Содержание, карта.

Свайно набивной фундамент


Что такое фундамент набивные сваи? Известная 1000 лет технология

Возможности свай для уплотнения основания на зыбких, глинистых и болотистых грунтах строители оценили тысячи лет назад.

Зримым примером этого служат давно построенные сооружения: дворцы Венеции, городская застройка Амстердама, мощный фундамент Исаакиевского собора в С-Петербурге.

Устройство

Буквальный перевод с английского — кол, ограда, черта (частокол) — сразу же даёт представление о форме и назначении этого конструктивного элемента. Свая состоит из:

  • тела (монолитного ствола сваи);
  • головы (верхняя часть ствола — плита под ростверк или монтажный стакан под колонну);
  • пяты (с уширением основания в 3-5 раз).

Сваи, которые изготавливаются прямо в грунте стройплощадки, называются набивными. Устройство набивных свай предполагает создание скважины для такой опоры в результате принудительного вытеснения грунта (бурения, пробивки или проштамповки) специальным оборудованием. Тело сваи образуется из армированного бетона, залитого в подготовленный шурф.

Расчётная нагрузка свай — 10-50 т. Набивные опоры чаще других используются в индивидуальном строительстве, поскольку позволяют выбрать любой размер длины в пределах 6 метров.

С помощью вибропогружателя скважина набивается бетонной смесью, отсюда название свай — набивные. По взаимодействию с грунтом набивная свая относится к висячим.

Набивную сваю устанавливают в грунт вертикально или под углом. Её задача — принять на себя 3 вида нагрузки:

  • идущие сверху (вес строения);
  • сбоку (давление грунта);
  • и снизу (вспучивание).

Сваи устанавливают рядами, группами, по всей площади возводимого сооружения, образуя свайный фундамент.

Выделяют следующие способы устройства набивных свай:

  • одиночный (для колонн);
  • ленточный свайный (под стены);
  • свайные кусты (под участки с особыми несущими нагрузками);
  • свайные поля (под башенного типа сооружения).

Чтобы сформировать надземную часть опоры, используют опалубку. На уровне цоколя сваи объединяют железобетонным ростверком.

Интересно: в США набивные сваи с неизвлекаемой оболочкой кроме прямого назначения при строительстве тоннеля использовали как вентиляционные шурфы.

Набивные и забивные сваи: различия

Основные различия просматриваются уже в самом названии этих конструктивных элементов:

Набивные сваи Забивные сваи
Изготавливаются на проектируемом месте. Изготавливаются в заводских условиях, транспортируются на строительную площадку.
Устанавливаются в ранее пробуренную скважину. Погружаются за счёт внешнего усилия в рыхлый грунт.
Формируются на месте из жидкого бетона с помощью виброгрейфера, с выемкой грунта или использованием его для набивки. Используются механизмы, наносящие удары по заглубляемому стержню (без выемки грунта).
Висячие. Стоячие.
Цельные. Цельные и составные.
Предполагают уширение на конце: башмак, бетонная пробка. Могут наращивать высоту до 50 метров за счёт составных секций.
Рекомендуемый грунт: глинистый, набухающий, тугопластичный. Создают особую устойчивость с опорой на твёрдый пласт грунта.
Допускают отказ от ростверка и видоизменение в соответствии с особенностями грунта. Плотное вхождение в грунт.
Армирование продольное, преимущественно в оголовке. Требуют опалубки для формирования надземной части. Имеют не только поперечное, но и продольное напрягаемое армирование, что увеличивает их несущие возможности.
Дают крайне низкую осадку здания. Особенно популярны в многоэтажном домостроении.
Процесс изготовления не зависит от сезона. Установка связана с повышенным шумом.
Не требуют затрат на транспортировку. При хранении и транспортировке хрупкость изделий сказывается на качестве.
Годен бетон марки В15. Используется бетон не ниже марки В22,5.
Применяют разные способы уширение пяты. Голова сваи укрепляется металлом (от расплющивания).

К сведению: скважина под набивку, выполненная в ходе бурения называется буронабивной. Если скважину ᴓ 15-25 см набивают цементно-песчаной смесью под давлением, получаются буроинъекционные сваи.

Применение

Предпосылки для выбора набивных свай в качестве фундамента:

  1. Слабый грунт с несущей способностью менее 1,5 кг/см при недостижимости более прочных пластов.
  2. Сложный рельеф участка с крутыми склонами.
  3. При глубине промерзания более чем 2 метра.
  4. При высоком уровне залегания грунтовых вод.
  5. При стеснённых условиях строительства.
  6. Как усиление существующего фундамента.
  7. При необходимости ускорить строительство с уменьшением объёма земляных работ.
  8. Исключительно большой вес строения.

Справка: набивные сваи применяются в гражданском, промышленном строительстве, для возведения частных домов на 2-3 этажа, как мера против сильной осадки дома и защита от сезонного вспучивания грунта.

Виды

Существуют различные виды набивных свай, зависящие от размера и конструкции, способа изготовления, вида материала и других признаков.

Классификация набивных свай по отдельным признакам.

По способу изготовления различают сваи:

  1. Безоболочковые:
    • эффективны в маловлажных грунтах;
    • неглубокие скважины получаются конической или пирамидальной формы (с использованием сердечника), цилиндрической (при бурении и направленном взрыве);
    • в скважину по всей длине закладывается арматура, заливается бетон класса не ниже В15.
  2. С извлекаемой оболочкой:
    • оболочкой служит инвентарная труба с бетонной пробкой или башмаком на конце, которые, достигнув дня, сбиваются и остаются в качестве якоря;
    • для частотрамбованных свай труба с воронкой на конце подаёт смесь, которая многократно уплотнённая на дне, расширяет диаметр шурфа, становясь основанием для арматуры;
    • труба извлекается на поверхность;
    • формирование тела сваи происходит по 1-му способу.
  3. С неизвлекаемой оболочкой:
    • труба остаётся в качестве защиты бетонного тела опоры от разрушения водой или агрессивными средами; обеспечивает целостность стенок скважины, защищая от осыпания;
    • оболочка может заполняться бетонной смесью или готовой железобетонной конструкцией соответствующего диаметра.

