Способы заготовки шпунтовых свай

Шпунтовые сваи – какими бывают и когда их устанавливают

Основным предназначением шпунтовых свай является предотвращение проникновения влаги в котлован на площадках с высоким уровнем подземных вод. Кроме того, смонтированная стенка позволяет выполнять строительные работы при глубоком заложении фундамента, сохраняя откосы в вертикальном положении. Шпунтовые сваи не используют для устройства подземной части сооружений, они являются лишь вспомогательным элементом укрепления котлована или траншеи, хотя в некоторых случаях выполняют функцию внешней оболочки фундамента. Их широко применяют при возведении гидротехнических объектов.

Когда устанавливают шпунтовое ограждение

Сложные условия на стройплощадке пытаются обойти разными способами. В определенных ситуациях на помощь приходят шпунтовые сваи. Подпорные стены из них устанавливают в следующих случаях:

• при необходимости защиты выемки под фундамент от подземных вод;
• для предотвращения оползней в процессе выполнения работ или эксплуатации строения;
• при сооружении искусственных каналов и возведении мостов;
• для укрепления береговой зоны и при устройстве портовых строений;
• для упрочнения и поддержания в стабильном состоянии откосов вблизи железнодорожных путей и автомагистралей;
• при добыче ископаемых.

Перечень области применения шпунтового ограждения можно перечислять и далее. Сваи имеют разную конструкцию и свои особенности, зависящие от материала изготовления и назначения. Освоение технологии и схемы таких укреплений появились сотни лет назад, а с течением времени только совершенствовались.

Шпунтовые стены позволяют создать безопасную зону на объекте.

Какими бывают шпунтовые сваи

Материалом для шпунтового ограждения может служить:

Много лет назад для подпорных стен использовалось только дерево, но сегодня его применяют все реже в силу того, что изделия являются наименее долговечными по сравнению с аналогами и не подлежат демонтажу, поэтому вторично не устанавливаются. Внешне ограждение напоминает бревенчатый частокол, но нередко встречаются стены из шпунтованного бруса или сборных элементов, составленных из толстых досок. Монтаж производится путем забивания изделий в грунт.

Шпунтовые сваи из железобетона имеют замки, позволяющие вставлять один элемент в другой. Подобная конструкция способна сдерживать грунтовую воду, но применяют железобетонный шпунт, как правило, только на ответственных объектах. Во-первых, сваи имеют большой вес и требуют применения мощной техники, а во-вторых, их длина ограничена из-за сложности транспортировки и возможности повреждения пазов. К тому же, железобетонные изделия использовать можно только единожды.

Композитные шпунтовые сваи значительно удешевляют строительные работы. Они изготавливаются на основе полимерных смол, в частности полиуретановых, с продольным армированием волокнистыми материалами. На сегодняшний день изделия считаются наиболее перспективными в укреплении береговых линий и откосов. Несмотря на короткий срок использования технологии с их применением, в мире уже насчитываются сотни тысяч километров шпунтовых ограждений из композитных материалов. Их достоинства:

• отсутствие коррозии;
• небольшой вес;
• экономичность;
• бóльшая прочность по сравнению с аналогичной продукцией из ПВХ;
• несущая способность, сопоставимая с металлическим шпунтом.

Композитные сваи монтируют методом вибропогружения, нередко – с предварительным размывом грунтовых слоев. Ударная технология установки категорически исключена. Форма сечения отдельных элементов напоминает корыто, а замковые соединения имеют несколько вариантов. Особо сложные условия подразумевают вкапывание свай.

Шпунтовые ПВХ сваи достаточно прочны, легки, практичны и доступны по цене. Их характеристики схожи с композитными материалами, но несколько уступают им. Основным недостатком является плохое восприятие сочетания отрицательных температур с ударными воздействиями. ПВХ свая попросту может расколоться.

Металл

Стальные шпунтовые сваи надежнее, прочнее и долговечнее деревянных подпорных стоек. Изделия нашли широкое применение благодаря своим неоспоримым достоинствам, а именно:

• наличию нескольких вариантов профиля, обеспечивающих более выгодное использование шпунта, исходя из сложившихся условий;
• высокой стойкости к возможным механическим воздействиям и нагрузкам;
• возможности неоднократного использования.

Наиболее распространен в строительстве металлический шпунт, симметричное U-образное сечение которого напоминает корыто. С боковых сторон сваи оснащены замковыми соединениями Ларсена. Элементы в ряду располагают в шахматном порядке. В грунт их вбивают дизельными молотами или вдавливают с помощью вибропогружателей или специальных установок.

