Свайный фундамент

Свая — это длинный цилиндр из прочного материала, например, бетона, который помещается в землю и выполняет функцию надежной опоры для того, что построено сверху.

Свайный фундамент используется в следующих ситуациях:

1. Когда на поверхности слой рыхлой почвы. Этот слой не может выдержать вес здания, поэтому вся тяжесть должна пройти мимо этого слоя и опереться на слой более прочной почвы или камня, расположенный ниже рыхлого слоя.
2. Когда у постройки очень тяжелые опоры, например, высоко восходящая структура, балка или бак для воды.

Свайный фундамент допускает использование высоких опор без широкого основания.

Есть два типа свайных фундаментов, каждый работает по-своему.

Несущие сваи

У несущих свай нижний их конец опирается на слой особо твердой почвы или камня. Тяжесть здания переносится через сваю на прочный слой.

Висячие сваи

Висячие сваи работают по другому принципу. Свая переносит вес здания к грунту по всему своему объему благодаря трению. Другими словами, вся поверхность сваи цилиндрической формы передает силу на почву.

Чтобы понять, как это работает, представьте, что вы помещаете твердую металлическую палочку, скажем, 4 мм в диаметре, в упаковку мороженого. Теперь она достаточно прочно закреплена, чтобы удерживать некоторый груз. Чем глубже она закреплена, тем больший груз может выдержать. Это очень похоже на то, как работают висячие сваи. Вес, который может выдержать висячая свая, прямо пропорционален ее длине.

ИЗ ЧЕГО СДЕЛАНЫ СВАИ

Сваи могут быть сделаны из дерева, бетона или стали.

В традиционных постройках деревянные сваи использовались, чтобы поддерживать здания в районах с рыхлой почвой. Деревянные сваи до сих пор используются для постройки эркеров. Для этого нужны деревья исключительно с прямыми стволами. Длина сваи ограничена длиной одного дерева, примерно 20 м, так как нельзя соединять два-три дерева. Целый город Венеция в Италии знаменит тем, что построен на деревянных сваях над морской водой.

Бетонные сваи сборные, то есть собираются на уровне земли, а затем вбиваются в землю ударами молотка, но об этом позже. Стальные сваи двутаврового сечения также могут вгоняться в землю. Они выдерживают очень тяжелый груз и процесс строительства занимает меньше времени, так как отсутствует этап отливки свай. Стальные сваи не покрываются защитным слоем, так как в процессе вгонки в землю он может счищаться землей. В районах с активной коррозией почв желательно использовать бетонные сваи.

ДЛЯ ЧЕГО ИСПОЛЬЗУЮТСЯ СВАИ

Так как свайный фундамент поддерживает тяжелый груз, он должен быть сделан очень аккуратно. Хороший инженер изучит почву, в которую помещаются сваи, чтобы убедиться, что она не перегружена свыше того, что может выдержать.

Вокруг каждой сваи есть зона почвы, на которую она влияет. Нужно уделить внимание тому, чтобы поместить сваи достаточно удалённо друг от друга, чтобы нагрузка была распределена по всей поверхности почвы, несущей здание и не была сконцентрирована лишь в нескольких местах.Инженеры обычно объединяют несколько свай вместе и покрывают их наголовником. Наголовник сваи — очень толстое бетонное покрытие, натянутое на небольшую группу свай и служит основой, на которую будет поставлена колонна. Вес этой колонны таким образом распределяется по всем сваям этой группы.

КАК РАБОТАТЬ СО СВАЯМИ

Сваи сначала расположены на уровне земли, а затем вбиваются или вгоняются в землю при помощи копера. Это машина, которая держит сваю строго вертикально и затем вбивает ее в землю удар за ударом. Каждый удар совершается, когда тяжелый груз сначала поднимается, а затем бросается на сваю, которая временно накрывается стальной крышкой, которая предотвращает ее разрушение. Таким образом, копер выполняет две функции: во-первых, выполняет функцию крана и перемещает сваю из горизонтального положения на земле точно в вертикальное положение, и во-вторых, вбивает сваю в землю.

Сваи должны вбиваться в землю до отказа, пока они не смогут входить дальше в землю.

ОСОБЫЕ СВАИ

Забивание свай очень шумное и вызывает сильную вибрацию почвы. Поэтому иногда их трудно использовать на чувствительных территориях. Например, если нужно расширить хирургическую больницу или научную лабораторию, вбивание свай может потревожить окружающих. Во многих странах их использование также ограничено в жилых районах. Кроме того, вибрация может вызывать повреждение построек, расположенных рядом. В таких ситуациях можно использовать микросваи или спиральные сваи, которые не нуждаются в забивании.

Микро- или минисваи — небольшие сваи, которые погружаются в землю следующим образом:

• Шаг 1: При помощи бурильной машины или схожих аппаратов выкапывается отверстие немного большее в диаметре, чем свая и такой же длины, как свая.
• Шаг 2: Бетонные сваи сборного типа опускаются или вдавливаются в землю.
• Шаг 3: Промежуток между сваей и землей заливается бетоном.

Спиральные сваи — стальные сваи с прикрепленными к ним спиральными лопастями. Такая свая может вкручиваться в землю, то есть свая выступает в роли гигантского сверла — она поворачивается и вдавливается в землю как сверло дрели закручивается в дерево. После того как стальная свая вошла в землю, на ее верхушку помещается наголовник, чтобы подготовить ее к постройке сверху.