Содержание, карта.
Главная » Блог » Строительство фундамента свайного

Строительство фундамента свайного


Свайный фундамент: особенности, плюсы и минусы, виды свай, этапы монтажа, утепление и отделка

История применения свайных фундаментов берет свое начало задолго до начала нашей эры. Археологи находили следы их использования в раскопках, проводимых в ряде стран, в слоях почвы, датированных 500-700 гг до н.э. Но настоящий расцвет этой технологии начался с 1828 года, когда русский военный инженер Маслов сконструировал механический копер для забивания свай. Еще через несколько лет – в 1833 году – английский инженер Александр Митчелл запатентовал винтовые сваи.

Изначально такой тип основания использовался только для регионов со сложными климатическими условиями или подвижными грунтами. Однако относительная простота монтажа и цены на свайный фундамент сделали эту технологию популярной в частном загородном строительстве, особенно при возведении каркасных и им подобных легких домов. Свайный фундамент доступнее традиционного ленточного основания, гарантирует такой же показатель прочности и надежности, а в некоторых случаях – даже превосходят его.

Дом на сваях можно установить даже на склоне, без дополнительных земляных работ

Применение свайного фундамента

Фундамент из винтовых свай используется в первую очередь при строительстве домов на слабых подвижных грунтах. К ним относятся болотистые и торфяные почвы. Такое основание целесообразно использовать и при высоком уровне грунтовых вод.

Таким образом, свайное основание рекомендуется использовать в таких случаях:

  • сложный рельеф;

  • слабый грунт;

  • близость озер, рек и других крупных водоемов;

  • необходимость возведение фундамента в сжатые сроки;

  • возможность экономии бюджета на строительство.

Применение свайного основания рекомендуется и на тех участках, где отсутствует удобный подъезд техники для проведения земляных работ. К тому же возводить его можно даже при отсутствии электричества, которое необходимо для работ по заливке классического фундамента из бетона.

Для установки буронабивных свай можно использовать даже ручной инструмент, а бетон замешивать вручную небольшими порциями. А установка винтовых свай вообще не требует работ по бетонированию.

Преимущества и недостатки

Фундамент является важнейшим элементом любого капитального строительства. Поэтому при выборе его вида следует внимательно рассмотреть все плюсы и минусы, чтобы принять взвешенное решение.

Почему стоит выбрать свайный фундамент для возведения дома

Преимущества свайного фундамента:

  1. Простота монтажа. При установке свайного основания отсутствуют трудоемкие процессы, которые связанные с грунтовыми работами или заливкой железобетонных конструкций.

  2. Не требуются предварительные работы. Перед монтажом свай не требуется специальной подготовки участка, например, утрамбовывать или выравнивать грунт.

  3. Низкая стоимость. Возведение такого основания обойдется ощутимо дешевле классического бетонного основания.

  4. Универсальность. Можно использовать на почвах любого типа, подтопленной грунте и в регионах со сложным климатом.

  5. Быстрый монтаж в любых условиях. Устанавливать сваи можно в любое время года, вне зависимости от температуры воздуха и наличия атмосферных осадков. Монтаж занимает минимум времени, после чего можно сразу же приступать к строительству дома.

  6. Отличные характеристики. При грамотных расчетах и соблюдении технологии монтажа, свайный фундамент отличается прочностью, длительным сроком службы и надежностью.

Несмотря на явные преимущества такого основание, оно обладает и некоторыми недостатками. К ним относится:

  • Невозможность использования для скальных пород. К тому же большое количество камней в почве также может усложнить забивания свай.

На скалистой местности очень сложно установить сваи, даже для небольшого дома

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услугу проектирования домов. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

  • Подходит для легких домов небольшой этажности. Именно поэтому такое основание приобрело популярность в каркасном строительстве.

  • Коррозия металла. При забивании сваи могут повредиться, что снижает срок службы основания.

Таким образом, свайный фундамент может стать отличным решением при сложных климатических условиях и подвижных грунтах, однако в случае большого веса дома или скальных пород использование такого основания невозможно.

Наглядно про плюсы, минусы и особенности установки свайного фундамента смотрите в видео:

Виды свай

Определенный вид основания можно использовать при конкретных условиях. Свайный фундамент для дома отличается не только по размерам, глубине погружения и частоте расположения укрепляющих элементов. Одной характеристикой такого основания дома являются виды свай. Они разделяются на виды по таким параметрам:

  1. Материалы. Сваи могут изготавливаться из бетона, металла, дерева. Оптимальным вариантом являются комбинированный материал, который отличается прочностью, надежностью и долговечностью.

  2. Метод погружения. По этому признаку они делятся на забивные, винтовые и буронабивные.

  3. Несущие нагрузки. По этому параметру они делятся на сваи-стойки и сваи, которые продолжают висеть в почве.

От этих параметров также будет зависеть и конечная стоимость постройки дома.

Для различных грунтов и условий используется свой свайный фундамент – фото ниже показывает разновидности применяемых винтов.

Для каждой постройки и в зависимости от вида грунта, нужно подбирать определенный вид свай

Основание на винтовых сваях

Винтовые сваи чаще всего используются при постройке нетяжелых сооружений малой этажности. В частности, такой фундамент пользуется популярностью при возведении каркасных сооружений. Такие сваи представляют собой металлические трубы, напоминающие шурупы-саморезы. Они вкручиваются в грунт. Фундамент на винтовых сваях, фото которого можно найти в этой статье, возводится при помощи специальной строительной техники или подручных инструментов.

К преимуществам такого фундамента относится доступная стоимость, возможность монтажа без использования специальной техники, а также применения в условиях мерзлоты и при подвижных грунтах. К недостаткам относится недолговечность и использование только для легких сооружений. Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про мелкозаглубленный ленточный фундамент для дома из газобетона.

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи производятся на месте строительства с использованием бетонного или железобетонного раствора и армирующих конструкций. Сначала бурятся скважины и заполнятся армирующими конструкциями, после чего заливаются бетонным раствором.

Примерно так происходит монтаж буронабивных свай

Преимуществом такого основания является простота его установки, отсутствие необходимости использовать тяжелую технику, а также возможность постройки дома даже в трудном для заезда месте. Однако такой фундамент нуждается в качественной гидроизоляции, чтобы предотвратить его разрушение.

