Свайный фундамент относится к фундаментам глубокого заложения – передача нагрузки на основание происходит не только по подошве, но и по боковым граням сваи, что происходит за счет трения и сцепления с грунтом основания. Устройство такого фундамента – довольно сложный процесс, требующий значительных трудозатрат, а также применения специальных технологий, оборудования и механизмов. Проектировать свайный фундамент целесообразно в случаях, если:
строительный участок имеет сложные геологические условия;
несущая способность основания недостаточна для устройства фундаментов мелкого заложения – ленточных, столбчатых или плитных.
К сложным горно-геологическим условиям можно отнести такие типы сжимаемых оснований: просадочные, насыпные или пучинистые грунты, а также условия вечной мерзлоты, болотистую местность. Свайный фундамент менее подвержен деформациям, связанным с изменениями характеристик грунтов при их намокании, проседании, сдвиге геологических слоев. Такой тип фундамента является более стабильным, он менее подвержен перемещениям при нагрузке, осадке и крену.
Необходимость устройства свайного фундамента также может возникнуть, если грунты основания имеют низкую несущую способность. При выполнении расчета, может оказаться, что площади подошвы плитного фундамента недостаточно или плита требуемых размеров значительно выступает за контур здания. Свайный фундамент в подобном случае позволит использовать в качестве основания нижележащие слои.
Области применения
Если нагрузка здания приходится на неустойчивую почву (песчаную, плывучую, торфяную, болотистую, на крутых склонах), то цельный фундамент не решит проблему. Стоит применить фундамент на забивных жб сваях. Если использовать нужный набор свай, установить их на устойчивую почву с помощью специальных инструментов и приспособлений, можно получить отличное основание для любого здания.
Основная область использования винтовых свай – обустройство экономичных фундаментных оснований для построек хозяйственного назначения и частных деревянных домов, возведение ограждающих конструкций.
Маркировка изделий указывает на типоразмер винтовых свай. Первая цифра – диаметр ствола в миллиметрах, вторая – диаметр винтовой лопасти. При выборе типоразмера учитываются эксплуатационные нагрузки на фундамент:
диаметр 76 мм — для легких ограждающих конструкций;
диаметр 89 мм – для веранд, навесов, беседок, столбов из кирпича;
диаметр 108 мм – легкие дома из бруса, бревна, каркасные постройки;
диаметр 133 мм – тяжелые дома из бревна, постройки из пенобетонных и газобетонных блоков.
Винтовая свая – несущий элемент фундаментного основания, ее главной функциональной частью является винт (наконечник с лопастью). От его параметров зависят эксплуатационные свойства фундамента. Производители предлагают винтовые сваи двух типов: со сварным или литым наконечником.
Срок службы
Долговечность свайного фундамента зависит от материала, из которого выполнены сваи, а также условий их работы. В большинстве случаев расчетный срок службы такого основания составляет 50-100 лет. Более долговечными являются железобетонные сваи. Металлические и деревянные сваи имеют меньший срок службы и требуют дополнительной обработки. Точный срок службы должен определяться для каждого типа свай и конкретных условий среды. При этом следует учитывать опыт проектирования и строительства в условиях конкретной местности.
Что такое сваи
Каждая свая выглядит как металлическая труба с толстыми стенками – от 40 до 120 мм. У неё есть наконечник в виде лопасти с большой резьбой, что помогает закручивать сваи в землю и одновременно выполняет функцию опоры на грунт. Диаметр лопастей бывает разным – от 20 до 85 см.
Чтобы облегчить процесс установки, чаще всего используются винтовые сваи с длиной в пределах 2-2,5 м. Благодаря идеальной форме лопастей они легко вкручиваются на необходимую глубину усилиями 3-4 рабочих.
Винтовые сваи
Внимание! Если в высоте имеются перепады либо есть другая боковая нагрузка, применяются сваи с двумя лопастями. За счёт этого фундамент и стоящее на нём здание становятся ещё устойчивее.
Сваи бывают полыми и цельными. Для фундамента чаще всего используют полые, чтобы была возможность залить в середину бетон. Лопасти у сваи расположены перпендикулярно, поэтому винт не будет разрыхлять грунт. Несущая способность у них находится в пределах 5-25 т. При возведении фундамента можно выбрать один из нескольких вариантов проектов. На выбор будет влиять тип почвы и особенности архитектуры здания.
Одиночные сваи
Служат для поддержки отдельных элементов. Часто применяются, когда нужно достроить что-либо к готовому зданию
Стандартный фундамент
Подходит под колонны, главные элементы здания
Свайные ленты
Находятся под стенами дома
Свайное поле
Применяется при возведении тяжёлых конструкций
Особого внимания требует защитное покрытие свай. Самые надёжные стройматериалы делаются с напылением их полиуретановой смолы и оцинкованные сваи. Последние получают путём обработки горячей оцинковкой. Защитное покрытие у них есть и с внутренней, и с наружной стороны.
Интересно знать! Чтобы проверить качество свай, можно попросить в магазине стройматериалов провести тестовое закручивание. При сильном оголении металла защита будет плохая, а если покрытие надёжное, оно останется неповреждённым.
Классификация
Один из самых популярных видов свай — винтовые
Сваи делятся по многим признакам, одним из которых является способ погружения:
Свая-столб. Изделие, из различных материалов (дерево, металл, железобетон), опускается в пробуренное отверстие в грунте.
Буровая. В скважину в грунте бетон укладывается и уплотняется вибратором со специальной насадкой.
Забивная. Столб, изготовленный заранее, погружается в грунт вдавливанием или заглубляется вибратором.
Винтовая. Получается путем вкручивания в землю вручную или специальными механизмами.
Свая-опора. Она устанавливается в скважины большого диаметра с последующим заполнением грунтом свободных пазух.
Погружная. Свая имеет форму цилиндра, погружение происходит за счет размыва почвы изнутри и под действием собственного веса.
Существует также классификация по материалам. Сваи изготавливаются из бутобетона, железобетона, бетона, стали и древесины (твердые породы).
В плане столбы могут располагаться на различных расстояниях между собой, поэтому их подразделают на следующие типы по взаимодействию друг на друга:
Свайная сеть предназначена для закрепления грунта возле главных конструкций.
Поле из свай имеет общий ростверк или плиту.
Куст. Небольшое количество, объединенное одним ростверком для опирания сильно нагруженных элементов.
Групповые столбы соединены балками только в определенных местах.
Одиночные сваи.
Опорный куст свай
Для лучше устойчивости и увеличения несущей способности столба опорную пяту уширяют. По технологии производства уширения пяты сваи бывают прямые, в которых скважина имеет одинаковое поперечное сечение по всей глубине заложения. Выделают также разбуриваемые столбы, на конце которых располагается специальное устройство для уширения забоя.