Справка: в качестве обсадных труб могут использоваться:

  • металлические трубы;
  • металлические гофрированные кольца;
  • асбоцементные;
  • примитивно свёрнутые из рубероида (при кустарном производстве).

По виду материала, используемого для набивки скважин различают:

  1. Бетонные (бетон В15):
    • без уширения пяты;
    • камуфлетные (с уширенной взрывом пятой);
    • с механическим разбуриванием пяты;
    • вибронабивные (камуфлетные);
    • вибронабивные, с механическим тромбованием пяты.
  2. Железобетонные: в скважину до плотного контакта со стенкой помещается свая заводского производства с напряжённым продольным армированием.
  3. Грунто-бетонная свая ᴓ 50 см формируется из грунта, разрыхлённого при бурении, с добавлением из смесительного бура цементной суспензии (технология 60-х годов прошлого века). Проводится с использованием специального агрегата на базе МАЗ-200.
  4. Грунтовые формируются в условиях грунта с пористой структурой, с толщиной слоя до 22 метров, степенью влажности — 0,7. После разметки в местах установки свай цепными зарядами готовят скважины, которые тут же наполняют уплотнённым грунтом с добавлением песка. Для усиления несущей нагрузки в грунт добавляют цемент, щебень, полимеры. Для уплотнение используют ударную (в 1 тонну) силу копра.

Отличия по форме сечений:

  1. По форме продольного сечения:
    • призматические (забивные);
    • пирамидальные — рассчитаны на действие силы трения;
    • трапецеидальные — рассчитаны на действие силы трения;
    • цилиндрические (забивные);
    • конические — рассчитаны на действие силы трения;
    • ромбовидные (забивные);
    • с уширенной пятой — рассчитаны на противодействие сил грунта.
  2. По форме поперечного сечения:
    • сплошного квадратного сечения (рассчитаны на боковой вектор сил сжимаемых грунтов);
    • квадратные с круглой полостью — готовые сваи, спускаемые в ствол для последующей заливки бетоном;
    • круглые с полостью — с железобетонной оболочкой.

По особенностям боковой поверхности:

  • винтовые;
  • таврового и двутаврового сечения.

По способу крепления:

  • корневидные сваи (ᴓ100мм длиной до 30м, несущая нагрузка 20т): используются для усиления фундамента, так могут проходить через любое препятствие (кладка, бетон); в зависимости от назначения:

По взаимодействию с грунтом:

  • висячие (удерживаются силами сопротивления грунта);
  • стойки (с опорой пятой на твёрдый грунт);
  • анкерные.

По размеру:

  • короткие (до 6 м);
  • длинные (свыше 6м).

По конструкции:

По усилению:

  • армированные;
  • неармированные.

Важно: обязательное армирование опор осуществляется в пучнистых, слабых, водонасыщенных грунтах и сейсмических районах. При комбинированном армировании нижняя часть ствола укрепляется конструктивно, а верхняя — по расчёту.

Расчет

Расчёт свайного фундамента сложный, а его влияние на результат строительства значительно.

Поэтому желательно в этом деле воспользоваться услугами специалиста или онлайн калькулятором из интернета.

Расчёт позволяет определить:

  • диаметр и длину свай (по уровню нагрузки на сжатие);
  • виды армирования для предотвращения деформации, исходя из величины сил, действующих на разрыв;
  • несущую способность одной сваи, исходя из марки бетона;
  • число свай и расход материала.

Понадобятся следующие данные:

  • плотность и вид почвы;
  • глубина залегания грунтовых вод;
  • уровень перепада высот на участке;
  • общий вес сооружения;
  • вес снежного покрова;
  • таблицы удельного веса материалов;
  • таблицы сопротивления грунта;
  • таблицы по несущей способности грунта.

Справка: при самостоятельной застройке достаточно знать:

  • для каркасно-щитового дома несущая способность до 5 т, а диаметр опор — 20-30 мм;
  • для хозяйственных построек: до 3-х тонн, ᴓ 20 соответственно;
  • допустимый шаг — 1.5-2 метра;
  • расположение строго под углами, пересечениями и осями стен.

Расчет нагрузки на свайно набивной фундамент выполняется следующим образом.

Несущая способность одной сваи определяется по формуле: NS = Kpl*Rs*Sо + 0.8*Р*Sg*H, если:

  • NS — несущая способность;
  • Kpl — усреднённый (0,7) коэффициент однородности грунта;
  • Rs — табличное значение сопротивления грунта;
  • Sо (в см²) — площадь пяты сваи;
  • 0.8 — усреднённый коэффициент работы сваи в грунте;
  • Р (в см²) — площадь в периметре тела опоры;
  • Sg — сопротивление грунта на боковые поверхности сваи;
  • H — длина тела сваи, размещённого в грунте.

Искомое количество набивных свай в фундаменте = M / NS, где М — совокупные нагрузки.

Технология строительства

Чтобы возвести свайно набивной фундамент с ростверком своими руками, необходимо последовательно выполнить следующие пункты:

  1. Выбор вида (ленточный свайный, кустовой, поле).
  2. Разметка фундамента, с учётом особенностей расположения свай и местами наибольшей несущей нагрузки.
  3. Бурение скважин (ручным или арендованным буром).
  4. Установка обсадной трубы.
  5. Формирование уширения пяты.
  6. Продольное армирование.
  7. Заливка бетоном тела сваи.
  8. Гидроизоляционные работы под ростверк.
  9. Подготовка опалубки для ростверка.
  10. Заливка бетоном.
  11. Гидроизоляция поверх ростверка.

Помните: свайный фундамент исключает возможность обустройства цокольного этажа.

Бетонная набивка с извлекаемой оболочкой

Технология устройства набивных свай с извлекаемой оболочкой включает в себя следующие этапы работ:

1. Разметка скважин (при кустовом или полевом фундаменте — в случайном порядке).

2. Пробивка или бурение скважин:

  • продавливание чугунным конусом (многократное сбрасывание с высоты);
  • бурение (при вращательном движении бура);
  • пробивка шурфа цепными зарядами.

3. Уширение дна:

  • разбуривание;
  • камуфлет (подземный взрыв);
  • выштамповка дна скважины.

4. Погружение обсадной трубы с башмаком.