Замки Ларсена заполняют специальными герметизирующими составами, что позволяет говорить о высокой степени удержания грунтовых вод за пределами защищаемого объекта. Возможность поворотных соединений обеспечивают угловые секции, выпускаемые производителями в разных вариациях.

Z-образные шпунтовые сваи из металла имеют две параллельные полки и находящуюся между ними наклонную стенку. Элементы устанавливаются зеркально относительно друг друга, а соединяются посредством замков, расположенных на полках. Как и в предыдущем случае, в грунт сваи погружают посредством специальной техники. Z-образный профиль проще в установке, но гарантии, что он сможет полноценно избавить строящийся объект от проникновения воды, к сожалению, нет.

ИзU- илиZ-образных элементов получают различные комбинации, в том числе коробчатые сваи, зубчатые стены и т.д.

Плоский металлический шпунт предназначен для удержания грунтовой массы путем создания замкнутых ячеек цилиндрической и круглой формы с диафрагмой или без нее. Подобный ряд чаще всего используется в местах близкого расположения скальных пород или там, где дополнительное закрепление свай в виде анкеровки выполнить не представляется возможным. Геометрия ячеек определяется по таблицам или компьютерной программой после проведения расчетов эквивалентной ширины конструкции.

Комбинированные металлические шпунтовые стены получают при совмещении стоек двутаврового сечения, либо стальных труб, и Z-образных свай. В этом случае одни элементы отвечают за вертикальные нагрузки, а другие принимают и распределяют давление грунта и воды.

Достаточно часто шпунтовые сваи требуют дополнительного закрепления верхней части стены в силу того, что защемление грунтом опорной части получается слабым из-за существенных боковых нагрузок. Если ширина котлована позволяет, то между параллельными рядами устанавливают горизонтальные распорки. В противном случае требуется устройство анкерной стенки, расположенной позади шпунтового ряда.

Источник

Шпунтовые сваи: виды, преимущества, технология монтажа

В строительстве существует такой вид свай, который называется шпунтовым. В качестве основного назначения этих изделий выступает создание ограждений, которое исключает движение почвы и проникновение влаги. Эти изделия не используются для устройства фундаментов.

Основные преимущества

Шпунтовые сваи представляют собой изделия из разных материалов. При их использовании возводятся ряды или ограждения. Известно еще одно название этих изделий – противофильтрационные завесы. Они представляют собой стенку из свай, плотно прилегающих друг к другу.

Установка осуществляется методом вдавливания или погружения в почву. Среди преимуществ следует выделить:

• отсутствие необходимости вынимать и вывозить грунт;
• возможность повысить безопасность после установки;
• компактность;
• уменьшенные сроки строительства благодаря подготовленности к монтажу;
• возможность повторного использования.

Сваи занимают мало места. Они обладают высокой несущей способностью и позволяют использовать их неоднократно, ведь демонтаж довольно прост. Изделия можно извлечь из грунта.

Основные виды

Описываемые сваи можно классифицировать по нескольким признакам, среди прочих -материал в основе, им выступает:

Первая разновидность еще называется сваями Ларсена и представляет собой желоб с пазами по бокам стенок. Эти конструкции используются в разных областях строительства, например при создании хранилищ, мостов, а также нефтетерминалов. Изделия идут на укрепление берегов водоемов и помогают исключить затопление и сход оползней. С помощью стального шпунта осуществляется укрепление дорожного покрытия или насыпей.

Конструкции широко распространены в жилом строительстве. Если в основе лежит ПВХ, то стенка будет способна выдержать высокие нагрузки. Она обладает достаточной прочностью. Сваи используются для укрепления берегов и популярны благодаря простоте монтажа и доступной стоимости.

Шпунтовая свая из ПВХ достаточно эффективна и позволяет решить проблему со стабилизацией береговой линии. Когда в основе лежит композит, речь идет об изделиях, которые появились на строительном рынке совсем недавно. Они имеют в основе ультракомпозитный материал, а по характеристикам схожи со шпунтовыми конструкциями, но имеют более доступную стоимость. Несущая способность сравнивается с металлическими шпунтами, но цена оказывается более выгодной.

Железобетонные сваи

Устройство свай из железобетона отличается наличием соединений, обеспечивающих герметичность конструкции. Они обладают формой трапециевидных шпунтов и пазов, которые при монтаже вставляются один в другой. Промышленные технологии позволяют изготавливать элементы до 15 м в длину. Увеличение этого параметра почти невозможно, ведь возникают трудности с транспортировкой и установкой. На этих этапах можно столкнуться с проблемами повреждения замка.