При устройстве впрессовываемых свай используется механический инструмент для увеличения в размерах пяты. Камуфлетные столбы усиливают с помощью взрыва.При устройстве фундамента своими руками популярно применение корневидных столбов с маленькими сваями на конце.
Железобетонные стволы по конструкции и технологии изготовления подразделают на следующие виды:
Ненаполняемые трубы, толщина которых позволяет дополнительно не усиливать.
Трубобетонная. После опускания в грунт и заполнением бетонной смесью, оболочка воспринимает на себя часть нагрузки и увеличивает прочность конструкции.
Временная оболочка. По мере поступления бетона в скважину ее убирают с забоя.
Свая оболочка состоит из трубы, которая не обладает несущими свойствами, но играет роль гидроизоляции.
В грунтах, которые прочные и не требуют опалубки, устраивается безбалочная свая.
Из всего огромного обилия видов свай популярность получили только некоторые из них. Большинство распространены на определенных территориях из-за особенных климатических условий, залегаемых грунтов, применяемых механизмов и материалов.
Деревянные сваи
Столбы обычно делают из хвойных видов дерева (ель и сосна). В зависимости от преобладания древесных пород на данной территории и климатических условий местности применяют также сваи из лиственницы, пихты, дуба и кедра.
Для повышения прочностных характеристик и увеличения срока эксплуатации сваи, лес необходимо рубить зимой и выбирать без заболеваний древесины. Бревна обязательно должны быть очищены от коры и подстроганы в необходимых местах.
Сваи из дерева
Иногда при строительстве необходимы бревна, больших размеров, чем в данной местности растут деревья. В этих случаях бревно получают необходимой длины путем сращивания 3-4 пакетных брусов.
Цельные бревна бывают длиной от 4,7 м до 18 м. При сращивании пакетных брусов, длина сваи может достигать 22-27 м. Диаметр дерева в верхнем отрубе должен быть не менее 19 см. Объединяют пакетные брусы с помощью специальных накладок. Места стыкования делают вразбежку, длина которых принимается равной 1,8-2,1 их диаметра.
Деревянные столбы применяют в почвах с высоким содержанием воды. При непрерывном воздействии водной среды на сваю срок эксплуатации их почти неограничен. Использование деревянных столбов не рекомендуется в водах с наличием в них вредителей, способных за короткий промежуток времени разрушить основание здания.
Применение деревянных свай в грунтах с переменным уровнем воды не желательно. При уменьшении ее верхушка бревна оголяется и многократно увеличивается вероятность загнивания древесины.
Металлические сваи
Материалом этих изделий служат трубы из стали, диаметром 26 см и более. Еще применяют металлические шпунты, балки в форме двутавра и другие прокатные профили.
Трубы диаметром не более 42 см опускают в землю открытыми и закрытыми. В закрытом варианте применяют специальный наконечник в форме конуса. При опускании открытой трубы роль наконечника выполняет конус из земли, который появляется под сваей при частичном заполнении ее грунтом. Посмотрите видео, как использовать винтовые сваи.
Трубы, больших диаметров, погружают обычно открытыми снизу, с применением подмывания почвы. Такое возможно только в мягких грунтах. Если необходимо усилить основание здания, то металлическую трубу заполняют бетоном.
Одним из видов металлических столбов являются винтовые сваи. Из-за огромного разнообразия, они нашли большое применение в различных сферах строительства. Винтовые металлические столбы обладают высокой грузоподъемностью, их диаметр достигает 2,6 м, а глубина погружения 22 м.
Металл очень сильно подвержен коррозии, для этого столбы обрабатывают специальными антикоррозионными веществами. При соблюдении правил установки и эксплуатации металлические сваи прослужат очень долго.
Железобетонные сваи
Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.
Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.
Диаметр арматуры, марку бетона, размеры поперечного сечения и глубину погружения сваи необходимо определять по расчету для каждого здания и сооружения отдельно. Территория строительства и характеристики грунтов являются важными критериями для выбора типа железобетонного столба.
История появления винтовых свай
История винтовых свай насчитывает без малого два столетия. Переворот в области свайного фундаментостроения удалось совершить талантливому ирландскому инженеру Александру Митчеллу. В 1833 году он запатентовал «винтовые сваи Митчелла», которые можно было устанавливать в подвижных грунтах, таких как песчаное дно водоема или илистая отмель.
Первым крупным сооружением, возведенным на подобных сваях, стал маяк Maplin Sand, построенный в устье Темзы уже в 1838 году. Его фундамент представлял собой девять свай с винтовыми наконечниками диаметром 120 см, закрученных в грунт на глубину около 7 метров. В последующие годы под руководством Митчелла было возведено еще несколько маяков по всей территории Англии. Некоторые из них сохранились в неизменном виде до сегодняшних дней.
В середине XIX века с применением свай Митчелла были построены более чем 150 маяков в Северной Америке, волнорез в Портленде, эстакада и мосты в Бомбее, железная дорога в Бароде, пирс в Мадрасе и множество других важных объектов.
В России о винтовых сваях узнали лишь во второй половине XIX века. Русские инженеры быстро оценили все преимущества этого изобретения, особенно при работе в условиях вечной мерзлоты северных районов страны или слабых, заводненных грунтов прибрежных территорий. Очень скоро винтовые сваи стали широко применяться при строительстве инженерных сооружение военного назначения (рамно-винтовая опора для скоростного возведения фундаментов разборных мостов используется нашими военными до сих пор), а позднее и в гражданском строительстве.
Стальные винтовые сваи активно используются по всему миру и сегодня. К их помощи прибегают там, где необходима большая скорость возведения фундамента: при установке различного вида опор, развертывании насосных и буровых станций, прокладке трубопроводов, строительстве временных городков для рабочих и т.д. Наибольшим спросом данная продукция пользуется у нефте- и газодобывающих компаний, у военных и промышленных строителей, у компаний, выполняющих восстановительные работы.
Строительные организации, занимающиеся возведением жилых домов, в этом списке присутствуют, но далеко не на лидирующих позициях. Конечно же, фундаменты на винтовых сваях для зданий жилого назначения возводят, но в большинстве случаев речь идет о строительстве в труднодоступных районах либо районах со сложным грунтом, о ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, о закреплении построек на склонах.
Виды фундаментов
1. Ленточный. Чаще всего применяется в малоэтажном строительстве. Используется для домов с относительно большой массой, например, каменных. Такое основание может представлять собой сборную или монолитную конструкцию. Последняя создается при помощи опалубки, в которую заливается бетон. Сборный фундамент состоит из блоков.
2. Монолитный. Отличается большей прочностью, чем ленточный. Представляет собой железобетонную плиту, расположенную под всем домом. Монолитный фундамент выбирается для построек, располагающихся на грунте, склонном к проседанию. Такое основание обезопасит дом от трещин и обеспечит надежность конструкции при любых условиях.
