Вдавливание свай: что это такое и где используется

Оглавление

Преимущества

Достоинства технологии монтажа свай вдавливанием:

Отсутствие разрушительных деформаций конструкций соседних зданий и сооружений. Отсутствие ударных нагрузок и вибрационных усилий обеспечивает сохранность и целостность исторических памятников архитектуры, рядом проходящих автомагистралей, инженерных трубопроводов.
Быстрый монтаж. Установка для вдавливания способна выполнять полный цикл работ и не требует установки дополнительного оборудования. Производительность машины позволяет установить в одну смену до 50 свайных опор.
Минимальное количество подготовительных работ.
Возможность эффективной работы на любом грунтовом основания. Чтобы преодолеть слабые и просадочные почвы и погрузить опору в плотное основание, метод вдавливания дает возможность заглубить сваю на отметку свыше 30 метров.
Увеличение срока службы конструкций фундаментов. Технология статистического погружения во много раз снижает риск образования на корпусе сваи опасных микротрещин, которые во время эксплуатации могут привести к нарушению несущей способности фундамента.

С помощью компьютерного мониторинга можно проводить регулировку давления каждой погружаемой опоры.

Метод вдавливания свайных опор практически лишен недостатков.

Преимущества и недостатки

Свайная технология фактически не обладает недостатками. Самыми значимыми достоинствами такой технологии считаются:

значительная материалоемкость — при заглублении опор уплотняется окружающая их почва, благодаря этому увеличивается надежность основания и снижается цена строительства;
методика делает возможным мониторинг работ на компьютере — определяется проектная нагрузка для всех опор по отдельности, что увеличивает качество и прочность основания;
небольшая энергоемкость работ — поскольку будет использована электрическая энергия, а не горючие либо смазочные материалы;
возможность монтажа основания в любую почву;
возможность снизить время на монтаж опор вдавливанием;
повышение прочности основания в процессе применения технологии погружения — для осуществления применяют элементы заводского производства, что предупреждает нарушение целостности свай при вдавливании;
отсутствуют ударные и вибронагрузки на почву;
невысокий уровень шума во время работ.

Вдавливание свай обладает рядом недочетов:

технология непригодна для скального грунта;
цена вдавливания 1 погонного метра, преимущественно выше, чем во время применения забивных свай;
чтобы доставить оборудование, потребуется много техники, что увеличит цену перевозки.

Вдавливание свай даст возможность возводить основание рядом с жилыми строениями и прочими сооружениями. В особенности, где монтаж с помощью вибропогружения либо ударного метода невозможны.

Динамические испытания свай с определением упругого отказа

Динамические испытания с определением упругого отказа

Основным преимуществом измерения упругого отказа в процессе динамических испытаний является более достоверное определение несущей способности сваи Fd. Что позволяет более полно использовать резервы несущей способности основания и, как следствие, эффективно проектировать свайные фундаменты. Ниже представлена формула, по которой определяется допускаемая нагрузка на сваю N. В соответствии с этой формулой значение нагрузки, которую можно передать на сваю с регистрацией упругого отказа будет на 15% выше, по сравнению с аналогичной сваей, которая подвергалась испытанием без измерения упругого отказа.

ɣk — коэффициент надежности, принимаемый равным:

1,25 — если несущая способность сваи определена расчетом по результатам статического зондирования грунта, по результатам динамических испытаний сваи, выполненных с учетом упругих деформаций грунта, а также по результатам полевых испытаний грунтов эталонной сваей или сваей-зондом;

1,4 — если несущая способность сваи определена расчетом, в том числе по результатам динамических испытаний свай, выполненных без учета упругих деформаций грунта;

Процесс проведения испытаний динамических испытаний свай с определением упругого отказа на видео.

Свая после каждого удара перемещается в три этапа: вначале она перемещается на некоторую максимальную глубину, затем упругими силами грунта выталкивается вверх и после быстрозатухающих колебаний останавливается в грунте на отметке, отличающейся от положения ее до удара на некоторую величину, называемую остаточным отказом. Разность величин погружения свай на максимальную глубину и остаточного отказа называют упругим отказом.