5. Заливка бетонной смеси через воронку из вибробадьи:

  • сброс башмака;
  • подъём обсадной трубы каждый метр;
  • трамбование молотом двойного действия;
  • бетон усилиями молота и кромок трубы впрессовывается в грунт;
  • трамбование заканчивается, когда труба оказывается на поверхности.

6. Процесс набивки продолжается на удалении от только что набитой скважины, чтобы не нарушить целостность до схватывания раствора.

К сведению: в процессе вибротрамбовки бетонная масса уплотняет и расширяет грунт под пятой, образуя расчётное уширение дна.

Усиление

Усиление фундаментов набивными сваями применяется:

  • при возможной подвижке грунта;
  • при разрушении существующего фундамента;
  • при увеличении эксплуатационной нагрузки (пристройки, надстройки);
  • при строительстве на сложной местности или склоне;
  • при повышенной несущей нагрузке на место расположения печи, колонн, башенок.

В этих целях применяются вертикально и наклонно стоящие набивные опоры:

  • микросваи (буроинъекционные);
  • буронабивные;
  • вдавливаемые;
  • корневидные.

Заведённые снаружи под углом на глубину 2 метра целым рядом, они существенно укрепят фундамент старого дома, тем более, что могут насквозь пройти встречные конструкции.

Преимущества и недостатки

Очевидные плюсы:

  • применяются на всех типах грунтов, кроме скальных;
  • эффективны для неровного рельефа с крутыми склонами;
  • отличаются быстрым и простым монтажом в условиях строительной площадки;
  • не требуют транспортировки и подъёмной техники;
  • технология доступна для частного любительского строительства;
  • не боятся коррозии;
  • исключают большой объём земляных работ;
  • отличаются высокой стойкостью к нагрузкам разного вида;
  • позволяют рассчитывать длину и несущую нагрузку под конкретный объект;
  • процесс установки не зависит от сезона;
  • сравнительная экономичность установки;
  • срок эксплуатации до 100 лет.

Недостатки:

  • низкая устойчивость к опрокидыванию;
  • сложность технических расчётов и технологии изготовления;
  • значительная часть ручного труда;
  • невозможность сочетания с подвальными помещениями;
  • отсутствие контроля качества для набивки.

Полезное видео

Ознакомьтесь визуально с устройством набивных свай и забуриванием обсадной трубы на видео ниже:

Выводы

Набивные сваи в своём разнообразии довольно востребованный конструкционный элемент при частном многоэтажном строительстве. Без них не обойтись на пересечённой местности, при слабых грунтах, в ограниченном пространстве стройплощадки.

Изготовление свай сразу на проектируемом месте позволяет в соответствии с необходимостью корректировать их размеры, расположение, создавать индивидуальный рисунок фундамента. Кроме того, они помогают экономить на транспортировке и арендуемой подъёмной технике.

На рынке отопительных приборов довольно много разнообразнейших моделей. Они различаются ценой, функциональностью и принципом обогрева. Одним из таких устройств является газовый конвектор, который…

Конструкция электрических теплых полов состоит из нагревательного контура и температурного регулятора. Регуляторы температуры еще называют термостатами или терморегуляторами, ведь они поддерживают постоянную (статическую)…

Электрический тёплый пол позволяет в любом помещении добиться комфортного тепла, идущего снизу и равномерно распределяющегося. Такого эффекта невозможно добиться обычным радиаторным отоплением, которое…

Фундамент свайно набивной | Город свай

Долговечность любого строения в первую очередь определяет технология и качество фундамента. Прочный фундамент может выполнять свои функции сотни лет, неудачный выбор технологии или строительных материалов может привести к повреждению или разрушению дома уже в первые годы после строительства.

Но возможно ли создать достаточно прочный фундамент, не прибегая к чрезмерным тратам? Идеальным компромиссом между ценой и качеством может стать только свайная конструкция, которая позволяет удерживать массивный дом в течение многих десятков лет.

Сваи для ростверкового фундамента

Самая популярная технология свайных фундаментов — это ростверковые конструкции. Наиболее часто в строительстве используют ростверковый фундамент свайно набивной, конструкция которого лучше других подходит для большинства типов зданий. Однако широко используются и другие виды ростверкового фундамента.

Ростверк это верхняя (надземная) часть фундамента, которая распределяет нагрузку от строения. Чаще роль ростверка выполняет ленточный мелкозаглубленный фундамент. Кроме этого, ростверк может изготавливаться из железного швеллера или двутавра.

Ростверк опирается на сваи, которые бывают трех типов:

Забивные сваи изготовлены заранее в заводских условиях. Их заглубляют с помощью специального пневматического или гидравлического оборудования. В частном строительстве их использование ограниченно.

Винтовые сваи

Винтовые сваи самое практичное и доступное решение для легких строительных конструкций. Их монтаж возможен без использования технических средств. Для этого достаточно 2-3 пары рабочих рук. Очень часто на основе винтовых опор делают безростверковый фундамент либо устанавливают легкий швеллер.

Недостаток винтового фундамента срок службы 50 лет, который обусловлен коррозией металла. Он отлично подходит для бани им небольшого легкого дома. Главное достоинство этой технологии – возможность устанавливать фундамент на любом грунте, даже заглублять непосредственно берег рек и озер.

Набивные сваи

Если использовать свайно набивные фундаменты конструкция окажется особенно прочной, при этом цена остается относительно невысокой. Производство набивных свай состоит из трех этапов:

  1. Бурение грунта. В средней полосе глубина скважины в среднем на 0,5 метра ниже зоны промерзания 1,9-2,1 метра. Ширина скважины 30-40 см.
  2. Установка арматурной решетки, а также опалубки для заливки надземной части сваи.
  3. Заливка конструкции бетоном марки не ниже В15 или М200.

При правильном проектировании и качественном исполнении срок служб таких свай практически фактически неограничен.

Буронабивной свайный фундамент

Продвинутая технология, которая лучше подходит для сложного грунта близко проходящими водами. В качестве свай . В качестве свай используют конструкции промышленного производства, которые бывают двух типов.

A. Полностью готовые сваи B. Несъемная опалубка, изготовленная в виде бетонных реже железных труб.

Устанавливаются сваи также как обычные набивные: бурится скважина, в которую помещается свая или несъемная опалубка. В последнем случае заливка опалубки производится после установки арматуры, как и в случае с обычными набивными конструкциями.