Виды используемой обвязки

Сваи представляют собой столбы, которые вбиты или вкручены в почву. Чтобы они превратились в фундамент, требуется их обвязка. Выбор виды обвязки зависит от веса конструкции и типа грунта. Наиболее популярные из них:

  1. Сваи-колонны. Используются для дачи или другого легкого сооружения.

  2. Деревянная обвязка. Может использоваться при строительстве деревянного или легкого каркасного дома.

  3. Металлическая обвязка. Позволяет изготовить прочную и надежную конструкцию, которую можно использовать практически в любом частном строительстве.

  4. Монолитный ростверк. Сочетает в себе свайное и ленточное основание. Рекомендуется в том случае, если нужна жесткая и надежная конструкция.

Выбор обвязки зависит от несущей нагрузки будущего строения, вида используемых свай и других особенностей.

Основные этапы возведения

Установка свайного фундамента рекомендуется на сложных грунтах, поэтому предварительно рекомендуется заказать земельные изыскания.

Геологические изыскания позволят точно определить, какие виды свайного фундамента использовать

Важным этапом строительства является проектные работы. Необходимо определить оптимальный размер свайного поля и свай, и их количество. Подробный чертеж должен содержать участки сооружения, на которые оказывается максимальная нагрузка, и требуется усиленный фундамент.

Монтаж основания без предварительной геологической разведки может привести к использованию свай недостаточного размера, а значит, нарушению технологии.

Нужно ли утепление

Свайный фундамент не нуждается в утеплении. Но если не используется ростверк, свайное поле можно дополнительно закрыть, например, фасадным сайдингом. Лучше всего использовать специальный экран, закрывающий пространство под постройкой. При желании все-таки утеплить пространство под домом, можно дополнительно использовать полистирольные плиты или другие материалы.

Как производятся сваи для фундамента? Какие особенности свайного фундамента? Плюсы и минусы свайного фундамента:

Отделочные работы

Отделку свайного основания можно провести при помощи камня, кирпича, сайдинга, деревянных или пластиковых панелей. Выбор материала зависит от личных предпочтений, стиля оформления дома в целом и финансовых возможностей. Без отделки здание будет выглядеть неаккуратно. К тому же отделка не только улучшает внешний вид дома, но и послужит дополнительным утеплением.

Отделка фундамента «под камень» добавит определенной изюминки к экстерьеру дома

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про фундамент для каркасного дома.

Заключение

Свайный фундамент – один из наиболее простых, доступных, надежных и долговечных видов основания. Простота его конструкции и возможность монтажа вне зависимости от погодных условий и вида почвы сделали популярным это эффективное и технологическое решение. В любом случае не стоит забывать, что все свои преимущества свайные фундаменты раскрывают только в том случае, когда были проведены тщательные расчеты. Прочитать позже
Отправим материал на почту
Распечатать

Свайный фундамент: основные разновидности и 2 методики самостоятельного устройства

Чтобы спроектировать и возвести свайный фундамент своими руками, необходимо изучить большой объем информации. В статье содержатся сведения об основных разновидностях свай и их особенностях, а также приводятся алгоритмы по самостоятельному устройству свайных оснований.

Вертикальные грунтовые опоры позволяют вести строительство даже на сложных грунтах

Особенности свайных фундаментов

Разновидности свай

Схематическое изображение различных видов свай

Свая – это удлиненная опорная конструкция, которая погружается в грунт, обеспечивая основанию необходимую несущую способность. Сваи могут располагаться в грунте либо вертикально, либо под углом – это зависит от того, какие нагрузки они будут воспринимать.

Деревянные опоры

Сваи делятся на группы по целому ряду признаков. Наиболее актуальные классификации будут приведены ниже.

По материалу изготовления:

  • деревянные;
  • железобетонные;
  • бетонные;
  • металлические;
  • комбинированные (дерево + металл или бетон + металл).

Железобетонные изделия промышленного производства

По способу погружения:

  • забивные – погружаются в грунт механическим способом (забивка, бурозабивка, вибропогружение).

Разница между формой забивных и набивных конструкций

  • набивные – формируются непосредственно в толще грунта путем заполнения пробуренной скважины бетоном. Могут дополнительно усиливаться армированием из металла;

Винтовая конструкция

  • винтовые – нижняя часть сваи оснащается конической насадкой с лопастями. При погружении насадка ввинчивается в грунт, одновременно уплотняя его, что обеспечивает надежную фиксацию опоры.

По типу воздействия на почву:

Слева – висячая свая, справа – стойка

  • висячие – удерживаются в необходимом положении за счет трения грунта о стержень сваи. Могут давать осадку;
  • сваи-стойки – опираются на плотное основание, которое обычно находится под слабонесущим слоем грунта. Осадка таких конструкций минимальна.

Свайный фундамент может быть возведен с использованием любой разновидности деталей. Однако целесообразность использования и трудоемкость возведения будет разной у разных конструкций, потому на практике в частном строительстве применяют только некоторые из них.

Способы установки свай

Фундаменты с использованием вертикальных подземных опор могут проектироваться по разным схемам. Размещение свай зависит в первую очередь от характеристик объектов, которым они будут обеспечивать несущую способность.

Расположение свай может быть следующим:

  1. Одиночные. Устанавливаются либо на углах легкой конструкции (каркасный домик), либо под вертикальными элементами малой площади (стойки, колонны). Также возможна закладка опорных свай под нагруженные элементы фундамента (например, под основание печи).

Ленточное основание, усиленное сваями из железобетона

  1. Ленточные. Представляют собой ряды свай (винтовых, забивных либо набивных), объединенных в единую конструкцию. Монтаж ленточного фундамента выполняется под несущими стенами и другими протяженными объектами.

«Куст» под массивной опорой

  1. Кусты. Несколько свай, установленных близко друг к другу под нагруженным объектом. Как правило, куст располагают под колонной, стойкой или тяжелым основанием внутренней конструкции.

Свайное поле

  1. Поля. Свайный фундамент такого типа представляет собой систему из одиночных пор, кустов и лент, установленных на ограниченной площади. Обеспечивает хорошую несущую способность, может возводиться под многоэтажное сооружение.