3. Столбчатый. Состоит из железобетонных столбов, которые выполняют роль точечных опор. Сверху все части фундамента соединяются обвязочной балкой. Отдельно стоящие столбы не могут обеспечить достаточную устойчивость зданию, поэтому на таком фундаменте можно строить только одноэтажные деревянные дома.
4. Свайный. Он используется для возведения многоэтажных построек. Свайный фундамент под дом подходит для всех видов грунтов. О нем нужно рассказать более подробно. Он отличается от других видов оснований отсутствием подготовительных земляных работ, то есть для его сооружения не нужно рыть котлован. В зависимости от типа грунта подбираются сваи длиной 4-6 метров. Перед тем как сделать свайный фундамент для своего дома, нужно определиться с видом используемых опор.
Виды свай, используемых для фундаментов
Существует несколько разновидностей, отличающихся по способу устройства и используемым материалам. Классификация приведена в п.6 СП «Свайные фундаменты». Подробно стоит рассмотреть несколько самых распространенных вариантов:
забивные;
набивные;
буронабивные;
винтовые.
Забивные сваи изготавливаются из железобетона. Для их установки потребуется специальная техника. При работе оказывается серьезное воздействие на грунты, поэтому такие элементы не используют вблизи существующих зданий: это может привести к их повреждению.
Фундамент на забивных сваях
Для изготовления набивной сваи потребуется сделать скважину, которую после заливают бетоном. Способ устройства буронабивного фундамента не имеет принципиальных отличий. Разница лишь в том, что бурение и бетонирование тесно связаны между собой и выполняются одной установкой.
Буронабивные сваи
Наиболее распространенным вариантом для частного домостроения стали винтовые сваи. Они изготавливаются на заводе из металла и уже готовыми привозятся на стройку.
Фундамент на винтовых сваях
Каждый тип свай имеет свои плюсы и минусы, но большинство преимуществ и недостатков схожи.
1. Забивные. С их помощью фундаменту обеспечивается наибольшая устойчивость. Во время проектирования здания архитекторы рассчитывают общий вес здания и делят его между каждой сваей. Во время ее забивания в землю на нее воздействуют такой нагрузкой, которую ей предстоит выдерживать. Окончание заглубления сваи означает, что она дошла до слоя грунта, на котором может устоять будущее здание.
Дополнительную устойчивость конструкции придает то, что земля вокруг забитого железобетонного трубчатого или квадратного в сечении элемента уплотняется. Постепенное погружение сваи в землю производится специальным пневматическим молотом. Собственными силами выполнить это невозможно. Поэтому строительство свайного фундамента такого типа нельзя рекомендовать для самостоятельного возведения, например, на дачном участке.
2. Винтовые. Такие сваи представляют собой трубы из стали, на концах которых с наружной стороны приварены элементы в виде резьбы. По внешнему виду и принципу работы такие сваи можно сравнить с огромными саморезами, которые вкручиваются в землю. Благодаря винтовой резьбе увеличивается площадь опоры труб, что помогает еще надежнее удерживать их в земле. Если грунт обладает низкой несущей способностью, то используются трубы с нарезкой по всей длине.
Такой свайный фундамент, плюсы и минусы которого будут рассмотрены ниже, подходит для самостоятельного строительства. Углубление в грунт винтовых свай может осуществляться специальной техникой или вручную. Последний способ требует двух и более крепких человек. Для соединения с техникой по закручиванию на оголовке сваи располагаются два отверстия. Во время углубления в грунт важно контролировать вертикальность положения трубы. После достижения требуемого уровня в полость трубы заливается бетон.
Минусы свайно-винтового фундамента заключаются в необходимости точного расчета глубины залегания опоры здания. Здесь должен учитываться тип грунта, масса снега и глубина его промерзания в зимнее время.
Надежные винтовые сваи должны иметь качественный сварной шов. В противном случае резьба может оторваться или повредиться во время углубления. Результатом этого станет потеря элементом фундамента несущей способности. От коррозии винтовые стальные сваи защищает слой заводской краски.
3. Буронабивные. Для установки такого вида свай требуется предварительное создание скважины. При ее разработке в плотном грунте, который не осыпается, опалубку можно не монтировать. В этом случае требуется только установка ограничения для оголовка. Бетон заливается прямо в скважину. Работа с сыпучими грунтами требует обсадки скважины из труб.
Сваи устанавливаются по углам будущего дома, вдоль наружных и внутренних стен. Количество опор и расстояние между ними зависит от веса здания. Скважину можно создать специальными ручными механизмами. Минусом буронабивных свай считается невозможность определения момента достижения твердого слоя грунта.
Оптимальным вариантом по скорости создания и цене считается винтовой свайный фундамент. Плюсы и минусы его конструкции требуют детального анализа.
Разберем подробнее
Виды, как и само устройство различных свай могут иметь кардинальное различие. Имею значение и следующие факторы:
Тип грунта.
Место для строительства.
Расчетная нагрузка на фундамент и т. д.
Прежде чем сделать правильный выбор необходимого типа фундамента, следует рассмотреть все виды и только тогда определиться, что именно подойдет лучше и будет рациональнее в том или ином строительстве.
Винтовой
В последние годы фундамент, обустроенный из винтовых свай, лучше какого-либо другого зарекомендовал себя при малоэтажном строительстве на малоподвижном грунте. Еще одно условие – залегание грунтовых вод должно быть более чем три метра от земли.
Строительство домов с использованием винтовых свай имеет и еще одно явное преимущество над всеми прочими типами свай: их можно ввинчивать своими руками, что особенно важно тогда, когда тяжелая техника не может въехать на маленький земельный участок, или же из-за плохого качества подъезда к нему.
Еще плюсы:
Легкость монтажа.
Высокая скорость выполнения.
Учитывая немалый зазор между полом дома и уровнем земля, цоколь постройки хорошо проветривается – предупреждается гниение полов.
Доступная цена на сами сваи и на монтаж.
Винтовая свая – это труба с приваренным на ее конце буром. Она закручивается четырьмя способами:
Вручную. Два человека вращают сваю, а третий следит за тем, чтобы не было отклонений от вертикали, применяя пузырьковый уровень.
С помощью мобильной малогабаритной техники.
Посредством гайковерта и дополнительной оснасткой.
С помощью специальной тяжелой техники.
Сваи можно использовать на любом грунте и в любое время года, включая и зиму. Их можно вкручивать даже в условиях вечной мерзлоты.
Неровная местность – не препятствие для обустройства свайного фундамента – это можно делать даже на косогорах.
Буронабивной
Фундаменты из буронабивных свай очень прочные и выдерживают вертикальные и горизонтально направленные нагрузки.