Особенность буронабивного фундамента в том, что при его возведении можно использовать микросваи с сечением менее 25 см, что позволяет предупредить плавание и перекосы всей конструкции на зыбких грунтах. Для создания более мощного основания создана технология ТИСЭ. Ленточно-столбчатые фундаменты ТИСЭ разработаны для крайнего севера. Столбы устанавливаются с помощью специального плуга, который позволяет сделать в глубине скважины расширение, увеличивающие площадь опоросы сваи. Особенность технологии — ростверк, расположенный над землей для снижения давления на грунт.

На любой свайно набивной фундамент цена гораздо ниже, чем на глубокие ленточные фундаменты. При этом они создают достаточную опору для большого дома.

Свайный фундамент своими руками

Практически любой свайный фундамент, пожалую, кроме технологии ТИСЭ возможно произвести своими руками. Однако здесь нужно иметь в виду, что строительные работы требуют большой точности, а ошибки могут быть непоправимы.

Если вы уверены в своих силах необходимо сделать тщательные изыскания грунта и тип фундамента. Кроме того, для всех типов строительных работ необходима бригада минимум из 3 человек, для обеспечения качества работ и безопасности. Однако экономия от самостоятельного возведения не всегда очевидна.

При этом если заказывать свайный фундамент, например, в Санкт-Петербурге, в компании «Город Свай«, работы будут выполнены в кратчайшие сроки, и с гарантиями качества. Именно поэтому решаясь на самостоятельное строительство нужно четко взвесить все плюсы и минусы.

Свайно-ростверковый фундамент - пошаговая инструкция!

Свайно-ростверковые фундаменты относятся к типам фундаментов широкого пользования, их применяют для строительства частных, многоэтажных или промышленных зданий во всех климатических зонах, а на Крайнем Севере это единственный способ возведения строений.

Свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковые фундаменты можно ставить на всех видах грунтов и на строительных площадках со сложным рельефом. Такая универсальность объясняется огромным выбором конкретных решений. Чтобы лучше запомнить новую информацию нужно понимать, о чем идет речь. С этой целью уделим немного времени краткому описанию инженерных решений свайных фундаментов.

Схема свайно-ростверкового фундамента Фундамент свайно-ростверковый

Виды свайно-ростверковых фундаментов по способу погружения в грунт

Свайно-ростверковый фундамент – фото

Набивные

Могут быть бетонными или железобетонными, для повышения устойчивости арматура может предварительного напрягаться.

Преднатяженная арматура позволяет существенно увеличить трещиностойкость конструкций, так как внутри нее арматура натянутая, как струна

Пример. Конструкция работает на сжатие. Тогда арматура предварительно растягивается и в таком состоянии заливается бетоном.

По инженерной конструкции бывают с открытым или закрытым нижним концом. Преимущества – несколько ниже себестоимость изготовления, возможность быстрого реагирования на изменение первоначальных технических условий. Процесс установки: в земле просверливаются отверстия заданного диаметра и глубины, в отверстие ставится обсадная труба из металла или бетона, опускается арматура (для армированных свай) и полость заливается бетоном.

Устройство набивных свай Арматура Набивная свая Буронабивные сваи

Забивные

В землю забиваются готовые железобетонные сваи. Такой метод устройства зданий может использоваться в зонах вечной мерзлоты. В качестве специальной техники применяются вибропогружатели, копры, гидравлические сваевдавливающие агрегаты. Выбор конкретной техники зависит от характеристик грунтов, показателей свай и глубины забивания. По виду бывают квадратными, круглыми и трапецеидальными. Могут иметь дополнительные опорные кольца – значительно увеличиваются несущие характеристики и надежность.

Железобетонные сваи Сваи железобетонные забивные Сваи забивные железобетонные Схема армирования свай

Винтовые

Винтовые сваи

Ростверк на винтовых сваях

Варианты устройства ростверка

Довольно новый вид фундаментов, имеют много различных вариантов. Отличаются неплохими эксплуатационными характеристиками, в последнее время пользуются заслуженным вниманием различных застройщиков. Могут устанавливаться на всех типах грунтов, для каменистых участков используются винтовые сваи с особо прочными наконечниками.

Виды винтовых свай

Виды винтовых свай для различного грунта

№№Винтовые сваи со сварным наконечником №№Винтовые сваи с литым наконечником
1для каменистых грунтов (двойные лопасти для максимально надежного сцепления с грунтом и предотвращение перекоса сваи)1для обводненных и талых грунтов (среднего размера лопасти, гарантирующие легкое проникновение в грунт без риска его разрыхления)
2ля малоэтажного строительства c наконечником открытого типа (стандартная свая, имеющая крупные лопасти, отлично подходит для обычных грунтов, обеспечивает очень надежное закрепление наконечника в грунте)2для вечномерзлых грунтов (лопасти небольшого размера для быстрого введения в грунт без риска перекоса)
3для малоэтажного строительства с наконечником закрытого типа (стандартная свая, имеющая крупные лопасти, подходит для любых грунтов)3для малоэтажного строительства (стандартная свая, имеющая крупные лопасти, отлично подходит для обычных грунтов)

Виды и краткие характеристики металлических винтовых свай

Конструкция винтовой сваи представляет собой полую трубу, острый наконечник и одну или несколько лопастей. Длина винтовых свай может увеличиваться за счет наращивателей – есть возможность достигать плотных глубоко лежащих слоев грунта.

Составные винтовые сваи

По виду наконечников бывают сварными (нижняя рабочая часть приваривается к трубе) или литыми – все элементы отливаются одновременно. Первый вариант более дешевый, но уступает по физическим характеристикам второму варианту. По конструкционным особенностям сваи могут быть нескольких видов.