Сваи под фундамент, используемые не поодиночке, а в составе куста, ленты или поля, обычно объединяются с помощью особой конструкции – ростверка. Ростверки делают из бетона, металла или дерева.

Конструкции ростверков

В зависимости от размещения ростверки бывают:

  1. Низкими – располагаются ниже уровня грунта. Благодаря этому свайный фундамент воспринимает нагрузку всей поверхностью (часть передается грунту), а не отдельными опорами, что повышает суммарную несущую способность.
  2. Повышенными – располагаются сразу над поверхностью грунта. Возведение повышенного ростверка исключает передачу нагрузки на почву, что важно при строительстве на подвижных грунтах.
  3. Высокими – устанавливаются на значительной высоте. Строительство свайного фундамента с высоким ростверком практикуют при постройке гидротехнических сооружений, а также при возведении домов с просторными подпольными помещениями.

Пример использования высокого ростверка

Причины применения

Устройство свайного фундамента осуществляют по нескольким причинам:

Конструкция позволяет пройти слабый грунт

  1. Строительство на слабом грунте – текучем суглинке или глине, лессовидном основании, плывуне, растительном грунте и т.д. В этом случае монтаж глубинных подземных опор обеспечивает передачу нагрузки от конструкции к более плотному основанию, лежащему под слабым слоем.

Также подобные основания эффективны при промерзании пучинистых грунтов на глубину 1,5 м и более.

  1. Необходимость экономии времени или средств. Возводя дом на сваях своими руками, мы не только сокращаем объем земляных работ и расход бетона, но и существенно уменьшаем срок реализации проекта.

Комбинация ленточного основания с заглубленными опорами

  1. Компенсация недостатков ленточного или столбчатого основания. Если в результате расчетов оказывается, что для обеспечения нужной несущей способности необходимо возвести слишком широкий (1,5 м и более) ленточный монолит, то его заменяют свайной конструкцией.

Также основание из железобетонных свай и других опорных конструкций со значительным заглублением можно использовать в качестве дополнительного, комбинируя его с другими видами фундаментов.

Методики устройства

Способ 1. Заливка буронабивных конструкций

При возведении частных домов используются два типа свайных конструкций:

  • основания из буронабивных свай;
  • свайно-винтовые фундаменты.

Свайный фундамент набивного типа с ростверком из армированного бетона

В этом разделе будет описана технология устройства буронабивного основания.

  1. Заливка свай выполняется с использованием бетонного раствора. На один куб бетона берется 290 кг цемента М400, 260 кг песка и 1375 кг щебня. Оптимальная влажность – не более 70% от массы цемента.
  2. Для работы используется либо обычный ямобур, либо специальный бур ТИСЭ, позволяющий формировать расширение в нижней части гнезда под сваю.

Ямобур для формирования уширения в нижней части

  1. Также весьма желательным будет наличие глубинного вибратора. Вибрационная обработка позволяет минимизировать объем вовлеченного в раствор воздуха. Благодаря этому тело сваи будет более плотным, а значит – более прочным.

Основание ТИСЭ – схема устройства

Количество свай подбирается в зависимости от несущей способности, которая, в свою очередь, зависит от типа грунта и от габаритов сваи. Для опор ТИСЭ можно воспользоваться такой таблицей:

Тип грунта Сопротивление основания, кг/м2 Несущая способность опоры, т, при диаметре основания, мм:
250 400 500 600
Глина 6,0 2,9 7,5 11 17
Суглинок 3,5 1,7 4,4 6,9 10
Супесь 3,5 1,7 4,4 6,9 10
Песок средний 5,0 2,5 6,3 10 14,7
Насыпной грунт (с уплотнением) 1,5 0,7 1,9 2,8 4,2
Насыпной грунт (без уплотнения) 1,0 0,5 1,3 2,0 2,8

Ориентируясь на расчетную нагрузку от сооружения и приминая во внимание полученную несущую способность опоры, рассчитываем необходимое количество свай для устройства фундамента.

Технология монтажа буронабивной конструкции описывается в таблице:

Иллюстрации Порядок работ
Предварительные работы. На участок наносится разметка, отмечаются точки установки свай. При монтаже низкого ростверка под него выкапывается траншея и устанавливается опалубка.
Бурение. С помощью ямобура по разметке выполняется бурение на проектную глубину (минимум 1500 мм). При устройстве свай ТИСЭ в нижней части каждого гнезда делается расширения для формирования опорной подошвы.

На дно углублений засыпается 10 — 30 см песка, после его подсыпка уплотняется.
Заливка. В гнезда вставляется оболочка из рубероида или плотного пергамина. Устанавливается арматурный каркас.

В оболочку заливается бетон, который уплотняется с использованием глубинного вибратора.

При отсутствии вибратора уплотнение раствора производится путем трамбовки с использованием ручного инструмента.
Финишные работы. Примерно через 3 – 4 часа после схватывания бетона конструкции проливаются водой, после чего накрываются полиэтиленом для набора прочности.

В опалубку ростверка укладывается арматурный каркас, и далее выполняется заливка ростверка. Ростверк также уплотняется вибратором и высушивается под полиэтиленом.

Способ 2. Установка винтовых опор с последующей бетонировкой

Схема устройства и технология монтажа фундамента на винтовых сваях отличается от описанной выше, причем довольно сильно.

Основное отличие заключается именно в конструкции основного несущего элемента:

Конструкция несущего элемента

  1. Винтовая свая представляет собой металлическую толстостенную трубу, которая после установки в грунт заполняется бетонным раствором.
  2. В нижней части трубы монтируется коническое остриё, облегчающее погружение сваи.
  3. Для заглубления опоры с помощью вращения к острию крепятся винтовые лопасти. Благодаря их наличию сама свая работает как бур.

Различные наконечники на винтовой свае

Инструкция по устройству свайно-винтового основания представлена в виде таблицы:

Иллюстрации Порядок работ
Погружение. Установка винтовых свай по разметке выполняется путем завинчивания в грунт. Работы могут выполняться как с помощью специального оборудования, так и вручную. При завинчивании строго контролируется вертикальность осевой части.