Конструктивно такой фундамент предназначается, как и свайно-винтовой, для малоэтажного строительства – то есть до 3 этажей – большая этажность таким способом экономически не оправдана, поскольку для этого потребуется привлечь немалое количество специальной техники, и также огромными затратами на производство конструкционного бетона в достаточных для того количествах. Кроме того, понадобиться еще и много скрепляющей арматуры, что также несет за собой дополнительные, серьезные, затраты и трудоемкость.
Чтобы установить такие элементы для фундамента, понадобиться предварительно, пробурить скважину.
Если грунт не осыпается, то можно обойтись без опалубки – нужна будет только установка ограничения оголовка.
Бетон заливается непосредственно в скважину, а работа с осыпающимся грунтом ведется с трубной обсадкой скважины. Сваи ставят по углам намеченного дома, а также и вдоль стен – наружных и внутренних. Число опор, а также и расстояние между таковыми впрямую зависит от веса строения.
Одним из самых существенных минусов такого метода заключается в том, что невозможно определить момент бурения твердого грунта.
Забивной
Посредством забивных свай достигается наибольшая устойчивость фундамента, который является опорной конструкцией, состоящей из системы опор (вертикальных), погруженных в грунт до контакта с наиболее плотными слоями.
Принципиальное отличие этого вида в том, что монтаж достигается путем забивания – название говорит само за себя – или, выражаясь языком инженерным, вдавливания опоры в грунт. Делается это посредством специальной техники – строительных копров. Суть метода заключается в том, что при этом достигается максимально возможный контакт опоры с грунтом.
Немаловажным отличием валяется и глубина погружения свай – она может достигать 25 метров.
Конструктивная особенность сваи: нижний конец заострен, что облегчает проход опоры в грунте.
Лучший материал таких опор – железобетон.
Буронабивная свая, например, наоборот, снабжена на конце утолщением, что обеспечивает формированию бетонной подушки.
Современные виды таких опор отличаются высокими показателями прочности и надежности.
Такое свайное поле давно и успешно используют для многоэтажного строительства даже на заболоченных грунтах, не опасаясь за проседание или же деформацию опорной системы. Не страшны таким опорам и щелочные, а так же и засоленные грунты. Кроме того нет оснований опасаться за разрушение несущей части опоры – используется конструкционная арматура и бетон высокой марки.
Впрочем, это еще и зависит от каждого объекта строительства в отдельности.
Устойчивость таких опор достигается еще и тем, что грунт вокруг опоры – независимо от того, из какого материала она изготовлена – уплотняется.
Главный недостаток такого монтажа заключается в том, что нельзя это произвести вручную, своими силами без спецтехники. Кроме того, возникают сложности с таким монтажом в плотно застроенном городе, где от вибрации могут пострадать конструктивно слабые соседние строения. Не всегда есть возможность подать такую тяжелую технику к месту строительства.
Свайно-плитный (СПФ)
Свайно-плитный фундамент – он же СПФ — повсеместно применяется в России.
Когда-то это открытие дало новые перспективы в строительстве нежилых зданий, а с течением времени нашло применение и в частных застройках.
СПФ сочетает в себе все преимущества и особенности, как свай, так и плит.
Распределение нагрузки на конструкцию:
Сваи – 85%.
Плиты – 15%.
Такое конструктивное решение особенно ценно в сейсмически неспокойных регионах, а также и в местах расположения неустойчивых и неравномерных грунтов.
Фундамент может закладываться не только свайно-плитный, но и свайно-ростверковый-плитный – он же КСП.
Затраты на такой вариант примерно те же, равно как и принцип работы. Разница:
При СПФ плита лежит на грунте.
При КСП – плита изолирована от ростверка. Опоры могут монтироваться как на основании, так и в виде так называемого «висячего монтажа». Что касается диаметра свай, то он при условии жесткого монтажа может быть значительно меньше, чем в висячем. Здесь уже опоры большего диаметра необходимы, поскольку устойчивость достигается за счет плотности заглубления.
Обустройство такого фундамента придает конструкции высокую жесткость и надежность. Сваи в данном случае могут быть двух видов:
Забивные.
Винтовые.
Рекомендуется все нужные коммуникации провести перед армированием, если основание заглублено в землю, а при глубоком залегании плиты (с целью обустроить подвал) таковые проводят по боковым стенам в заранее заложенных гильзах.
Плюсы конструкции:
Реальная возможность установки прочного фундамента в сейсмоопасных районах. Особенно для тех конструкций, которые особенно чувствительны к вибрационным нагрузкам.
Лучший способ для «отложенного решения». Это делается в том случае, когда уровень подземных вод, а также и качество грунтов изучено недостаточно.
Технология не требует большой выборки грунта.
После проведенных работ остается минимум мусора и различных отходов.
Присутствуют и минусы:
Высокая трудоемкость и стоимость мероприятий. Свайно-винтовой фундамент куда проще и дешевле.
Сложный монтаж.
Необходимость в спецтехнике.
Для обустройства такого основания необходимо привлекать специалистов, если у самих нет подобных навыков и опыта в проведении таких работ.
Монолитный с ростверком
Не во всех случаях применяются традиционные конструкции:
Плитный.
Ленточный.
Все дело в том, что иной раз обустраивать их нет смысла из-за того, что они неоправданно дороги и отнимают едва ли не половину бюджета от намеченного строительства. Особенно это касается следующих климатических зон:
С нестабильным, слабонесущим грунтом.
Глубиной промерзания более 2 метров.
Вот в таких-то случаях приведенный ниже способ является наиболее рациональным.
До того как начать возводить дом и принять окончательное решение в выборе фундамента — свайного или же столбчатого, многие дилетанты от строительства сталкиваются с таким термином, как ростверк. Это не что иное, как горизонтальный элемент фундамента из свай – некий пояс, подушка, обвязка. Именно он берет на себя, равномерно распределяя, нагрузку от постройки и передает ее на опоры.
Эта обвязка опор дает целостную конструкцию. Принимая во внимание повышаемую таким образом жесткость, нужно обязательно позаботиться и о достаточной прочности во всех его соединениях.
Преимущества метода:
Долговечность.
Прочность.
Реальная возможность для обустройства на глинистых, песчаных почвах и плывунах.
Незначительный объем подготовительных работ.
Малые затраты по бетонному раствору.
Меньшая затратность в целом по сравнению с другими методами обустройства оснований.
Виды по расположению:
Мелкозаглубленный. Он наиболее часто применяемый – именно таким способом достигается требуемая устойчивость. Поскольку пояс располагается на земле, то и нагрузка от всей конструкции распределяется на все основание, а не только на одни сваи.
Заглубленный. Часть фундамента (ширина его белее полуметра) погружена в грунт. Метод актуален там, где неустойчивая почва, а также и в многоэтажном строительстве.
Висящий. Между конструкцией и поверхностью земли оставляют малый зазор от 10 см. В данной ситуации ростверк — либо деревянный, либо стальной – исключает контакт постройки с влагой, исходящей от грунта. Во избежание провисания всей конструкции под весом дома, используют мощные опоры.