Виды винтовых свай

  1. Однолопастные (вариант №1). Устаревшего образца, имеют только одну упорную лопасть. За рубежом такой тип уже давно не производится, в нашей стране ее до сих пор продолжают изготавливать небольшие частные предприятия. По несущим характеристикам занимают последнее место среди всех остальных видов, рекомендуется использовать только под сверхлегкие бани.
  2. Многолопастные (вариант №2). Отличаются значительно улучшенными эксплуатационными характеристиками, могут выдерживать вес тяжелых строений. Для строительства бань оптимальный вариант. Одна (нижняя) лопасть с переменным диаметром – облегчается процесс вкручивания, все остальные имеют постоянный диаметр.
  3. Узколопастные (вариант 3). Специальные сваи для каменистых и очень твердых грунтов. Уменьшенный диаметр лопасти позволяет снизить крутящий момент во время вкручивания, а величины диаметра лопастей вполне достаточно для надежного упора на твердых грунтах.
  4. Для сооружения винтовых свайных фундаментов в районах Крайнего Севера (вариант 4). Наконечник имеет специальную фрезу из особо прочных легированных сталей, лопасти уменьшенного диаметра. Применяются только в зонах вечной мерзлоты. Имеют высокую стоимость. Труба для сваи прокатывается из марок сталей с увеличенным содержанием углерода. После проката обязательна термическая обработка для повышения физических характеристик прочности.

Свайные поля

В зависимости от архитектурных особенностей здания свайные поля имеют несколько вариантов размещения.

Свайные поляОписание
Одиночное.Сваи ставятся только под наиболее нагруженные конструкции. На все строение их может быть лишь несколько штук. Само здание строится на обычном ленточном фундаменте.
Ленточное. Наиболее часто используемое. Сваи устанавливаются по всему периметру здания на одинаковых расстояниях, конкретные значения расстояний и технических характеристик свай подбираются с учетом веса здания и особенностей грунта. Такой способ наиболее часто применяется в индивидуальном строительстве.
Полосное.Сваи в несколько рядов размечены под фасадными стенами. Технология используется при многоэтажном жилом строительстве.
Кустовое. Несколько свай устанавливается под особо ответственными нагруженными строительными конструкциями и элементами.
Шахматное. Свайное поле напоминает шахматную доску, такие фундаменты применяются во время сплошного бетонирования больших по размерам площадей.

Свайное поле План свайного поля Свайно-ростверковый фундамент, план Схема свайного поля

Мифы о свайно-ростверковых фундаментах

На этой теме следует остановиться подробно. Непонимание финансовых вопросов часто мешает застройщикам принять правильное решение. Вначале рассмотрим самый «волнующий» вопрос – стоимость. Многие уверены, что выбор таких фундаментов значительно увеличивает сметную стоимость любого строения. Почему это не так?

Во-первых, строительство обычных фундаментов предполагает выполнение большого объема земляных работ. Нужно планировать участок, копать траншеи, вывозить землю и т. д. Работы могут выполняться вручную, что очень долго и связано с решением сложных проблем. Можно привлекать тяжелей специальную технику – очень дорого. Кроме того, тяжелая техника может нанести непоправимый вред существующему травяному покрытию, на его восстановление также придется тратить деньги и время. Свайно-ростверковые типы фундаментов этих недостатков не имеют.

Во-вторых, время строительства обыкновенных фундаментов может превышать месяц. Сюда входят как подготовительные мероприятия, так и непосредственные работы по заливке фундамента и время на его схватывание. Кроме того, влияние на скорость производства работ оказывают климатические факторы, а их никто не может предсказать. В результате не только затягивается все строительство, но и возникают риски зимовки недостроенных сооружений.

Во всех случаях зимовка недостроенного сооружения не проходит для него бесследно

Во всех случаях зимовка недостроенного сооружения не проходит для него бесследно – придется некоторые конструкции ремонтировать или менять. Кроме того, длительное хранение строительных материалов негативно сказывается на их качестве. Опять потери финансов и времени.

В-третьих, для некоторых типов грунтов и ландшафтов необходимо делать очень дорогостоящие ленточные фундаменты. И даже в этом случае сложно гарантировать их устойчивость.

На фото – дефект ленточного фундамента

Для свайных фундаментов нет ограничений по физическим характеристикам грунтов и ландшафтным особенностям строительной площадки.

Свайно-ростверковый фундамент – фото готовой конструкции

В-четвертых, на качество ленточных фундаментов большое влияние оказывает человеческий фактор. То в одном месте нарушится технология, то в другом месте используются некачественные материалы и т. д. Приходится для минимизации этих факторов перестраховываться, закладывать в проект увеличенные нормы расхода материалов, увеличивать габариты и глубину. Как можно догадаться, все это делается не бесплатно. Свайные фундаменты не зависят от людей, работы выполняются с помощью специальных механизмов.

Забивка свай – механизированный процесс

Хотя это еще не все сравнения, но только их суммирование может развеять миф об экономической нецелесообразности свайно-ростверковых фундаментов. Как же его построить под баню?

Виды и описание ростверков

Что такое свайные фундаменты мы уже разобрались, теперь несколько слов следует сказать о ростверках.

На фото – ростверк свайного фундамента

Ростверки – верхняя часть свайных фундаментов, связывающая их в единую жесткую конструкцию. Могут быть деревянными, металлическими, из готовых железобетонных изделий или заливными армированными бетонными.

Ростверк из бруса Фундамент на сваях с металлическим высоким ростверком Ростверк из швеллера Железобетонный ростверк

По способу расположения относительно уровня земли бывают висячими, мелкоуглубленными или углубленными.

Висячие ростверки имеют большой зазор над уровнем земли, подполье не изолировано.

Монтаж висячего ростверка из бруса

Мелкозаглубленные немного «погружаются» в землю. Дополнительную нагрузку не воспринимают, служат только для защиты подполья от сквозняков.

Схема мелкозаглебленного ростверка Мелкозаглубленный ростверк

Загубленные ростверки по своему устройству напоминают ленточные фундаменты, усиленные сваями. Увеличивают устойчивость фундамента, но одновременно намного усложняют его и повышают стоимость. Используются редко.

Монолитный заглубленный ростверк

Для строительства бань можно считать оптимальным висячий тип ростверков, он самый дешевый, его можно сделать максимум за два-три дня. Кроме того, для бань важна вентиляция элементов половых покрытий. Этот вариант как раз и обеспечивает такую вентиляцию, на нем и остановимся.

Баня на сваях с висячим ростверком

Критерии выбора свайно-ростверкового фундамента

Теперь уже есть достаточно знаний о свойствах и отличиях свайно-ростверковых фундаментов, чтобы принимать вполне осознанное решение при выборе варианта фундамента для каждого проекта бани. На что нужно обращать внимание, чтобы остаться довольным результатом выбора?