В соответствие с Приложением Д СП 45.13330.2012 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» расчетный отказ для ж/б свай длиной свыше 25 метров, а также стальных трубчатых свай следует оценивать расчетом, основанным на волновой теории. Ниже приведен пример расчета отказа металлической сваи с закрытым нижним концом, погружаемой забивкой. Геометрические параметры сваи: длина 35 метров, диаметр ствола 325 мм, для обустройства одного из объектов месторождения нефтегазовой отрасли.

Применение автоматизированных средств измерений позволяет получать результаты в графическом виде непосредственно в процессе испытаний. Ниже приведен график зависимости глубины погружения от количества ударов, глубины погружения от уровня напряжения в материале сваи, мобилизация динамического сопротивления в процессе забивки.

Получите консультацию специалиста по телефону: Инженер ООО НПО «Геосмарт» Александр +7-908-579-39-03

Работаем по всей России и СНГ! Рассчитайте стоимость испытаний

Методы и технология выполнения работ

Погружение свай методом статического вдавливания отличается технологическими нюансами. Они зависят от особенностей свайного поля, конструктивного исполнения опор, вида грунта, характера выполняемых работ и конкретных условий строительной площадки.

Наиболее оперативными и производительными являются кустовой и линейный метод

Различают следующие способы силового погружения:

Локальный или точечный метод. Используется при необходимости вдавливания опор на расстоянии более метра от существующих коммуникаций или инженерных объектов. Применяется при восстановлении аварийных оснований, реконструкции сооружений, выполнении работ внутри объектов. Технология обеспечивает щадящий режим погружения, обеспечивающий целостность рядом расположенных строений. Процесс отличается малой производительностью, составляющей до 15 колонн за смену.
Линейный метод. Используется на открытых строительных площадках и позволяет выполнять однорядное расположение. Оборудование перемещается вдоль продольных осей свайного поля и обеспечивает максимальную эффективность вдавливания при возведении объектов промышленной сферы, сооружении конструкций гидротехнического назначения.
Координатный способ. Предусматривает многорядное размещение опорных элементов на свайном поле. Технология предусматривает последовательное перемещение специального оборудования для статического вдавливания по продольным и расположенным к ним перпендикулярно рядам опор будущего свайного фундамента. Особенность метода – повышенная производительность вдавливания, превосходящая вибропогружение свай на 40%.

Такая технология по эффективности превосходит погружение путем забивки.

Вдавливание свай — технология, которая применяется для строительства самых различных объектов

Процесс подготовки оборудования включает следующие этапы:

Подготовку сваевдавливающего оборудования к выполнению работ согласно требованиям эксплуатационной документации.
Проверку плотности грунта, горизонтальности площадки и отсутствия посторонних предметов, затрудняющих выполнение строительных мероприятий.
Контроль соответствия предварительно выполненной разметки свайной площадки требованиям, заложенным в проекте.
Установку гидравлического оборудования, такелажной оснастки и необходимых технологических устройств.
Перемещение установки с помощью крана на исходную точку строительной площадки.
Контроль горизонтальности расположения установки, соответствия координат рабочего органа и участка погружения.
Последовательную загрузку контргрузов с противоположных сторон рабочей платформы и проверку стабильности расположения установки.
Подключение кабеля электрического питания, приведение в рабочее положение гидравлического узла.
Перемещение элемента в рабочую зону и фиксация в гидравлическом приспособлении.
Опускание опоры с последующим перемещением гидравлического узла по вертикали и циклическим вдавливанием с одновременным уплотнением почвы.

Для осуществления процедуры погружения конструкции, используются сваевдавливающие машины или как их ещё называют гидравлические копры

Буранабивной метод погружения свай

Оговоримся сразу, буранаибивной метод лишь косвенно относится к способам погружения свай, ведь в этом случае сваи создают сразу на участке, но коротко опишем и его. Сваи создают путем сооружения в заранее подготовленной скважине каркаса из арматуры, который потом заливается бетоном. Скважина создается с помощью ударного или вращательного бура.

Буронабивные сваи создаются одним из следующих способов:

обсадными трубами. В скважину устанавливается труба, которая защищает стенки от обваливания. Затем создается арматурный каркас и заливается подготовленный бетон. Сама труба может остаться в скважине или быть демонтированной. Естественно, в этих двух случаях необходимы разные трубы;
без обсадных труб. Бетонный раствор начинается вливаться в скважину по ходу ее бурения. Он укрепляет стенки и играет роль обсадной трубы. Далее в бетон помещается каркас из арматуры. Для более равномерного распределения бетона используют специальную трубу для заливки, с вибратором на конце.