Такие шпунтовые сваи обладают значительным весом и используются при укреплении береговых линий и в процессе строительства площадок специального назначения. Монтаж ведется с помощью забивной техники.

Преимущества полимерных изделий

Все большее распространение в последнее время получают сваи из композитных материалов. Они позволяют снизить стоимость строительства и сохранить эксплуатационные характеристики. По некоторым свойствам такие конструкции лучше других разновидностей. Они не подвергаются гниению и коррозии, не требуют дополнительных эксплуатационных затрат и не предусматривают необходимости консервации. Это делает применение таких изделий более выгодным по сравнению с металлическими.

По прочности они немного уступают, если к конструкции предъявляются особые требования в этом плане. Чаще в строительстве используются модели, форма которых аналогична металлическим сваям корытного типа. Замковые соединения могут быть представлены несколькими вариантами. Монтаж осуществляется вибропогружением с предварительным размывом грунта, а в сложных условиях применяется технология вкапывания свай.

Технология монтажа

Шпунтовые стальные сваи монтируются по определенной технологии. На первом этапе она предусматривает осуществление проектных расчетов на основе исследований грунта. После рассчитываются расположение и опора шпунтов. Необходимо учесть допустимые движения и перемещение изделий. Расчеты следует доверить профессионалам.

На следующем этапе производятся подготовительные работы, предусматривающие трассировку осей стенки. На территорию доставляется техника и оборудование, подготавливаются рабочие платформы и котлован. Если на этом этапе не было возможности определить метод погружения, следует произвести пробу. В зависимости от качества погружения и возможности вводить следующие шпунты определяется возможность применения того или иного метода. Затем можно приступать к установке металлических свай.

Методика проведения работ

Монтаж осуществляется по одному изделию или попарно. В почву укладываются направляющие рамы из дерева. Расстояние между ними должно быть равно ширине шпунта. Конструкции вставляются в замок углового изделия и погружаются на глубину от 2 до 4 м.

Далее следуют остальные шпунты, их располагают на тех участках, где находятся направляющие рамы. Для исключения отклонений при погружении устанавливаются верхние схватки, которые погружаются в почву вместе со сваями. В процессе могут встретиться препятствия в виде крупных валунов. Это может стать причиной разрыва стенок между замками.

Иногда проблема выражается в искривлении нижнего края металлических свай. Для исключения подобных ситуаций необходимо усиление основания. Когда шпунт встретиться с валуном, вы почувствуете замедление погружения.

Цена фундамента

Некоторые начинающие домашние мастера ошибочно полагают, что шпунтовые сваи ложатся в основу обычного фундамента. Это не так. Данные изделия имеют разное назначение. Если вас все же интересует основание для вашего будущего жилья, то стоит ознакомиться с ценой на проведение подобных работ. Если заниматься строительством вы планируете самостоятельно, то можете изучить цены на винтовые сваи. Они зависят от длины. Если этот параметр составляет 1,5 м, то приобрести изделия вы сможете за 1250 руб. С увеличением этого значения до 6 м цена возрастает до 3300 руб.

Некоторые компании предоставляют услуги по установке свай для фундамента. Изделия с длиной в 1,5 м могут быть смонтированы по 1750 руб. В эту стоимость входит еще и оголовок. Ручной монтаж обходится в 800 руб. Цена увеличивается с ростом длины изделия. Если она составляет 6 м, то заплатить за ручной монтаж придется уже 1700 руб. Если свая для фундамента будет монтироваться с помощью техники, то вы заплатите за работу 3950 руб.

Перед приобретением опоры важно поинтересоваться ее техническими характеристиками. При диаметре ствола в 57 мм вы можете рассчитывать на несущую способность, которая составляет 1 тонну. Покрытие влияет на стоимость фундамента. Вес ствола может достигать 45 кг, тогда как минимальное значение равно 10 кг. Диаметр лопасти эквивалентен 200 мм, а ее толщина равна 4 м.

Стоимость фундамента должна рассчитываться с учетом цены на монтаж одной сваи. Если вы хотите осуществить ручной монтаж с помощью специалистов, используя сваю длиной в 3,5 м, то придется заплатить 1200 руб.

В заключение

В качестве основного назначения шпунтовых свай выступает исключение проникновения влаги в котлован. Используются такие изделия на площадках, где уровень подземных вод достаточно высок. Установленная стенка помогает осуществить строительные работы, когда фундамент закладывается глубоко. Откосы при этом сохраняют вертикальное положение.

Для устройства подземных частей сооружения такие сваи не используются, они выступают лишь вспомогательным элементом укрепления траншей и котлованов. Однако в некоторых случаях выполняют роль внешней оболочки фундамента.

Источник