Особенности ландшафта строительной площадки. Здесь есть несколько факторов, оказывающих влияние на выбор типа фундамента.

  1. Первый. Место под баню имеет большой уклон. Делать ленточный фундамент в таких условиях очень дорого. Выравнивать площади и дорого, и долго, и повредятся прилегающие участки.

    Свайный фундамент на уклоне

  2. Второй. На участке уже сделан ландшафтный дизайн, существуют дорожки, цветники, фонтаны и т. д. Ломать построенные конструкции – себе дороже.
  3. Третий. Близлежащие постройки могут потерять прочность фундамента из-за новых земляных работ. Во всех случаях выход один – сооружать свайный фундамент.
  4. Четвертый. Земля под баней переувлажненная, грунтовые воды близко подходят к поверхности. Делать мелиоративные работы или высокую подсыпку в данном случае экономические нецелесообразно. Если подсчитать все расходы на сооружение ленточного фундамента, то свайный обойдется значительно дешевле.

    Баня с беседкой на озере

  5. Пятый. Время постройки бани поджимает, традиционные технологии строительства фундамента не дают возможность закончить все работы до наступления зимы.

    Свайный фундамент можно обустроить даже зимой

  6. Шестой. Существующие инженерные коммуникации очень усложняют строительство фундамента. В некоторых случаях государственные нормативные акты вообще запрещают в охранных зонах таких мест заниматься копанием траншей и заливкой ленточного фундамента. Это могут быть расположенные поблизости газопроводы, магистральные водопроводы, электрические кабели или лини связи.

    Баня на сваях – фото

Во всех случаях нужно учитывать все потери и риски, это поможет выбирать правильное решение. Мы не упомянули еще об одном факторе, влияющем на выбор конструкции фундамента. К сожалению, еще не во всех регионах нашей страны можно приобрести для самостоятельной установки или заказать специализированную компанию для строительства свайных фундаментов, это ограничивает их применение.

винтовые сваи своими руками

Есть рекомендации некоторых знатоков делать винтовые сваи самостоятельно. Мы не рекомендуем так поступать в случае строительства бани. Слишком дорого могут обойтись такие эксперименты. Если есть очень большое желание, то изготавливайте винтовые сваи под более дешевые и более легкие строения. На практике работы оказываются не такими простыми, как складывается впечатление после прочтения некоторых статей.

Этапы строительства свайно-ростверкового фундамента

Этапы строительства свайно-ростверкового фундамента

Исходные данные

Сваи металлические, как они устанавливаются (вручную или с помощью специализированной компании) не имеет значения.

Винтовые сваи Сваи стальные забивные

Ростверк деревянный из бруса 150×150 мм, баня деревянная. Считаем такой вариант фундамента удачным выбором для бани. Особенно в тех случаях, когда ее приходиться строить на сложных по геофизическим характеристикам грунтах.

Брус 150 х 150

Видео – Установка сваи (буроинъекционный метод)

Видео – Буронабивные сваи

Видео – Установка фундамента на винтовых сваях

Итак, сваи установлены согласно плану свайного поля, продолжаем работы далее.

Шаг 1. При помощи гидроуровня находим уровень горизонта. Высота свай разная, зависит от характеристики ландшафта и грунтов. Во время разметки обращайте внимание на высоту самой низкой сваи.

Шаг 2. Болгаркой или сваркой отрежьте сваи по линии горизонта, подровняйте места срезов.

Срезанная по уровню свая

Шаг 3. Настоятельно рекомендуем вам залить пустотелые металлические сваи бетоном. Это в разы увеличит время пользования и значительно повысит надежность конструкции. Запихивать в трубы арматуру не надо, она почти не будет работать на сжатие, а других нагрузок сваи не имеют. Кроме того, показатели прочности бетона на сжатие вполне позволяют ставить на таких фундаментах тяжелые здания.

Пример заливки бетона

Важно – оголовок должен лежать на бетоне, не оставляйте зазоров. В противном случае заливка никакого эффекта не даст.

Шаг 4. Из любого листового металла заготовьте оголовки свай. Толщина листа должна быть не менее 2÷3 миллиметров. Размеры листа надо подбирать с учетом размеров деревянного ростверка, в нашем случае не менее 150×150 мм.

Оголовок Оголовок для сваи квадратный

Оголовок сваи, схема

Шаг 6. Приварите оголовки. Очень важный момент, не столько важен шов сварки, сколько важно пространственное положение оголовка. Дело в том, что на шов не будут действовать никакие значительные усилия, он нужен только для предупреждения горизонтальных смещений оголовка. Они незначительны, с ними легко справится обыкновенный шов, наложенный даже дилетантом.

Приварка оголовка винтовой сваи

Важно, чтобы плоскости оголовков находились на одной линии и в строго горизонтальном положении. Нарушение этого правила приведет к деформации ростверка и станет причиной значительного уменьшения его несущих характеристик.

Как избежать ошибок?

Расскажем подробнее.

  1. Аккуратно зачистите круглошлифовальной машиной места срезов крайних по периметру свай, делайте это только по меткам, сделанным гидроуровнем.

    Зачистка краски

    Зачистка оголовка от краски

  2. Проверьте их положение, все угловые сваи должны располагаться на одной линии.
  3. Прикрепите к ним натянутую веревку. Можете веревку обвязать вокруг сваи и перекинуть ее через верхние стенки. Веревка должна находиться над всем рядом.
  4. Внимательно по окружности каждой сваи нарисуйте линию. Повторимся – именно по окружности, а не в нескольких местах. Только так вам удастся контролировать положение среза по всем плоскостям.
  5. Отрезайте болгаркой лишнюю часть и одновременно выравнивайте ее. Такие же операции нужно проделать со всеми сваями, имеющимися на фундаменте.
  6. Установите металлический оголовок точно посредине сваи, проверьте уровнем его горизонтальность. Если во время выравнивания свай совершили ошибку – при помощи металлических подставок различной толщины исправьте ее.