Лидерное бурение применяется в исключительных случаях, при необходимости погружения в очень плотный грунт. Обычно же для погружения стандартной сваи достаточно усилий бригады в 2 — 4 человека.
Обрезка. Выступающие над грунтом части свай обрезаются по нужному уровню. Это позволяет получить идеальную плоскость вне зависимости от глубины погружения каждой отдельной опоры.
Заливка. Внутренние полости заполняются цементно-песчаным раствором или бетоном. Помимо придания прочности это способствует вытеснению кислорода, а значит, снижает интенсивность внутренней коррозии опор.
Обвязка. К верхним частям свай привариваются оголовки с опорными площадками, которые и обеспечат восприятие весовых нагрузок. Вместо отдельных оголовков возможен монтаж ростверка (обвязка). Для изготовления ростверка чаще всего используется швеллер, который укладывается на сваи, выравнивается и приваривается к ним.

В отличие от набивного, винтовой фундамент возводится гораздо быстрее и с меньшими трудозатратами. Кроме того, несмотря на необходимость покупки достаточно дорогих опор суммарная его стоимость также будет ниже.

Цена изделия зависит от длины, диаметра, а также особенностей конструкции. Самые дешевые разновидности стоят от 750 рублей, а более дорогие сваи с усиленными наконечниками и противокоррозионным покрытием обойдутся вам минимум в 1200 руб/шт.

Плюсы и минусы оснований

Хоть свайный фундамент и не является универсальным, у него есть как преимущества, так и недостатки.

Основные плюсы:

Строить на сваях можно практически везде!

  1. Возможность возведения сооружения практически на любом основании. При условии профессиональной проектировки и грамотной реализации проекта можно подобрать такую конструкцию свайного основания, которая обеспечит зданию нужный запас прочности и надёжности.

Объем земляных работ при использовании свай будет куда ниже, чем при заливке монолита

  1. Минимизация затрат и ускорение строительства. В первую очередь это достигается за счет уменьшения объема земляных работ, поскольку для свайных конструкций не требуется массивная выемка грунта.
  2. Уплотнение грунта при погружении без выемки — у винтовых разновидностей это дополнительный плюс.
  3. Возможность отказа от «мокрых» процессов. Монтаж свайновинтового фундамента позволяет значительно сократить время работы. В то время как заливка обычных бетонных оснований требует значительного времени для сушки раствора.

Основные минусы:

Оценить несущую способность грунта без геологических изысканий невозможно

  1. Усложнение и удорожание проектных работ.
  2. Необходимость проведения геологических изысканий для оценки несущей способности грунтов.
  3. Необходимость устройства ростверка для объединения свай в единую систему.

Монтаж ростверка (на фото) – дорогостоящая и трудоемкая часть работы

  1. Сложность (а иногда и невозможность) устройства подвальных и подпольных помещений, цокольных этажей и т.д.
  2. Достаточно высокая стоимость деталей при устройстве винтовых оснований –.

Несмотря на перечисленные недостатки, такой фундамент является одним из наиболее популярных инженерных решений, в том числе – в частном строительстве.

Заключение

Свайный фундамент – конструкция, весьма требовательная к качеству обустройства. Если же все сделать правильно (в этом вам помогут советы, схемы и видео в этой статье), то основание получится надежным и долговечном. Ответы на вопросы по описанной технологии можно получить в комментариях ниже.

Устройство и монтаж свайного фундамента

Устройство свайного фундамента позволяет строить здания на проблемных грунтах, характеризующихся низкой прочностью, слабостью, пучинистостью, большой глубиной промерзания. Сваи обеспечивают надежность строения. Они передают нагрузки на более прочные слои грунта, которые расположены ниже проблемных зон.

Схема армирования бетонного пояса (ростверка).

Конструкция свай

Схема опалубки ленточного фундамента.

Сваи представляют собой длинные стержни, которые погружаются в грунт в готовом виде или изготовляются в самом грунте. Они имеют заостренный конец. Его забивают в землю при помощи специальной техники. По способу погружения в грунт конструкции свай бывают различных видов:

  1. Забивные сваи. Их погружение в грунт выполняется при помощи вибропогружателей.
  2. Бетонные и железобетонные набивные сваи. Они создаются посредством бурения скважин и последующей заливки бетона.
  3. Буровые железобетонные сваи. Их создают при помощи установки бетонных элементов в пробуренную скважину.
  4. Винтовые — устанавливаются закручиванием в грунт. Конструкция их имеет форму сверла.

Конструкция свай различается по способу воздействия на грунт. Так, выделяют следующие виды:

  • висячие сваи, в которых передача нагрузки происходит посредством трения грунта о поверхность свай;
  • сваи-стойки, принцип передачи нагрузки в них происходит на твердый грунт, который находится под толщей слабого грунта.

Армирование ростверка в зависимости от сейсмики.

Конструкция свай определяется принципами размещения в грунте. Так, сваи могут быть:

  • одиночными, которые выполняют роль отдельных стоек;
  • объединенными в большие свайные ленты, которые располагаются по периметру и распределяют нагрузку равномерно;
  • объединенными в свайные кусты, которые располагаются под колоннами несущих каркасных остовов сооружений.

Для их изготовления используются следующие материалы:

  1. Железобетон. Железобетонные сваи можно изготавливать прямо на месте, если имеется соответствующая техника. Для выполнения таких свай применяют бетон марки М200. Срок эксплуатации этих свай более 100 лет.
  2. Сталь. У таких свай много недостатков. Устанавливать их нужно при помощи крана. Металл необходимо тщательно обрабатывать антикоррозийным покрытием. На изготовление таких свай уходит большой расход металла.
  3. Дерево. Сваи из дерева представляют собой ровные столбы длиной до 8 м и диаметром до 30 см. Для свай используют породы твердых хвойных деревьев — сосны, пихты, ели, лиственницы. Деревянные сваи дешевле, чем стальные или железобетонные, но их применяют редко вследствие того, что дерево подвержено разрушению. При использовании препаратов для обработки древесины от разрушения этот способ тоже применяется.