Виды по конструкции:
Монолитный ростверк. Представляет собой целостную железобетонную конструкцию, которую сооружают на месте строительства. Более распространен ленточный тип основы, а что касается плитного ростверка, то он незаменим для конструкций, возводимых на почвах, которые принято считать неустойчивыми. Себестоимость ростверка велика из-за частого армирования, и значительной трудоемкостью.
Сборная конструкция из металла. Все ее элементы скрепляются посредством электросварки. Главным недостатком такого монтажа является трудоемкость, недостаточная прочность и жесткость всех соединений. Ростверк в данном случае сборный и его устанавливают на верхнюю часть опор, и приваривают. Заливка бетоном не осуществляется. Такая конструкция хорошо зарекомендовала себя для временных построек, которые находятся в эксплуатации не более 20 лет.
Сборно-монолитный пояс. Это комбинированный вариант, который включает в себя различные элементы, скрепляющиеся посредством различных соединений. После сборки конструкции все заливается бетоном – образуется прочная единая лента. Такие ростверки широко применимы в многоэтажном строительстве, а так же и при постройке офисных зданий, заводских цехов. Материальные затраты при обустройстве такого пояса достаточно велики – сказывается цена на материалы, комплектующие, а также точность монтажа и применение специальной техники.
Буроинъекционный
Буроинъекционные сваи существуют для создания оснований высокой надежности – это гарантирует само устройство конструкции. При этом используется армирующий материал. Они (БИС) применимы как в гражданском строительстве, так и в промышленном, и представляют собой бетонную конструкцию диаметром до 30 см., с глубиной погружения до 20 м.
Они изготавливаются путем заливки (инъекции) бетона внутрь скважины – это происходит в процессе бурения.
Каркас из арматуры погружают, как правило, после того, как извлекут буровой инструмент. Элементы каркаса скрепляют либо проволокой, либо сваривают электросваркой.
При небольших размерах опор допустимо закладывать каркас в уже закаченную бетонную смесь.
БИС принято относить к висячим сваям, которые свою несущую способность получили не посредством расширенной опорной пяты, а за счет прочного контакта поверхностей опор с грунтом.
Главные преимущества:
Высокие несущие характеристики – во влажной почве и грунте, который склонен к пучению — значительно превосходят все имеющиеся аналоги.
При небольших габаритах – если сравнивать с теми же буронабивными, нисколько не уступают в плане прочности.
Такая технология никак не вредит грунту и фундаментам уже готовых зданий – это позволяет производить свайный монтаж, как в плотной городской застройке, так и на территориях, где грунт склонен к оползням.
Стоимость монтажа в значительной степени удешевляется за счет того, что не нужны обсадные трубы.
Минимум земельных работ позитивно влияет на скорость монтажа из таких свай.
БИС из всех типов свайных оснований – оптимальный вариант в соотношении эксплуатационных характеристик и цены на обустройство.
Объединение свай ростверком
Отдельно стоящие сваи желательно объединить ростверком в единую конструкцию. Это поможет ей противостоять силам морозного пучения грунта.
Свайный фундамент, отзывы о каждом виде которого можно прочитать на специализированных форумах, можно оставить и без ростверка. В этом случае нужно иметь полную уверенность в том, что сваи достаточно заглублены и не будут со временем проседать.
Свайный фундамент, минусы которого можно считать несущественными, требует проведения предварительных расчетов и подготовительных работ.
Существующие типоразмеры
Стандартные диаметры трубных колонн находятся в диапазоне от 57 до 133 мм. Длина определяется заказчиком в зависимости от глубины промерзания грунта в регионе проведения строительных работ. Ширина лопасти и угол наклона зависит от диаметра трубы, типа грунта и воспринимаемых весовых нагрузок.
В отдельную категорию относят свайные опоры из толстостенных насосно-компрессорных труб (НКТ), устойчивых к коррозии. Они значительно дороже стандартных изделий, но обладают лучшими эксплуатационными качествами.
Как рассчитать основание?
Расчет свайно-забивного фундамента производится по совокупной нагрузке и несущей способности сваи.
Определение нагрузки производится суммированием веса дома, кровельной системы, снега и ветровых нагрузок, имущества и прочих факторов, увеличивающих давление на опоры.
Несущая способность сваи — это сумма сопротивления грунта в нижней части ствола и по боковым стенкам.
Общий вес дома делится на несущую способность одной опоры — получается количество свай, необходимых для образования свайного поля для данной постройки.
ВАЖНО!
Расчет фундамента — сложная инженерная задача, которую должны выполнять опытные подготовленные люди. Самостоятельный расчет может стать причиной деформации или разрушения дома, поэтому рисковать не следует. Как минимум, можно использовать онлайн-калькулятор, но и для него потребуются данные геологоразведки участка.
Плюсы и минусы свайного основания
У любой конструкции – свайные фундаменты не исключение – имеются как свои плюсы, так и минусы.
Плюсы
Плюсы свайных оснований из ж/б свай для применения в частном строительстве:
Устойчивость ко всем видам нагрузок.
Имеющаяся химическая инертность бетонной смеси очень важна при обустройстве оснований в тех грунтах, которые химически активны.
Долговечность.
Высокий запас прочности. Это дает возможность достройки второго этажа (по необходимости).
Минусы
Имеющиеся недостатки:
Необходимость применения спецтехники.
Если в монтаже применяются копры, то велика вероятность разрушения ветхих построек из-за сильных колебаний грунта.
Если используется спецтехника, то на тесной стройплощадке может не хватить места для маневрирования первой.
Учитывая все плюсы и минусы, все же железобетонные сваи – лучшее и самое надежное решение для постройки загородного дома. Поскольку именно такой фундамент самый прочный и долговечный.
Проектирование
Чтобы предотвратить перечисленные ранее минусы, стоит сделать подробный расчет опорной части здания, который состоит из нескольких этапов:
Инженерно-геологические исследования. Позволяют получить полную информацию о характеристиках почвы. Они станут основной частью исходных данных для будущего расчета.
Сбор нагрузок от всех конструкций дома.
Расчет сечения свай, их длины и расстояния между отдельными элементами, выполненный по СП 24.13330.2011.
Совет! Сделать приблизительный расчет можно и самостоятельно. Это позволит сэкономить на проектировании.
Рекомендуем изучить «Расчет свайного фундамента с ростверком» (для буронабивных свай), «Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи 89, 108, 133» (для винтовых свай).
Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента
Правильный выбор свай основывается на следующих факторах:
Цене.
Скорости монтажа.
Надежности и долговечности.
Учитывая все достоинства и недостатки приведенных выше оснований по обустройству, взвесив все «за» и «против», нужно сделать свой оптимальный выбор.