    Установка оголовка

  7. С одной стороны приварите пластину. Шов должен быть коротким, не более пяти миллиметров. Дайте ему остыть. Во время остывания пластину обязательно поведет, с противоположной стороны она немного приподнимется.
  8. Молотком выровняйте пластину, еще раз проверьте ее положение уровнем. Все нормально – варите с противоположной стороны предварительно наложенного сварочного шва. Теперь пластина никуда не уйдет. В такой же последовательности повторите операции на всех оставшихся сваях.

    Приваривание оголовка

Видео – Изготовление ростверка из бруса

Можно для полной уверенности приварить к оголовкам анкера, это полностью исключит вероятность горизонтальных подвижек здания. Длина анкеров должна быть на 2÷3 сантиметра меньше толщины бруса. Все металлические выступающие части свай следует покрыть устойчивой антикоррозионной краской. Под деревянный ростверк обязательно кладите два слоя рубероида или иного гидрозащитного материала.

Оголовки закрыты гидроизоляором

Снимите размеры фундамента и по ним заготовьте брус для ростверка. Брус должен быть ровным, без глубоких трещин, гнилых сучков, признаков поражения грибковыми заболеваниями или плесенью. Рекомендуется его пропитать специальными антисептическими средствами. Нет таких пропиток под рукой – не проблема. Брус можно несколько раз пропитать обыкновенным подсолнечным маслом. Во время укладки ростверка не забудьте просверлить отверстия под анкеры. Вот и все, свайно-ростверковый фундамент готов, можно начинать ставить сруб.

Обвязка винтового фундамента брусом 1. Обвязочный брус. 2. Гидроизоляция. 3. Шуруп. 4. Оголовок сваи. 5. Свая винтовая. 6. Уровень грунта. 7. Лопасть. Обвязка винтового фундамента брусом с одним венцом Обвязка винтовых свай брусом

Количество свай зависит от характеристик грунтов и веса бани. Перед началом бурения специализированные компании должны сделать шурф для определения физических характеристик почв.

Анализ грунта Лабораторные испытания грунтов

Для расчетов количества свай принимаются во внимание полученные значения, вес строения и его архитектурные особенности. Можно и самостоятельно решать вопросы с количеством свай, но тогда надо понимать, к каким неприятным ситуациям могут привести грубые ошибки.

Расчет свайного фундамента

Расчет винтовых свай

Нужно еще несколько слов сказать о ростверках. В этой статье мы взяли пример самого дешевого, но вполне устойчивого деревянного. Но практика показала, что неплохо себя зарекомендовали и металлические ростверки.

Облегченный фундамент на винтовых сваях с металлическим ростверком

Они изготавливаются из швеллеров или двутавров соответствующих размеров.

Швеллер

Что касается бетонных армированных – мнения практиков расходятся. В некоторых случаях особо «старательные» строители могут за счет таких конструкций увеличить нагрузки на лопасти свай на 5÷10% от максимально допустимых расчетных. Применяться такой вид ростверков рекомендуется только для бань, построенных из кирпича или блоков. Для деревянных лучше использовать рассмотренный нами простой вариант.

Для всех типов бань целесообразно делать висячий ростверк. Нет смысла герметизировать за свои деньги подполье для того, чтобы потом делать в нем продухи для естественной вентиляции. Деревянные половые конструкции бани в обязательном порядке требуют вентиляции, в противном случае небольшой срок их эксплуатации станет для владельцев неприятным сюрпризом.

Видео – Свайно-ростверковый фундамент

Набивные сваи

Набивные свайные основания

Среди различных типов устройства фундаментов, таких как ленточный, сплошной, столбчатый, отдельной группой выделяются свайные конструкции. В целом эта группа характеризуется тем, что монтируется на местах, имеющих слабое грунтовое основание для возведения здания. Свая или группа свай монтируются в грунт различными способами, например забиванием, закручиванием, наполнением подготовленной структуры. Внутри почвы конструкция свайного типа испытывает сопротивление почвы, предотвращающее ее перемещение, то есть помимо надежности этот тип фундамента гарантированно обеспечивает устойчивость конструкции. Благодаря ряду своих положительных характеристик, например, возможности демонтажа или возведения зданий без повреждения рельефа практически на любом типе почвы, свайные основания получили широкое распространение в промышленности, быту и военной сфере.

Набивные сваи представляют собой опорные элементы, служащие для передачи и распределения массы сооружения по несущей поверхности грунта, выполненные для поддержки опоры здания. Эти элементы могут выполняться в виде пустотелых конструкций, монтируемых на подготовленный участок почвы и позже заполняемых наполнителем. В другом варианте конструкции изготавливаются в виде уплотняемых элементов грунта, усиливаемых бетонным раствором или без него. При таком исполнении критически важно достичь максимально возможной идентичности материала и технологии изготовления структуре грунта в уплотненном состоянии. В общем случае, конструкция набивной сваи состоит из:

Набивные сваи и их виды

  • тела опорного элемента, монтируемого на месте специально подготовленного котлована в виде бетонной, железобетонной конструкции или выполняемого по принципу уплотнения почвы с использованием принципа вертикально перемещающейся трубы;
  • оголовка, к поверхности которого монтируется ростверк, соединяющий отдельную сваю или их группу с верхней точкой фундамента здания;
  • пяты, представляющей собой опорную поверхность сваи, выполненной в виде уширенной части с целью увеличения плоскости опоры с грунтом.
к оглавлению ↑

Преимущества использования набивных свай

Этот тип устройства оснований зданий пока не получил широкого распространения, ввиду специфичности используемой для его устройства техники. Однако, развитие технологии и используемых машин позволяет существенно повысить народнохозяйственное значение оснований этого типа. Их использование обладает рядом преимуществ, среди которых:

Возможность сосредоточенного восприятия отдельными сваями существенной нагрузки, достигающей 1000т, что позволяет располагать их под сооружениями, передающими на фундамент большую массу. В большинстве случаев это строения, используемые в промышленности и производстве или многоэтажные здания.

Возможность индивидуального восприятия сваями огромных нагрузок позволяет облегчить конструкцию ростверка или отказаться от его применения в принципе. Связующее или переходное звено, в виде ростверка можно монтировать без использования дополнительных частей и привязки к глубине.

Преимущество набивных свай

Одним из главных положительных качеств, которыми характеризуется этот тип свай, состоит в несущественных абсолютных и относительных величинах их смещения в почве в процессе осадки.