Для загородного частного домостроения лучшим вариантом служат железобетонные сваи, имеющие сплошное сечение, стальные винтовые и бетонные набивные сваи. Наиболее приемлемым вариантом заглубления является буронабивной метод.

Вернуться к оглавлению

Из чего состоит конструкция фундамента? Свайный фундамент состоит из оболочек или свай и объединяющей их сверху балки или плиты, называемой ростверком. Ростверк воспринимает нагрузку от сооружения, расположенного над ним и распределяет ее между всеми сваями.

Вернуться к оглавлению

Существует большое количество различных конструкций свайных фундаментов. Различают виды свайных фундаментов, имеющие высокий или низкий ростверк.

У высокого ростверка подошва возвышается над поверхностью земли, а низкий ростверк выполняется заглубленным в грунт.

Конструкция фундамента, имеющего высокий ростверк, обладает существенными преимуществами перед заглубленным внутрь фундаментом с низким ростверком.

Преимущества фундаментов с высоким ростверком:

  1. При одинаковой жесткости и несущей способности на их сооружение уходит меньше затрат труда и материалов.
  2. Не нужно выполнять земляные работы по устройству котлована в грунте.
  3. Вместо шпунтовых ограждений котлованов могут использоваться более дешевые перемычки разных конструкций.
  4. Вместо монолитных плит, которые бетонируют на месте, можно применять плиты из сборного железобетона.
  5. Оболочки и столбы используют более эффективно.
  6. Уменьшается размыв дна русла.

Винтовые сваи для различных типов домов.

По типу несущих элементов свайные фундаменты подразделяются на фундаменты из свай, оболочек и столбов. Можно создать фундаменты с наклонным расположением элементов. При этом по своей несущей способности и жесткости они будут равноценны фундаментам с заглубленной в грунт плитой.

Преимущества свайных фундаментов:

  1. Их можно устраивать на слабых грунтах с низкой прочностью, большой глубиной промерзания, пучинистостью и сжимаемостью.
  2. Сваи передают нагрузки на более глубокие прочные слои грунта и тем самым обеспечивают строению прочность и долговечность.
  3. Многие конструкции свайных фундаментов могут быть смонтированы с сокращением объемов земляных и бетонных работ по сравнению с другими видами фундаментов.

Недостатки свайных фундаментов:

  1. Их нельзя устанавливать в горизонтально-подвижных грунтах, а именно в просадочных и набухающих грунтах из-за их недостаточной устойчивости к опрокидыванию. В таких условиях необходимо устройство железобетонного ростверка.
  2. При изготовлении свайных фундаментов появляются трудности с монтажом цоколя. При этом необходимо заполнять все пространство между имеющимися сваями.
  3. Требуется большое количество механизмов и трудозатрат. Относительно высокая стоимость строительства.

Вернуться к оглавлению

Технология строительства свайного фундамента предполагает бурения скважин, установку арматуры и заливку скважины бетон.

Вернуться к оглавлению

Материалы и инструменты:

  • железобетонные сваи;
  • железобетонные балки для ростверка;
  • арматурные прутья диаметром 6 мм;
  • трубы из рубероида;
  • стальная проволока;
  • цемент, песок;
  • ямобур;
  • ручной бур;
  • вибратор;
  • строительный отвес;
  • нивелир, водяной уровень.

Вернуться к оглавлению

Схема установки винтовых свай с подвижным кожухом.

Сначала выполняют бурение скважины ручным строительным буром. Количество необходимых свай определяют в зависимости от веса будущего здания. Конструкцию свай определяют в зависимости от нагрузок от перегородок, кровли, пола и эксплуатационных нагрузок. Максимальный диаметр применяемого ручного бура 300 мм.

Строители при бурении прикладывают минимальные усилия благодаря улучшенному расположению лопастей бура. Длину штанги бура можно регулировать. Это позволяет выполнять скважины глубиной до 5 м. Можно применять бур, имеющий устройство для уширения нижнего участка скважины.

Так создается опорная пята для свай. Это позволяет сократить количество свай и сэкономить бетон. Если необходимо выполнить скважины большего диаметра, то нужно прилагать довольно большие усилия. Для бурения таких скважин применяют моторизированные, электрические буры.

Например, электрический ямобур применяется для бурения скважин опор линий электропередач. При этом можно выполнить скважины глубиной до 4 м и диаметром до 1 м. Применяются также буровые машины на базе колесного трактора и грузовых машин.

Вернуться к оглавлению

Схема бурения скважин для свай.

Необходимо выполнить армирование и залить сваи бетоном.

После выполнения скважин необходимо изготовить трубы из рубероида, соответствующие диаметру скважины. Их длина должна на 200 мм превышать глубину скважины.

Затем верхнюю часть трубы выполняют из двух слоев рубероида и стягивают стальной проволокой. Так выполняют опалубку.

После этого трубу устанавливают в скважину. При этом если на дне скважины имеется вода, перед заливкой бетона ее нужно откачать.

Приступают к выполнению арматурного каркаса. Для этого нужно взять три вертикальных арматурных прутка диаметром 6 мм и скрепить их друг с другом поперечинами через каждые 500 мм.

Вертикальные стержни для соединения столбов с ростверком надо вывести выше заливаемых бетоном свай на высоту, которая соответствует высоте ростверка минус 3 см.

В пучинистых грунтах фундаментный ростверк должен находиться на сваях на высоте 200 мм от верха грунта. Для этого сваи делают выступающими из земли.

Во влагонасыщенных грунтах пучение может достигать 15 см.

Затем надо залить сваи бетоном.

После монтажа каркаса скважин укладывают бетон слоями по 60 см. Каждый слой уплотняют при помощи вибратора.

Вернуться к оглавлению

Опалубка для сваи.

Свайный ростверк может выполняться из сборных железобетонных балок или может быть монолитным.

Параметры ростверков, рекомендуемые для легких домов:

  1. Высота ростверка — 300 мм.
  2. Ширина равна ширине цоколя. Если цоколь отсутствует, то ширина ростверка выполняется равной толщине несущих стен первого этажа (при этом она должна быть больше 400 мм).

Пересечение ростверка коммунальными трубопроводами не допускается.

Строительным отвесом проверяют, нет ли отклонения центров свай от строгого вертикального положения. После бетонирования или погружения свай в бетон отклонение не должно быть больше 5 см.