Напоследок отметим, что сама схема погружения и последующего расположения свай также имеет большое значение:

рядовая схема предполагает равномерно удаленное расположение свай относительно друг друга. Подходит для песчаных и гравийных грунтов, не используется на плотных почвах, проста в реализации;
спиральная схема предполагает расположение свай от центра фундамента к его периметру по спирали. В этом случае можно говорить о максимально равномерном распределении нагрузки и снижении вероятности усадок;
секционная схема предполагает установку двух опор в одном ряду, последующий пропуск одного ряда и вновь установку двух опор. Так проходится все свайное поле, после чего в пропущенные ряды устанавливаются сваи. Вариант подходит для участков с плотным грунтом.

Сооружение фундамента – очень ответственный процесс, к которому необходимо подходить с пониманием особенностей почвы, специфики возводимого здания и рядом расчетов. Метод погружения вместе с другими факторами влияет на надежность фундамента, так что к его выбору необходимо относиться серьезно.

Метки:строительство

Технология вдавливания железобетонных свай, шпунтов и труб состоит из следующих этапов

Подготовительный

Перед началом производства работ выполняется подготовка строительной площадки. В большинстве случаев достаточно выполнить черновое выравнивание, так как свае вдавливающие установки работают на уклонах и погружают сваи до проектной отметки на глубину до 10 м прямо с дневной отметки поверхности грунта. В случае необходимости устраивается котлован, размеры которого больше размера здания на технологическую ширину (1-3м), необходимую для погружения угловых свай и крайних свай, располагающихся возле бровки котлована.

Производственный

Технологический цикл вдавливания свай включает следующие операции: установка СВУ на точку вдавливания; загрузка СВУ тарированными грузами; строповка, подъём и загрузка погружаемых элементов в гидравлические зажимы вдавливающего устройства (кондуктора) СВУ с помощью встроенного крана-манипулятора; выравнивание установки гидроцилиндрами и центрирование сваи; вдавливание; переезд СВУ на отметку проектного положения следующей сваи. Сам процесс погружения свай и шпунтов выполняется свае вдавливающей машиной путем использованием двух или четырёх вращающихся зажимов стола, передающих вертикальную вдавливающую нагрузку на тело сваи, без её повреждения.

При работе сваевдавливающей установки усилие вдавливания контролируется оператором машины в диапазоне от 0 до 320 тонн. Кроме того, за счет применения тарированных при грузов возможно увеличить или снизить общий вес установки до требуемого проектной документацией значения расчетной нагрузки на сваю.

Давление в системе при погружении свай непрерывно контролируется машинистом установки с помощью поверенного прибора (манометра), установленного непосредственно в кабине оператора. Данная система позволяет использовать такие преимущества технологии вдавливания, как:

возможность погружения свай строго до заданного проектом усилия (отказа);
недопущение разрушения сваи по материалу, что часто происходит при забивки свай;
своевременное информирование и оперативное реагирование в случае попадания свай на линзы слабого грунта, что при производстве свай по другим технологиям выявляется только при выполнении контрольных испытаний свай по окончании производства работ и приводит к существенному удорожанию стоимости строительства.

За счет использования в гидравлическом устройстве кондуктора сменных зажимов свае вдавливающие установки погружают сваи следующих сечений: 300х300, 350х350 и 400×400 мм, а также сваи и трубы круглого сечения диаметром от 200 до 550 мм.

В настоящее время имеются следующие эффективные конструкции свай, применение которых возможно только методом вдавливания:

чрезвычайно экономичные сваи без поперечного армирования, разработанные в 1960 годах и долго не применявшиеся из-за высокого процента разрушения стволов при забивке;
сваи пирамидальные с небольшим (до 4 %) продольным уклоном граней, которые в ряде грунтовых условий обладают повышенной несущей способностью за счет возникающего распора;
сваи с переменным сечением по длине, которые особенно эффективны в грунтовых условиях второго типа по просадочности, а также в составе больших групп;
сборные железобетонные составные сваи с безметалльным стыком, которые на 10 % экономичнее традиционных;
комбинированные сваи с телескопическим строением ствола, позволяющие получать несущую способность в два-три раза более усилия вдавливания за счет их устройства по методу «top-down»;
сваи без острия, с минимальным продольным армированием, изготовленные безопалубочным методом из тяжелого бетона, которые на 25 % более экономичны, чем изготовленные традиционными методами.