Существенная нагрузка, выдерживаемая конструкцией одного несущего элемента, позволяет избежать использования множества частей забивного типа.

При необходимости использования свай набивного типа, имеющих небольшие размеры их несущую способность можно увеличить за счет выполнения уширения нижней поверхности конструкции. Увеличение опорной поверхности несущих элементов от 7 до 12 раз позволяет в разы увеличить воспринимаемые нагрузки.

Этот тип несущих элементов может использоваться для усиления устройства существующих конструкций фундаментов.

к оглавлению ↑

Виды набивных свай

Набивные сваи, армируются в оголовках или сплошным способам, используемым в случаях, указанных ниже. По этому принципу устройство этого типа свай отличается от забивных конструкций, в которых использование арматуры обеспечивает целостность структуры. Опорные элементы, используемые для устройства фундаментов, отличаются между собой по используемому материалу, технологии изготовления и способу устройства.

По используемому материалу различают

  • песчаные;
  • грунтовые;
  • бетонные;
  • железобетонные, представляющие собой конструкции из стали с наполнением из бетона;
  • песко-бетонные;
  • грунтобетонные;
  • составные конструкции из железобетона;
  • деревянные;
  • с оболочками из асбоцемента, синтетики или металла.

По способу заделки

  • со свободной поверхностью оголовка;
  • с соединением с поверхностью связующего элемента ростверка или основанием в виде нижней плиты перекрытия подвала строения.

По внешнему виду

  • одиночные элементы;
  • свайные группы;
  • расположение опорных элементов в форме ленты;
  • в виде связанных между собой элементов, представляющих плоскость.

Технологии изготовления и виды набивных свай

По глубине монтажа

  • структуры длиной до 6м;
  • объекты, имеющие длину свыше 6м.

По расположению относительно горизонтальной поверхности грунта

  • части, расположенные вертикально;
  • расположение элементов под некоторым углом.

По сечению в горизонтальной плоскости

  • Монолитные с круглой формой;
  • Выполненные в виде кольцевых элементов.

По принципу передачи усилий в объеме грунта

  • анкерного типа, при этом способе устройства, как и в случае с конструкциями, испытывающими напряжения кручения, практикуется использование армирования сплошным способом;
  • висячие, осуществляют передачу усилий за счет силы трения, мешающей их перемещению в структуре почвы;
  • опорные структуры в виде стоек, представляющие собой связанные между собой в области оголовка отдельные опорные элементы оснований.
к оглавлению ↑

Область применения различных видов свай набивного типа

Ограничения по области использования этого типа свайных конструкций касаются их расположения в структурах грунтовых вод, имеющих агрессивную реакцию или промышленных отходов. Дополнительные ограничения касаются невозможности применения этих опорных изделий на почвах, в которых присутствуют крупные частицы камней или твердых минеральных образований.

Набивные сваи на проблемных грунтах

Буронабивные сваи устанавливаются на объектах, имеющих большие нагрузки в горизонтальном и вертикальном направлениях. Их монтируют в местах наличия остаточных элементов из камней, бетона или железобетона, в местах с твердой консистенцией глинистой структуры, на участках где недопустимо использование свай забивного типа из-за риска провоцирования деформации конструкций расположенных вблизи.

Набивные сваи, монтаж которых производится с применением вертикальных труб с теряемым башмаком, заполняемых уплотненным бетонным раствором в области опоры основания. Эти устройства отличаются большей эффективностью использования несущих характеристик почвы и используются при наличии колебаний уровней расположения плотных слоев грунта или в случае отсутствия конструкций из железобетона.

к оглавлению ↑

Производство скважин

По способу образования участков под опорные конструкции фундаментов для последующего заполнения частей трамбовочной смесью или бетоном различают следующие методы:

  • Вибрационное или механическое бурение и углубление, выполняемое под раствором из глины. В этом способе выполняется бурение скважин с защитой их обсадными трубами, с укреплением стенок при помощи раствора из глины или без него.
  • Образование углубления с необходимыми параметрами при помощи взрыва.
  • Пробивание отверстий необходимого диаметра при помощи лидер ной трубы, имеющей заглушенный нижний участок, цилиндрическими конструкциями, имеющими теряемый башмак или сердечниками, выполненными в виде конуса.
к оглавлению ↑

Технология установки свай буронабивного типа

Этот тип устройства свай может выполняться без усиления стенок пробуренного участка, с использованием раствора из глины для исключения возможности обрушения структуры стен. Их монтаж включает последовательность операций, включающих в себя:

  1. Бурение скважины на необходимую глубину (5-12м), зависящую от типа грунта, уровня залегания грунтовых вод и воспринимаемых нагрузок.
  2. Заглубление в скважину трубы обсадного типа, имеющую диаметр около 30см и извлечение отколовшихся и осыпавшихся структур с поверхности боковой стороны.
  3. Постепенное заполнение внутреннего пространства скважины раствором из бетона с уплотнением уложенных слоев.
  4. Медленное извлечение конструкции трубы при достижении уровня уложенного бетонного основания в 1м с сохранением целостности сформованного образования. Труба поднимается до тех пор, пока уровень, занимаемый смесью во внутреннем пространстве обсадной конструкции, не составит 0,3-0,4м. Далее цикл повторяется, при этом в процессе затвердевания и уплотнения, часть бетона и цементного раствора может проникать в соседние со структурой сваи слои, обеспечивая повышение их прочности.
к оглавлению ↑

Технология устройства свай грунтобетонного типа

Их монтаж осуществляется с использованием установок бурового типа, где в качестве рабочего органа используется смесительный бур, оснащенный рабочими органами в виде лопаток для резания и перемешивания смеси.

На первом этапе выполняется бурение скважины на предусмотренную технологией глубину.

На определенных типах грунтов, например со слабой несущей поверхностью песчаной структуры, необходимо выполнить нагнетание к основанию через полую штангу раствора их воды и цемента. При подъеме штанги вверх с использованием вращения в обратном направлении происходит заполнение грунта водоцементным раствором с последующим уплотнением при помощи бура. В итоге образуется свая, в составе которой элементы цемента выступают связующим элементом для сыпучей структуры песка.


Смотрите также