В частном малоэтажном строительстве в последнее время чаще применяют винтовые сваи.
Помимо того, что винтовые сваи идут на обустройство традиционных ростверков, некоторые их виды идут на усиление плитных, а также и ленточных оснований.
Трубчатые конструкции с приваренными или же литыми наконечниками дают возможность осуществлять строительство там, где это сделать весьма затруднительно:
На болоте.
На воде.
На косогоре.
И все это без планировки участка под застройку. Сама суть технологии в том, чтобы сделать минимальной касательную нагрузку на такую опору.
Оптимальная конструкция сваи для строительства малоэтажного:
Корпус. Бесшовная труба со стенкой в 4-4,5 миллиметра из стали Ст3. Больший ресурс у конструкции из стали 30ХМА – стенка в данном случае – от 6 до 10 миллиметров.
Лопасти. Они приварены к корпусу или же выполнены в виде функционально законченного наконечника – литого или сварного, который также приваривают к корпусу.
Какой бы не была конструкция – она многофункциональна. Выбор же винтовой опоры следует базировать исходя из СНиП – строительных норм и правил (последняя редакция от 2011 г.)
Типы опор:
Узколопастные. По сути, это аналог того же самореза, то есть, многовитковая опора. Наконечник литой, приварен к корпусу сваркой. Применяется для плотных пород почвы и вечной мерзлоты.
Широколопастные. Для легких строений.
Многолопастные. Для лучшего упора. Они предназначены для трехуровневых построек с мансардой.
Большинство индивидуальных застройщиков даже и не подозревают, каков спектр применения этих опор:
Бани.
Коттеджи.
Заборы.
Беседки.
Теплицы.
Рекламные конструкции.
Столбы ЛЭП.
Временные постройки. Здесь присутствует возможность демонтажа и переноса на другое место.
Заборы.
Мосты и причалы.
Здесь приведен далеко не полный перечень, где можно использовать винтовые опоры.
Окончательный и правильный выбор осуществляется с помощью детальных инструкций СНиП.
Для того чтобы увеличить надежность и долговечность винтовой сваи нужно нанести на нее специальное антикоррозийное покрытие.
Из самых существенных недостатков стоит выделить следующий: необходимость обустройства фальш-цоколя и тщательная изоляция коммуникаций под домом.
Достоинства же явно перевешивают недостатки, и кроме приведенных выше плюсов нужно добавить следующие:
Быстрая сдача объекта.
Малый объем земляных работ.
Пригодность под застройку любого участка земли.
Ремонтопригодность.
Всесезонность застройки.
Правильное расстояние между опорами при проектировании – залог многолетней эксплуатации такого основания.
Кроме того стоит уделять особое внимание качеству изделий – экономичные технологии не придадут надежности конструкции.
Применение свай
Преимущества и недостатки диктуют условия по использованию элементов. Чаще всего сваи применяют в малоэтажном частном строительстве. Это вызвано тем, что для крупных объектов, возникает необходимость в серьезных исследованиях и расчетах, для выполнения работ потребуется нанять дорогостоящую технику. В большинстве случаев проще и дешевле будет залить плиту.
Зато при постройке индивидуального каркасного или деревянного дома сваи станут отличным решением. Их использование особенно актуально в таких условиях как:
болотистая местность, почвы с высоким уровнем воды в грунте, повышенная вероятность подтопления в весенний период;
основания с низкой несущей способностью;
пучинистые грунты;
строительство на участках с сильным перепадом высот, где использование других типов опор затруднено (отлично подойдут винтовые сваи или ТИСЭ).
Единственным препятствием к применению станут грунты с высокой прочностью. В этом случае погружение элемента в почву станет крайне трудоемким и бесполезным занятием. Для скалистых оснований лучше выбрать плитный или столбчатый фундамент.
Предварительные расчеты для сооружения свайно-винтового фундамента
Перед покупкой цельнометаллических полых труб нужно определиться с их количеством и диаметром. Каждая свая выдерживает нагрузку до 6 тонн. Их количество определяется, исходя из материала будущего здания. Для деревянного дома достаточно установить сваи через каждые 2,0-2,5 м. При использовании более тяжелых материалов понадобится их углубление на расстоянии 1,5-2,0 м.
Длина свай для малоэтажного строительства обычно не превышает 3,5 м. В некоторых регионах эта цифра может быть больше. Диаметр изделий обычно составляет 57-133 мм. После вычисления необходимого количества свай и их длины можно закупать все материалы.
Подготовительные работы перед монтажом свайно-винтового фундамента
Сложный рельеф, заболоченный или торфяной грунт не потребуют проведения большого объема земляных работ для того, чтобы соорудить свайный фундамент. Плюсы и минусы этого очевидны. Отсутствие необходимости рыть котлован существенно сокращает время на устройство фундамента. Но без исследования почвы трудно определить глубину промерзания и тип грунта. При обращении в специальные компании все эти показатели можно узнать для конкретной местности.
Последовательность сооружения
Свайный фундамент, плюсы и минусы которого уже известны, не составляет труда установить самостоятельно. Для этого нужно:
— рассчитать количество необходимых материалов;
— выполнить разметку площадки;
— завинтить сваи вручную или с помощью техники;
— срезать или докрутить опоры до нужного уровня;
— заполнить полость труб бетоном;
— смонтировать ростверк из необходимого материала.
Таким образом, краткое описание последовательности дает понимание того, как сделать свайный фундамент самостоятельно. В строительных фирмах можно получить расчеты уже готовых зданий с таким типом основания.
Свайный фундамент, отзывы о котором в основном положительные, не распространен в России. Сегодня ситуация постепенно меняется, и все больше хозяев выбирают для своих загородных домов именно его.
Свайный фундамент и этапы его монтажа
Закладку свайного фундамента используют при строительстве зданий разной этажности. Этот вид фундамента не требует трудоемких работ по рытью котлована, что является существенным плюсом перед другими видами основания дома. Одним из главных достоинств такого метода является возможность установки практически в любой местности, при любом грунте.
Для того чтобы определить плюсы и минусы свайного фундамента рассмотрим его разновидности, видео обзор этапов закладки своими руками и особенности установки разных свай.
Исходя из расчёта нагрузки на фундамент, подбирается диаметр свай
Этапы закладки свайного фундамента
До начала обустройства любого фундамента необходимо провести определенные подготовительные работы и расчеты, которые включают в себя следующее.
инженерно-геологический анализ грунта;
определение типа свай для фундамента;
подробный чертеж плана дома с указанием всех деталей строения;
расчет нагрузки на фундамент;
чертеж подземной части;
установка свай;
расчет и заливка ростверком;
установка цокольного этажа;
расчет стоимости фундамента.