Выполняют монтаж сборных элементов ростверка. Их необходимо очень тщательно закрепить на оголовке свай.

В процессе заполнения бетоном полости набивной сваи, вертикально бетонируют Т-образный стержень арматуры.

Укладывают горизонтально на оголовок сваи другой стержень арматуры. Его длина соответствует ширине сваи с прикрепленными к ней с обеих сторон ограничителями в виде пластин. Их высота должна быть необходимой для закрепления сваи и элемента ростверка.

Схема гидроизоляции свайного фундамента.

Потом бетонируют монтажный стык, приваривают детали вертикального стержня к петлям ростверка. При этом используют стержни арматуры необходимой длины.

Если сборную балку ростверка заменяют на железобетонные перемычки, то нужно закрепить их между собой посредством сварки при помощи арматурных стержней и скрутить проволокой.

После монтажа ростверка необходимо заполнить все швы и стыки цементным раствором или бетоном.

Перед строительством стен здания проверяют отметки верхней плоскости ростверка. Если это необходимо, цементным раствором выравнивают под один монтажный горизонт.

Выравнивание выполняют нивелиром или водяным уровнем.

Затем производят окончательную проверку горизонтальности плана и всех размеров ростверка. Для этого еще раз уточняют размеры всех его сторон и диагоналей.

При устройстве свайного фундамента необходимо, чтобы конструкция фундамента подходила к типу грунта и проекту строящегося здания, чтобы строительные материалы обладали высоким качеством, чтобы работы проводились профессионально с соблюдением строгой технологии.

Свайный фундамент: особенности и монтаж

Наверное, многие из нас видели в деревне или на дачных участках дома, которые не соприкасаются с землей. Они как будто слегка приподняты и парят в воздухе, опираясь на нечто незримое, и в то же время прочное. Это и есть свайный фундамент, состоящий из множества отдельных стержней, заглубленных в землю. Как же могут эти сравнительно небольшие элементы выдержать вес дома? Можно ли строить любой дом на таком фундаменте и какие разновидности свайного фундамента существуют сегодня? Давайте разбираться.

Особенности свайного фундамента

Данный тип основания здания популярен в местности, где преобладают слабые, плавучие или подтопленные грунты, и где залегание плотных, твердых грунтов находится достаточно глубоко. Также его несомненным преимуществом считается высокая скорость возведения и экономичность по сравнению с малозаглубленными фундаментами, ведь для них не нужно рыть котлован. Особенно это касается небольших частных строений, вес которых вполне позволяет применять такую технологию.

Главный элемент данного типа фундамента – заглубляемые в основании здания или непосредственно в грунт стержни, которые и называются сваями. Их основное назначение – равномерное распределение всего комплекса нагрузок на грунт. Характерным отличием является и ростверк – балка, ленточный фундамент или плита, призванные увеличить показатели расчетных нагрузок на фундамент из свай.

Для чего необходим ростверк

Так как одиночные сваи могут принять на себя небольшую нагрузку, для большинства фундаментов из свай устраивают ростверк. Это некая плита, лента или балка, которая объединяет сваи между собой в единый элемент. От этого несущая способность фундамента значительно увеличивается.

Монолитные ростверки в виде плиты, ленты обязательно армируются, причем в соответствии с инженерным расчетом, определяющим допустимые нагрузки на прогиб и растяжение. Их заглубление в грунт, в зависимости от типа свай и характера нагрузок, может быть поверхностным или малозаглубленным.

Существует три различных типа свайных ростверков:

  • Низкий – такой тип ростверковой конструкции устраивают ниже уровня грунтовой поверхности. Обычно у данного ростверка широкая подошва, способствующая тому, чтобы вертикальные нагрузки частично передавались на основание даже после полной засыпки. Стоит отметить, что в период сезонного промерзания на низкий ростверк могут действовать касательные силы грунтового пучения. Самые напряженные его части – боковые стенки и подошва;
  • Повышенный – этот тип ростверка представляет собой не заглубленную конструкцию, расположенную на самой поверхности грунта. У него также имеется более широкая подошва и зауженная стенка. В условиях отсутствия пучения при промерзании грунта, такие ростверки вполне обоснованы и экономичны. Для их устройства не требуется наличие нижней опалубки, а значит и разработки траншеи для нее. Однако, из-за низкой плотности поверхностных слоев грунта, он не в состоянии передавать большие показатели нагрузок;
  • Высокий – расположен выше уровня поверхности основания. При этом успешно выдерживаются вертикальные нагрузки. Что касается поперечного изгиба от горизонтальных нагрузок, во избежание деформации основных свай устраивают дополнительные с наклоном, располагаемые по трем-четырем направлениям. Такие ростверки подходят не только для устройства домов с техническим подпольями, но и в возведении мостов, различных гидротехнических сооружений.

Материалы для изготовления свай под фундамент

В зависимости от величин этих самых нагрузок и назначения здания, сваи производят из следующих материалов:

  • Металл – этот материал обязан своей популярностью в производстве свай появлением различного профилированного металлопроката, который позволил изготавливать рациональные формы. Процесс сращивания деталей посредством сварки также облегчил эти задачи. Металлические сваи производят преимущественно из стали, и используют там, где крайне затруднительно заглубление железобетонных свай, например, в условиях плотных вечномерзлых грунтов. Используя возможность их наращивания, ими также укрепляют ослабленные фундаменты. Преимущества: легкость, компактность, простота в изготовлении и транспортировке. Недостатки: подвержены коррозии;
  • Железобетон – преимущество армированного бетона в изготовлении свай определяется наибольшим количеством нагрузок, которые он способен выдержать по отношению к другим материалам. Железобетону подвластны любые типы нагрузок – вертикальные, горизонтальные, боковые. Сваи из железобетона могут иметь квадратную или круглую форму сплошного и полого сечения с заостренным концом, облегчающим вход в грунт. Полые или трубчатые сваи изготавливают диаметром до 1м, что значительно облегчает их вес и транспортировку. Забивают железобетонные сваи копрами, вибромолотами или методом вдавливания. Преимущества: прочность, надежность, долговечность. Недостатки: большой вес, транспортировка и заглубление невозможны без спецтехники;
  • Древесина – деревянные сваи применяются в случае, если нагрузки от здания не велики, например, при строительстве легких хозпостроек или деревянных домов. В качестве материала в основном используют длинномерную сосну, ель и реже лиственницу или дуб. Диаметр деревянных свай – от 18-40см, длина – 4-16м. Чтобы легче было их забивать, имеют защищенный листовым металлом заостренный конец-башмак, погружаемый в грунт. В верхней части располагают защитное кольцо-бугель, дабы оголовок при забивании не потрескался. Деревянные сваи сложно входят в крупнозернистые и гравелистые пески. А в гравий или гальку их практически нельзя забить. Для погружения в грунт используют механические или вибромолоты молоты. Преимущества: легкость, прочность. Недостатки: подвержены гниению и растрескиванию.

