору.
• Погружение опоры методом забивания или вдавливания в предварительно высверленную (лидерную) скважину. В этом случае можно использовать и копр и пресс.

Словом, приемов погружения, упоминаемых в СНИП на забивку свай, достаточно много и каждая технология обладает своими достоинствами и недостатками. И поскольку нас интересует именно забивка опор, то далее по тексту мы рассмотрим лишь технологию погружение ударом.

Погружение ударом: обзор процесса

Заглубление опоры в грунт под действием ударной нагрузки практикуется на строительных площадках, удаленных от жилых кварталов. Ведь эту «нагрузку» генерирует многотонный (масса от 2 000 до 12 000 килограмм) молот для забивки свай, падающий на оголовок сваи со значительной высоты.

Причем сам молот, а точнее его боек, монтируется (на правах насадки) на гусеничный кран или экскаватор тросового или гидравлического типа.

Энергия (нагрузка) транслируемая молотом на оголовок сваи высчитывается по формуле:

Е= 0,4Qh

Под Q в этом случае понимают массу «бойка» молота, а под h – высоту подъема бойка перед падением на оголовок.

Таким образом, чем массивнее молот и выше высота его подъема, тем больше энергия, которую генерирует машина для забивки свай.

Технологическая карта на забивку свай

Сам процесс забивки опоры ударом выглядит следующим образом:

• На стройплощадку завозят базовую технику – кран или экскаватор. После чего к стреле аппарата крепят насадку с молотом. Впрочем, копр может быть и самостоятельным устройством с самоходным шасси.
• После настройки копра сваю подтягивают в рабочую зону тросами, укладывая оголовок опоры в направляющий короб копра.
• После позиционирования сваи, в процессе которого определяется угол наклона опоры относительно нулевого уровня грунта, начинают процесс забивки, поднимая и сбрасывая боек молота с определенной высоты. Причем вначале эта высота еще небольшая, поскольку первые удары должны погрузить сваю на малую глубину, на которой еще можно контролировать положение сваи относительно нулевой уровни грунта с помощью растяжек.
• После частичного погружения сваи и окончательной сверки положения опоры можно приступать к «залогам» — серии из 10 ударов максимальной силы. В этом случае молот поднимают на максимальную высоту и сбрасывают на оголовок сваи. После каждой серии «залогов» положение сваи контролируется гидроуровнем. И максимальное отклонение опоры от перпендикуляра не должно превышать одного градуса. В противном случае свая изымается из грунта и все начинается сначала.

Ударная забивка сваи завершается только после достижения особого состояния – отказа опоры, который препятствует дальнейшему погружению сваи в грунт.

Достоинства и недостатки «ударного» погружения

Основное достоинство ударного погружения – это высокая скорость заглубление опоры в грунт. Действительно мощные молоты вбивают сваю за считанные минуты, проталкивая опоры в почву с весьма приличной скоростью (от 0,7-1 м/мин до 5 м/мин).

И если с первым отрицательным качеством можно справиться, срубив разрушенную часть опоры, то второй недостаток – неустраним. К тому же, копры для забивки свай генерируют достаточно сильную вибрацию в грунте. Поэтому ударную забивку следует практиковать подальше от уже построенных фундаментов или инженерных коммуникаций.

Стоимость забивки свай

В завершении немного о том, сколько стоит забить сваю и из чего формируется стоимость.

Цена складывается из следующих параметров:

• грунт. Чем сложнее почва, тем выше будет стоимость. Есть таблица коэффициентов, с помощью которой ведется пересчет грунта. На нее опираются и при формировании цены;
• место расположения строительства. Чем дальше от места расположения техники, тем дороже;
• объем работ. Причем, чем больше число свай, тем на большую скидку может претендовать заказчик. Отметим, что цена указывается за метраж свай и их число.

Ориентировочные цены приведены в таблице.

Таким образом, забивка свай является единственным способом устройства свайного железобетонного фундамента.