Кроме того, СВУ, самостоятельно передвигаются по строительной площадке на полозьях («лапах») и выполняют работы с использованием встроенного крана-манипулятора, что позволяет достичь рекордной скорости погружения — до 60 железобетонных свай в смену. Очевидно, что технология погружения свай методом вдавливания является безусловным лидером в свайном фундаментостроении по качеству, надежности и скорости производства работ.

Буровые сваи

Технология устройства буронабивных свай

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Устройство БНС с обсадными трубами

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Устройство свай НПШ для фундамента нефтяного резервуара

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

По несущей способности грунта под пятой сваи,
По прочности конструкции сваи,
По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Технология вдавливания свай

Основой методикой является статическое вдавливание, которое позволяет погрузить сваи в грунтовые породы. Технология включает в себя несколько этапов:

В основе этого метода лежит использование статического вдавливания для погружения свай

Предварительная подготовка к работам сваевдавливающей установки (СВУ) в соответствии с инструкцией.
Проверка условий работы на стройплощадке (плотности грунта, горизонтальности уровня земли).
Установка гидравлического узла на СВУ.
Строповка СВУ и установка ее в начальной точке работ. Проверка на совмещение оси прицеливания и точек погружения свай.
Проверка горизонтальности сваевдавливающей установки. При уклоне больше 2 градусов повторная переустановка СВУ.
Снятие строповки.
Приведение узла установки в рабочее положение.
Последовательное размещение анкерных пригрузов на установочной платформе (один пригруз по обеим сторонам). Различие в их массе не должно быть больше 12 тонн.
Проверка на проседание земли под оборудованием. В случае проседания анкерные пригрузы снимают, грунт уплотняется засыпанием щебневого слоя.
Обрезка монтажных отверстий на сваях с последующей их вертикальной установкой.
Центровка сваи – ее конец должен точно попасть в точку вдавливания. Поднятие на небольшую высоту от 5 до 10 см.
Зажим сваи гидроузлом СВУ.
Перемещение гидравлического узла вдоль направляющих рам до нижнего положения.
Вдавливание сваи. Разжимание гидроузла при достижении низкого упора, поднятие вверх, повторное зажимание сваи и вдавливание. Процесс повторяется до тех пор, пока свая не достигнет заданной глубины.

Если требуется заглубить сваю ниже поверхности почвы, пользуются дополнительной сваей. Зажатая в гидравлическом узле, она производит давление на конструкцию, при этом первоначальное положение вдавливаемой сваи должно быть выше 60 см над уровнем грунта.

В процессе вдавливания происходит значительное уплотнение грунтов вокруг сваи, что увеличивает несущую способность

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:

Способ раскатки слоя грунта.
Способ вибропогружения трубы для обсадки.
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:

Паровоздушными
Механическими
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

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.

Технология и оборудование при погружении свай вдавливанием

Вдавливаемые сваи, технология создания которых имеет большую историю, имеют в основе статическое продавливание опоры в грунт под высоким давлением и большой нагрузкой. В общем виде процесс включает в себя 2 этапа: погружение сваи вдавливанием и уплотнение грунта под давлением конструкции.

Непосредственное погружение сваи состоит из нескольких этапов:

Специальная установка, которая будет осуществлять погружение сваи, должна пройти необходимую проверку и подготовку. Уровень нагрузок, который ляжет на все механизмы машины. Требует особого внимания к техническому состоянию техники.
Дополнительно изучают состояние строительной площадки – плотность, отметки поверхности, проверяют разметку точек установки свай.
Сваевдавливающая установка (СВУ) перемещается к оси вдавливания. Здесь устанавливают гидравлический узел на СВУ. С помощью крана технику устанавливают на первую точку будущего поля.
Угол вертикали СВУ должен иметь значение не более 2 градусов – в противном случае потребуется переустановка СВУ.
Снимают строповку и убирают кран с площадки.
Подается электричество на систему и гидравлический уровень помещается в исходное положение.
На грузовую платформу СВУ устанавливают особые анкерные пригрузы