Фундамент из винтовых свай с железным ростверком
Основные этапы работ по закладке свайно-винтового фундамента
Являясь на сегодня наиболее передовым методом, свайно-винтовой вариант обустройства фундамента привлекает прежде всего возможностью монтажа своими руками. Таким образом будущий владелец загородного дома может существенно сэкономить на дорогостоящей технике и профессиональных строителях.
Первым этапом работ является исследование грунта, подробный расчет и чертеж плана дома.
Обычно на первоначальном этапе строительства производится выравнивание строительной площадки и земляные работы, связанные с рытьем котлованов или траншей. Закладка фундамента на винтовых сваях не требует таких действий, что уменьшает трудоемкость и увеличивает скорость процесса.
Закручивание винтовых опор осуществляется по разметке
На втором этапе производится разметка установки свай под фундамент: через промежутки около 2 м ставятся маркеры — места, где в дальнейшем будут закручиваться сваи. Исходя из назначения строящегося здания, производится выбор свай определенного диаметра и веса.
Следующий этап – закручивание винтовых опор. В местах разметки производится неглубокое бурение. Сваи завинчиваются в грунт наподобие шурупа. Эта работа может производиться, как с помощью механизмов, так и ручным методом.
На заметку! В среднем на закладку свайно-винтового фундамента может уйти около двух дней.
После установки опор производят их вертикальное выравнивание и заливку полой части труб песчано-цементным раствором, что повышает устойчивость свай и защищает их от коррозии.
Последним этапом монтажа фундамента является объединение опор монолитным ростверком и последующее создание цоколя дома.
Виды ростверков из различных материалов для свайно-винтового фундамента
Свайно-ростверковый фундамент
Как только сваи установлены, их соединяют монолитным ростверком, на котором в дальнейшем возводится все здание. Данная конструкция равномерно распределяет нагрузку на опоры фундамента и является основой цоколя дома.
Ростверк выполняется ленточным или монолитным способом и выполняется из деревянных балок или железобетонных плит, которые объединяют опоры фундамента. В зависимости от расположения, свайный фундамент с монолитным ростверком разделяют на: высокий, промежуточный и заглубленный.
Ростверк является основой цоколя дома
Важно! Вследствие естественного понижения температуры почвы в холодное время года, внутри грунта происходит явление, называемое геологами морозное пучение грунта.
Влага, находящаяся в почве, зимой замерзает и увеличивается в объеме. Это может привести к выдавливанию фундамента, а значит и дома. Чтобы противостоять такому явлению, сваи объединяют высоким ростверком на высоте 0,1 – 0,15 м выше уровня земли. Обычно такой ростверк устанавливают под зданиями, имеющими небольшой вес.
Для возведения фундамента из свай не нужно рыть траншеи и котлованы
Промежуточный ростверк располагают на уровне земли, используя песчаную или гравийную подушку. Недостатком этого вида ростверка является незащищенность от морозного пучения грунта, способного вырвать сваи и повредить кладку.
Низкий ростверк располагается ниже уровня земли. Его опускают на глубину промерзания в пучинистых почвах, на слабо-пучинистых грунтах конструкцию закладывают на 0,2-0,3 м ниже уровня земли.
При строительстве частного дома чаще всего применяют высокий свайный фундамент с монолитным ростверком. При обустройстве фундамента на винтовых сваях ростверком может служить деревянный брус, который закрепляют анкерными болтами.
Свайный фундамент с ростверком из деревянного бруса
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента заключаются в следующем:
Плюсы свайно-ростверкового фундамента:
доступная цена;
возможность установки своими руками;
быстрота монтажа;
надежность — почти не дает усадки.
Минусы конструкции:
строгий расчет ростверка свайного фундамента;
используется только под легкие постройки;
влияние коррозии на стальную часть.
Винтовые сваи для разных типов грунта
Свайный фундамент. Плюсы и минусы
Одним из основных преимуществ свайного фундамента при строительстве дома является доступность по цене и трудозатратам. Это является наиболее привлекательным фактором для тех, кто возводит дом своими руками. Немаловажным достоинством является также быстрота обустройства фундамента и возможность работы в любое время года.
Также плюсом данного варианта установки фундамента является устойчивость и надежность конструкции: лопасти винтовых свай хорошо уплотняют почву. Кроме того, это дает возможность обустройства фундамента практически в любом грунте.
Дом на свайном фундаменте можно построить очень быстро
К минусам фундамента на сваях относят возможную усадку конструкции. Во избежание такого явления необходимо произвести исследование грунта и точные расчеты с чертежом свайного фундамента с ростверком. Тщательные подготовительные работы можно отнести к минусам свайного фундамента.
Большое значение при обустройстве основы на сваях имеет качество используемого материала. При нарушении защитного слоя стальные конструкции фундамента подвергаются коррозии.
Учитывая плюсы и минусы свайного фундамента, выбор его в качестве основы загородного дома считается сегодня наиболее оптимальным и перспективным.
Технологический процесс возведения свайного фундамента
Технологический процесс возведения свайного фундамента состоит в следующем
планировка площадки
разметка расположения свай
погружение свай
срезание свай
устройство ростверка или проектного фундамента
Планировка площадки
Планировка строительной площадки и ее подготовка к выполнению последующих сваебойных работ является первым этапом обустройства свайного фундамента.
Данный технологический цикл выполняется в следующей последовательности:
Производится ограждение отведенной под строительство местности с помощью временных заборов из металлической сетки либо жестяных листов;
Рис.: Пример быстровозводимого сетчатого ограждения
Территория очищается от строительного мусора, валунов, поверхностной растительности и корней, выполняется демонтаж предназначенных под снос зданий;
Разбиваются основные оси сооружения согласно геодезическому плану, устанавливаются базисные реперы — данные работы сопровождаются заполнением акта, который в дальнейшем передается геодезической организации, ответственной за реализацию проекта;
Выполняется вертикальное планирование участка — выкапывается котлован на глубину закладки ростверка;
Рис.: Работа копровой установки внутри котлована
Все подземные коммуникации, расположенные в зоне свайного поля, переносятся на безопасное расстояние;
Производятся работы по отводу поверхностных вод, оборудуются ливневые стоки;
На дне разработанного котлована устраивается уплотняющая подушка из песка;
Планируются пути передвижения копровых установок на территории участка, создаются временные дороги с гравийным покрытием либо укладываются защитные инвентарные щиты, предотвращающие усадку почвы под весом копровых установок;
Организовывается электроснабжение площадки;
По периметру участка с шагом 35-40 метров на мачтах устанавливаются прожектора;
Зона сваебойных работ дополняется указательными и предупреждающими знаками.
Рис.: Подготовленная к свайным работам строительная площадка
Важно! Все вышеперечисленные работы должны быть завершены до момента перебазирования основной копровой техники, поставки и складирования свайных столбов.
Разметка расположения свай
Разметка мест погружения свайных столбов осуществляется на основе предварительно обустроенных линий главных осей здания, которые формируются посредством натяжения бечевки между забитыми в грунт досками обноски.