Какие бывают сваи

Классификация советской системы строительства насчитывала около 150 разновидностей свай. Типология их также довольно обширная, а сегодня к ним добавились еще и современные технологии. Рассмотрим самые востребованные из них.

По характеру размещения фундаменты из свай разделяют на следующие типы:

  • Одиночные сваи – стойки, расположенные отдельно и размещаемые под колонны или под стыки панелей, ферм. Чаще всего им же и отводится роль этих самых колонн;
  • Ленточные свайные фундаменты – размещаются под стенами строений, а также и под остальными линейными конструкциями. В этом случае стойки объединены единым монолитными ростверком, упрочняющим фундамент и увеличивающим не только допустимые вертикальные нагрузки, но и изгибающий момент. Существует несколько разновидностей этого типа свайного фундамента – однорядный (сваи и лента расположены в один ряд) и многорядный (сваи и лента располагаются перпендикулярно или под различными углами). Когда фундамент размещается под стенами здания, он воспринимает исключительно вертикальные нагрузки, а сами стены здания не дают ему прогнуться. Это условие соблюдается при пространственной жесткости каркаса строения. Но если на свайный фундамент однорядного типа приложена внецентренная нагрузка, тогда принимается во внимание изгибающий момент, поскольку сваи могут быть подвержены изгибу;
  • Свайный куст – фундамент, состоящий из некоторого количества свай, образующих группу и располагаемых под отдельными конструктивными элементами, например, под колоннами. Устраивается при наличии больших вертикальных нагрузок и повышения устойчивости элемента здания. Минимальное количество свай в такой группе – 3;
  • Свайное поле – в случае объединения множества стоек под одной плитой или монолитной платформой, такой свайное поле называют сплошным. Это могут быть не только одиночные сваи, но и куст или свайные ленты. Объединение общей монолитной плитой увеличивает площадь соприкосновения здания с основанием, а значит и уровень допустимых нагрузок на фундамент.

По типу заглубления существуют следующие разновидности свай:

  • Винтовые – тип стоек, производимый чаще всего из стали, и рассчитанный на вкручивание их в грунт. Для заглубления предназначаются различные механизмы, типа кабестана. Современные металлические винтовые сваи имеют в самом стержне отверстия. С помощью вспомогателей типа лома или трубы стойка вкручивается в грунт. Этому также способствует острый наконечник стойки и нарезной винт, выводящий грунт наружу. В верхней части стойки располагается металлическая платформа с отверстиями для закрепления ростверка или нижней части здания;
  • Забивные – заглубление такого типа свай происходит с помощью забивания в грунт, чаще всего без его предварительной выемки. Считается одним из традиционных способов устройства свайного фундамента. Методы заглубления забивных свай следующие:
  1. Ударный метод – для него применяют ударные молоты. Их закрепляют на конце стрелы экскаватора или копра;
  2. Вибрационный метод – в этом случае применяют специальные механизмы – вибропогружатели. В основе их работы лежит принцип поступательных механических колебаний, осуществляемых с помощью двигателя со смещенным центром тяжести. Эти механизмы закрепляют на стреле экскаватора или автокрана, что позволяет заглубить сваю на выверенном месте;
  3. Метод вдавливания – суть этой технологии в непосредственном вдавливании сваи в грунт за счет большого веса механизма. Установка для заглубления свай представляет собой металлическую платформу с установленными на ней бетонными блоками. За один заход она может заглублять сразу целую партию свай. Этот метод достаточно затратный и громоздкий, но бывают ситуации, когда без него не обойтись. Когда речь идет о реконструкции или близком расположении других построек, это единственно возможное решение устройства свайного фундамента;
  4. Метод лидерного бурения – применяется данный метод при наличии плотных, вечномерзлых грунтов или в холодный период года. В основе технологии положено предварительное бурение скважины под сваю с меньшим размером и глубиной. Забивание сваи происходит с помощью копра.
  • Буровые – заглубление свай такого типа производят посредством погружения их в скважины, пробуренные в грунте. Их заполняют бетонной смесью, или же погружают туда готовые элементы из железобетона.
  • Набивные – погружение этого типа свай несколькими способами:
  • Метод погружения металлических труб – производится с дальнейшим их изъятием из скважины после заполнения раствором. Их еще называют инвентарными;
  • Метод виброштампования в скважинах – готовые, заранее пробитые скважины, производят заполнение бетонным раствором с одновременным его трамбованием с помощью виброштампа;

Метод выштамповки – данный способ предусматривает выштамповывание скважин непосредственно в грунте. Форма их соответствует сечению сваи, и бывает пирамидальной или конической. Далее их заполняют бетонной смесью.

Порядок расчета свайных фундаментов

После того, как произведен геологический анализ грунтов на площадке застройки, приступают к инженерным расчетам фундаментов. Этот процесс предполагает принятие за предварительную основу какого-либо типа фундамента, его расчет и вычисление характеристик альтернативного типа фундамента. Делается это для того, чтобы точно выверить рациональность принятого проектировочного решения, а также его экономическое обоснование.

Свайные фундаменты рассчитываются в соответствии с положениями следующих документов:

  • СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»;
  • СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов».