Их монтаж осуществляется последовательно и с осторожностью.
После монтажа пригрузов снова проверяют горизонтальность установки СВУ. Если после этого машина просела в грунте, то необходимо снять анкеровку, поднять установку краном и уплотнить основание щебнем.
Затем переходят к подготовке сваи: с ней срезают монтажные проушины, потом проводят строповку сваи и вывод ее в вертикальное положение.
Сваю переставляют на ось погружения таким образом, чтобы острие сваи оказалось в размеченной под установку точке

Теперь ствол поднимается на 10 см.
Свая окончательно выверена и установлена на месте. Теперь она зажимается гидравлическим узлом, а стреловой кран опускается до уровня, обеспечивающего свободное натяжение тросов.
Гидравлический узел перемещается по направляющим рамам и так передает давление на сваю, вдавливая ее в грунт. После выхода на нижний уровень, узел разжимается и перемещается в верхнюю часть сваи и вдавливание повторяется вновь. Так продолжается вплоть до достижения установленной проектом глубины заложения опоры.

Оборудование для погружения свай

При производстве работ по вдавливанию сваи в грунт применяется особое оборудование и техника. Процедура включает в себя сложные работы, требующие высокой мощности и прочности устройств. В строительстве применяют сваевдавливающие машины, которые также называют гидравлическими копрами или сваевдавливающими установками (СВУ).

При работе СВУ нет необходимости применять дополнительное оборудование. Технология производства работ таких систем происходит следующим образом:

Доставка разобранного оборудования на строительный объект.
Выравнивание площадки в соответствие с требованиями строительства.
Разметка точек под выполнение работы и переход к работе СВУ.

Методы погружения свай

Существуют различные технологии вибропогружения свай. Их выбор зависит от характеристик грунтовых пород и длины свай:

Ударный метод – наиболее широко применяемый. Осуществляется ударным свайным оборудованием: паровоздушным молотом, гидравлическим и дизель-молотом. Эти устройства производятся с разной мощностью. Трубчатый дизель-молот обладает более сильным ударом по сравнению со штанговым. Оборудование закрепляется на сваебойной машине, по верхушке свай наносятся удары молотом.
Вибрационный метод позволяет использовать сваи при возведении построек на несвязных водонасыщенных грунтах. Установка свай выполняется вибропогружателем. Наголовник, надетый на конец сваи, получает от машины вибрацию назначенной частоты. От вибрации почва вокруг стержня и снизу его расплывается, процесс трения стремительно снижается и под собственной массой свая погружается. Этот метод позволяет обойтись меньшими затратами энергии, нежели при забивном способе. Свая при вибрационном погружении получает высокую устойчивость.
Такой тип фундамента наиболее эффективен на нестабильных грунтах, в том числе оползневых и болотных
Метод погружения свай вдавливанием применяется на плотных грунтовых породах, исключение составляют скальные. При таком способе нет необходимости выравнивать рабочую площадку и исследовать тип грунтов, также самих свайных стержней требуется гораздо меньше, чем при других способах. Помещенная в установку свая вертикально выравнивается и зажимается. Статическое вдавливание свай сначала происходит на 1 м, затем зажимы отпускаются, поршень поднимается вверх. Далее, повторяется зажим стержня и его вдавливание. Повторяют цикл до достижения нужной глубины.

Важно помнить, что техника, проводящая погружение свай методом статического вдавливания, очень громоздкая и тяжеловесная, поэтому рабочая площадь для нее должна составлять не менее 500 кв. м

Завинчивание выполняют с железобетонными или же стальными сваями, на одном конце которых надет наконечник из стали. Погружение методом завинчивания производится специальными установками, закрепленными на рамах тягачей. Свая двухсоставная – низ с винтообразным стальным башмаком и наконечником и основа из железобетонного или стального стержня. Закрепленной сваей выполняется ввинчивание ее в грунтовую породу. Если породы слишком крепкие, то сваю поднимают и снова опускают, и ввинчивают.
Буронабивной способ погружения свай предполагает производство свай на стройплощадке. Свая в виде прута оборачивается меньшими прутками, после чего заливается бетонным раствором. Выполняется с обсадными трубами или без них:

Метод вдавливания дает дополнительный уровень свободы в разрезе логистики процесса строительства

без обсадных труб. В проделанную буром вертикальную скважину вводится бетонная смесь, за счет которой укрепляются боковые поверхности отверстия. Арматуру размещают с учетом предполагаемой нагрузки (на всю длину или в отдельной части). Заливают бетон вдоль всей сваи;
с обсадными трубами. В скважину вставляют обсадную трубу, которая укрепляет стенки. В полости трубы помещают каркас из арматуры, затем заливают бетоном. Трубы могут быть извлечены из скважины или оставлены в ней.