Оборудование

Монтаж свайных опор выполняется с помощью современной спецтехники — сваевдавливающих машин и установок:

• Установка состоит из прочной опорной рамы, на которую устанавливается зажимное устройство, предназначенное для фиксации погружаемой сваи. На платформу устанавливаются анкерные грузы, используемые как добавочный вес установки. Необходимое давление для погружения опоры в грунт создается гидравлическими насосами, расположенными на отдельной рамной конструкции.

• Сваевдавливающая машина «гидравлический гидростатический копер» состоит из опорной рамы, на которой установлены установки перемещения механизма, подъемный кран и вдавливающее оборудование. Анкерные грузы размещаются на грузовой платформе. Гидравлический копер работает как механизм с полным замкнутым циклом и не требует установки дополнительного оборудования.

Выбор оборудования зависит от условий выполнения работ на строительной площадке конкретного объекта. Следует учесть, что для размещения спецтехники на строительной площадке потребуется дополнительная площадь. Реализация метода вдавливания возможна на участке не менее 500 м² площади.

Серьезные преимущества свайно-винтового фундамента

1. Возможность возведения фундамента без использования специальной техники. Если не нужна специальная техника, то не нужно оплачивать время её работы.

2. Низкая стоимость установки такого фундамента. Малая материалаемкость даёт большую экономию средств.

3. Высокая скорость установки свайно-винтового фундамента. Такой фундамент может быть сделан за 1-2 дня.

4. Возможность возведения свайно-винтового фундамента в любую погоду, если не делается обвязка из бетона.

5. Перед установкой нет необходимости проводить масштабные земляные работы.

6. Нет необходимости выравнивать рельеф участка.

Вибрационный метод

Монтаж сваи вибропогружателем Погружение свай вибрационным методом основано на снижении сопротивляемости грунта за счёт сообщения свайной конструкции механических вибраций. В результате удаётся достигать снижения трения при погружении, за счёт чего снижается вдавливающее усилие в несколько раз, если сравнивать с ударным методом. Уплотнение грунта в данной ситуации увеличивается максимум до 3 диаметров свай.

Принцип вибрационного метода

Вибропогружатель представляет собой специальную электромеханическую установку, работающей по принципу создания дисбаланса вибратора: горизонтальные центробежные силы полностью исключаются, а вертикальные складываются. В результате амплитуда вибраций и масса системы позволяют разрушать структуру грунта любой плотности с созданием необратимых деформаций, приводящих к снижению его плотности. Частота колебаний составляет примерно 400-450 в минуту. Диаметры погружаемых свайных опор могут составлять более 1 м.

Погружение лёгких свай с длиной до 3 м в неплотные почвы требует применения высокочастотных колебаний (более 1,5 тысячи в минуту). Это позволяет ускорить их погружение без потерь несущей способности.

Работа вибрационных установок

Использование вибропогружателя Наиболее распространёнными вибромолотами являются пружинные. При вращении дисбалансных валов в противоположных направлениях создаются периодические колебания. Если уменьшается зазора между сваей и ударником возбудителя вибраций до уровня ниже амплитуды колебаний, то ударник начинает удары по оголовнику сваи. Это позволяет вибромолотам настраиваться на режим работы автоматически, то есть повышать энергию, сообщаемую забиваемой опоре в моменты прохождения более плотных слоёв грунта.

Правила установки винтового фундамента

• Главное правило – сваи должно вкручиваться вертикально с минимальным отклонением от оси не более 1-2 градусов.
• Не рекомендуется вкручивать винтовые сваи там, где под фундамент была выкопана яма.
• После установки винтовых свай их рекомендуется залить бетоном. Если данный фундамент должен нести конструкцию большого веса, то для усиления такого фундамента заливка винтовых сваи бетоном позволило бы сильно укрепить конструкцию. Заливка бетоном винтовых свай может предотвратить их преждевременное разрушение от проникновения внутрь свай воды (в следствии коррозии) и её замерзания в периоды низких температур.
• Винтовые сваи не устанавливаются на скалистом грунте и крайне не рекомендуется устанавливать такие сваи на грунтах биогенного характера — торфяниках, или рыхлых просадочных грунтах.