Проект свайных фундаментов составляется на основании геологических изысканий, сведений о сооружении и комплексных нагрузках. Он состоит из следующих пунктов:

  • План расположения свай. На нем отображается их привязка к осям фундамента;
  • Схема геологического разреза с послойным указанием размещения того или иного типа грунта. Также на ней отображается положение свай, их отметки и привязки;
  • План монтажа ростверка или рандбалок, на котором отмечено положение свай;
  • Опалубочные и армировочные чертежи ростверков, с указанием нагрузок на них;
  • Экспликация свай, отображающая их типоразмеры;
  • Технологическая спецификация – тип молота, принятая нагрузка на сваю и допуски при ее забивании.

По характеру работы или взаимодействия с грунтом все типы свай разделяют на две основные группы:

  • Сваи-стойки – когда стержень сваи опирается на плотный грунт своей нижней частью или острием, он считается стойкой. При расчете такого типа фундамента боковые нагрузки от грунта не учитываются, а стойка работает как равномерно сжатая;
  • Висячие сваи – принцип действия этих свай основывается на боковом трении о грунт, без учета опирания на легко сжимаемые грунты.

Длина сваи зависит о глубины залегания пригодных грунтов, в которые она заглубляется. Слабые грунты – торф, ил, насыпные, текучие – необходимо разрезать и достать до плотных. При этом учитывается и отметка залегания ростверка. При центральной сжимающей нагрузке минимальная дина свай – 2,5м, при дополнительной горизонтальной и момента – 4,5м. Необходимо рассчитать сваю по длине так, чтобы ее конец зашел в несущий грунт на 1-2м. В грунтах повышенной плотности применяются сваи, у которых нижний конец открытый, в слабых – закрытый.

Прочность материала и грунта определяют такой параметр, как несущая способность сваи. Ее сопротивление определяется исходя из материала ее изготовления. Для висячих свай этот расчет обычно не делают, так как этот параметр обычно выше чем по грунту.

Сопротивление сваи по грунту рассчитывается следующими методами:

  • С помощью таблиц и формул из СНиПа;
  • Посредством испытания сваи статической нагрузкой;
  • Посредством испытания сваи динамической нагрузкой.

Существуют также частные случаи, в которых определение несущей способности не подходит под общие правила. Для них отведены отдельные методы расчета с указанием расчетных формул и табличных значений. Это касается свай, располагаемых на торфянистых, иловых и просадочных грунтах, и свай, которые работают на выдергивание.

Помимо равномерно-нагруженных фундаментов из свай существуют еще и внецентренно-нагруженные. Это такие конструкции фундаментов, нагрузка на которые не проходит через центр тяжести площади поперечного сечения свай, проходящей через плоскость верхних концов, приходящихся на низ ростверка. При расчете таких нагрузок увеличивают количество свай на крайних рядах, и стремятся таким образом уровнять давление на грунт.

Пошаговая инструкция по устройству свайного фундамента

Для загородных домов и коттеджей часто применяют такой тип фундамента, как свайно-ленточный. Его строительство мы и разберем по порядку.

  1. Разбивка участка – подразумевает нивелирование местности, и снятие лишнего грунта для выравнивания площадки под застройку. В ходе этих работ деревянными колышками и строительным шнурком отмечается наружный периметр здания, а также размеры траншеи под ростверк;
  2. Выкапывание траншеи под ленту – производят с помощью спецтехники или вручную. Заглубление и ширина траншеи определяется инженерным расчетом, с учетом опалубки и обратной засыпки грунта. На этом этапе определяется наличие и глубина котлована под подвал или технические сооружения;
  3. Бурение скважин под сваи – в зависимости от выбранного типа свай производят отверстия в грунте. В некоторых случаях оно требует уплотнения на самом ее дне, а иногда и наоборот, меньшего размера, как в случае с забивными сваями. Интервал принимается согласно принятому расчету на нагрузки;
  4. Заглубление свай – производят вручную или с помощью спецтехники. На этом этапе учитывают наличие подвальных и технических помещений, расположенных ниже отметки нулевого пола здания. Если в качестве материала для свай выбраны трубы, их наружные стенки гидроизолируют битумной мастикой или рубероидом, а внутреннюю полость армируют и заливают бетонным раствором;
  5. Установка армированного каркаса для ростверка – для лучшего закрепления его сопрягают с арматурой, выходящей из стоек. Каркас надежно устанавливают в траншее, используя мягкую вязальную проволоку. Он не должен касаться дна траншеи, а также выходить за ее пределы с наружной стороны;
  6. Монтаж опалубки для ростверка – осуществляют по аналогии с ленточным фундаментом, закрепляя опалубочные щиты по краям траншеи. Высота щитов должна быть выбрана с запасом так, чтобы грунт не попал во внутрь опалубки при бетонировании ленты. Стенки деревянных щитов прокладывают полиэтиленовой лентой, чтобы продлить срок службы опалубки;
  7. Бетонирование – заливают бетон на конечном этапе после всех необходимых приготовлений. Лучше всего использовать бетон, приготовленный на специализированных заводах строго пропорционально, и доставляемый на объект автомиксерами. С помощью специальных рукавов или желобов ленту заливают за один подход. При этом производят трамбовку бетона вибраторами;
  8. Демонтаж опалубки, обратная засыпка – опалубку снимают через несколько дней, изымая щиты из траншеи. Последним этапом фундаментных работ производят обратную засыпку грунтом.

Типология свайных фундаментов обширна и многообразна. Еще недавно их невозможно было сделать без помощи тяжелой спецтехники, для использования которой требовались немалые средства. К тому же, саму площадку под строительство надо было подготовить для столь обширного мероприятия. Современные свайные фундаменты для малоэтажного строительства компактны, экономичны и относятся к легковозводимым конструкциям.

О том какие еще бывают фундаменты вы можете прочитать тут.

На устройство такой системы может уйти всего несколько дней. И это при том, что на ней будет держаться полноценное жилое строение. Все что остается, это сделать анализ грунта, подобрать подходящий тип свай и ростверка к ним, и взяться за работу!

Видеоролик посвящен современной технологии свайных фундаментов на основе металлических винтовых свай, объединенных обвариваемым ростверком из швеллера. Обсуждается достоинства такого метода устройства фундамента, его наглядное применение в домостроении, а также ошибки строителей и возможные причины их возникновения.

Смотрите также