Методы погружения опор

Ввинчивание свай с острым наконечником и лопастями

Перед работой обеспечивают сохранность близлежащих строений, обследуют их. Такое изыскание влияет на выбор способа погружения металлических свай, стоек из бетона, обсадных труб. Иногда усиливают существующие основания, укрепляют грунт. Сваи доставляют на площадку, уже подготовленные к монтажу.

Применяют методы заглубления:

ударом, забивкой;
бетонированием обсадных оболочек;
вибрационным погружением;
вдавливанием;
винтовым способом.

Эффективность погружения зависит от правильного выбора материала стоек и грунта.

Ударный

Свае передается поступательная энергия, при этом стойка заглубляется в землю, а часть почвы вытесняется наружу. Работу ведут с помощью ударных агрегатов самоходного или рельсового передвижения. В вертикальной позиции сваю удерживают копры со стрелами.

Первоначальное погружение проходит медленно, контролируют наклон стержня. На верхушку элемента надевают наголовник, чтобы ударная сила не разрушала тело сваи. Стойку заглубляют до достижения проектной отметки. Ударный метод используют на разных видах грунта, при этом работа проходит быстро. Стержни уплотняют почву вокруг себя на расстоянии до двух метров.

Буронабивной

Процесс установки буронабивных свай

Оболочки бетонируют составами марки от М 100 и выше, одновременно устанавливают продольные стальные стержни внутрь конструкции. Готовность сваи к нагрузке наступает через 28 суток, когда железобетон наберет заданную прочность.

Используют многоразовые трубы секционного типа. Участки опускают в скважину и вынимают после заливки следующего прохода. Секции скрепляют между собой сваркой или делают технологические соединения. Бурят скважины ударным способом, вращением, вибрацией, используют домкраты. Во время бетонирования смесь непрерывно уплотняют.

Вибрационный

Виброагрегаты снижают силу бокового трения и сопротивление почвы, поэтому требуется меньше напряжений. Вибрирование дополнительно уплотняет землю на расстоянии 1,5 – 3,0 сечения сваи и повышает несущие свойства грунта.

Вибропогружатели через наголовник передают стойке автоматические колебания, и погружение свай идет под влиянием веса. Тяжелые стержни погружают на низких частотах, а для легких стержней достаточно высокочастотного воздействия. Метод работает при монтаже во влагонасыщенных и песчаных почвах, плотных слоях, глинистых и суглинистых породах.

Вдавливание

Способ вдавливания свай на очень твердом грунте

Применяется в очень твердых и плотных слоях (исключение составляют скальные грунты). Вдавливанием заглубляют сплошные свайные элементы и непротяженные трубчатые экземпляры (3 – 3 метров). Стойку фиксируют в вертикальном положении, ствол закрепляют пневматическими зажимами. Наголовник надевают для передачи давления после погружения на 1 метр.

Завинчивание

Так заглубляют винтовые свайные стержни, которые включают в конструкции наконечник с лопастными элементами для облегчения вхождения в почву. Сама свая представляет собой железобетонный или металлический ствол. Способ используют при погружении в рыхлых и подтапливаемых землях. Винтовые элементы используют в качестве основания для установки ЛЭП, строительства эстакад, мостов и других объектов со значительной нагрузкой.

Завинчивание применяют в регионах с плотной застройкой, например, в городах, где ударные нагрузки разрушат соседние фундаменты. Специальные агрегаты фиксируют сваю в инвентарной опалубке и передают крутящий момент с помощью трансмиссии на погружаемый элемент. Держатели разжимают стойку после достижения требуемой глубины.

Комбинирование

Чаще применяют сочетание удара и вибрации, легкое вхождение обеспечивают одновременным действием частотных колебаний, собственной массы и забивки. Комбинацию используют на плотных землях, где отдельные методы не дают результатов.

Установки для работы имеют две опорные рамы — на одной ставят ударный агрегат, вторая поддерживает стреловой вибропогружатель. Так заглубляют элементы высотой до шести метров. Сваи защищают наголовником после небольшого погружения в грунт (0,7 – 1,0 м).

Что такое вдавливание свай и для чего это используют?