Рис.: Схема свайного поля
Совет эксперта! В процессе разбивки свайного поля положение главных осей постоянно контролируется, поскольку даже малейшее отклонение оси, в результате сдвига обноски, приведет к ошибкам в отсчете расстояния и, как следствие, неправильной разбивке всего поля.
Разметка вертикального уровня свайных столбов (высоты оголовков свай), производится на основании базисного репера, высота которого «привязывается» к ближайшим местам государственной нивелировки (высотным отметкам на стенах уже существующих зданий). Базисный репер на строительном участке устанавливается в месте, защищенном от усадки и передвижения почвы.
Рис.: План разбивки свайного поля
Разметка мест погружения свай выполняется с помощью обноски, устанавливаемой по периметру свайного поля на расстоянии в 3 метра от главных осей здания. С помощью мерной ленты на обноске по проектному шагу размечаются внутренние оси свайного поля (линии погружения свай). Между обноской по точкам разметки натягивается мягкая проволока.
Места пересечения проволоки внутри свайного поля указывают на точки погружения свай, которые переносятся на грунт с помощью отвесов. В местах забивки свайных столбов устанавливаются арматурные стержни.
Рис.: Разметка свайного поля
Погружение свай
По завершению всех подготовительных и разметочных работ начинается забивка свай. Данный процесс выполняется в следующей последовательности:
Сваебойная установка оборудуется копровой мачтой, на которой закрепляется дизель молот;
С помощью лебедочного механизма и стальных тросов машина подтягивает сваю с места складирования в зону охвата стрелового оборудования, после чего производится строповка столба и его поднятие;
Рис.: Схема
После того как свая поднята и установлена в вертикальное положение на нее одевается наголовник дизель молота, столб закрепляется в фиксирующих элементах копровой мачты;
Производится выверка вертикальности положения сваи и дизель молот наносит серию направляющих ударов, необходимых для того, чтобы столб правильно вошел в грунт;
После погружения сваи на глубину 1-1.5 метра с нее демонтируются стропы и выполняется забивка столба на проектную глубину.
Рис.: Процесс забивки железобетонной сваи
Важно! После погружения сваи от нее отсоединяют наголовник дизель молота и копровая установка перебазируется на место следующего погружения.
Срезание свай
После обустройства свайного поля начинаются работы по срезанию верхней части свайных столбов. Сваи, из-за отличающейся величины отказа, могут быть погруженными на разную глубину, что обуславливает необходимость выравнивания их высоты перед монтажом ростверка.
Рис.: Сваерезка для железобетонных свай
Совет эксперта! Для обрезки свайных столбов используются сваерезки — гидравлическое оборудование, устанавливаемое на сваебойную машину вместо дизель-молота. Современные сваерезки обладают высокой производительностью, их продуктивность доходит до 200 железобетонных свай за одну рабочую смену.
Последовательность обрезки свай следующая:
Помощник оператора копра координирует движение стрелы машины так, чтобы положение сваерезки точно соответствовало вертикальной оси свайного столба;
Оборудование опускается, столб фиксируется в техническом отверстии сваерезки на проектной высоте срезания;
Оператор включает гидравлическую систему копровой установки, рабочая жидкость подается на гидроцилиндры сваерезки и она начинает оказывать на сваю статическое давление либо ударное воздействие (зависит от принципа работы используемой техники);
Под давлением столб сваи разрушается (для этого требуется 5-6 минут), после чего сваерезка поднимается, демонтированная часть свайного столба отгружается в место для складирования отходов, и процесс повторяется заново на следующей сваи.
Рис.: Процесс обрезки ЖБ свай
Устройство ростверка или проектного фундамента
Последним этапом строительства фундамента является обвязка погруженных свай железобетонным ростверком:
Производится отсыпка свайного поля песком так, чтобы высота оголовков свайных столбов соответствовала общему уровню высоты строительного участка, песчаная подсыпка тщательно уплотняется и утрамбовывается;
Рис.: Схема ростверка фундамента из железобетонных свай
Из строганных досок толщиною 2-3 сантиметра обустраивается опалубка под заливку бетоном. Опалубка укрепляется наклонным распорками и устилается влагонепроницаемым материалом — геотекстилем либо клеенкой, препятствующим утечкам бетонного молочка сквозь щели между досками;
Из рифленой горячекатаной арматуры создается армокаркас, он укладывается внутрь опалубки так, чтобы контуры каркаса были утоплены внутрь ростверка на глубину 4-5 сантиметров с каждой стороны;
Выполняется заливка опалубки бетоном класса М200-М300, после чего бетон уплотняется с помощью виброуплотнителей и на период отвердевания укрывается пароизоляционным материалом.
Рис.: Железобетонный ростверк после заливки
Совет эксперта! По истечению 28 дней после заливки ростверка бетон набирает полную проектную прочность и фундамент становится пригодным для проведения дальнейших строительных работ.
Технология погружения свай
В зависимости от типа свай и состояния грунтов, будет зависеть технология (или метод) погружения свай (фото).
свая подтягивается к намеченному месту и поднимается; головная часть сваи, одновременно, заводится в гнездо наголовника
свая устанавливается в точку разметки в направляющих
осуществляется процесс забивки с одновременным контролем положения сваи; при отклонении свыше допустимой нормы, положение исправляется с применением подпорок и стяжек, а при невозможности коррекции — свая извлекается и забивается снова
Забивка железобетонной сваи выполняется до тех пор, пока столб не будет погружен в землю на требуемую глубину либо не даст указанного в проекте отказа.
Рис.: Процесс забивки ЖБ сваи
Отказ сваи — это величина погружения столба, которая достигается за один, либо за серию из десяти ударов дизель молота. Отказ свидетельствует о том, какое сопротивление грунта испытывает свая — если сопротивление достаточно высокое (соответствует проектному), то несущей способности конкретной сваи будет достаточно, даже если она не погружена на первоначально рассчитанную глубину.
Рис.: Схема измерения отказа сваи
Совет эксперта! Если свая не дает проектного отказа, и при этом столб из-за сопротивления грунта не может быть забит на нужную глубину, выжидается 3 дня («отдых» грунта, необходимый для разуплотнения почвы и восстановления ее структурных связей), после чего производится добивка сваи.
Рис.: Погружение свай в лидерные скважины
Если добивка не обеспечивает требуемого результата, погружение сваи выполняется по технологии лидерного бурения (когда столб погружается в предварительно пробуренную скважину) либо с применением метода размыва почвы (к острию столба, через закрепленные на свае трубки, под напором подается вода, разрыхляющая грунт).
Рис.: Подмыв грунта при погружении ЖБ свай
При устройстве буронабивных свай в точке разметки производится бурение, затем, в скважину опускается арматурная сетка и осуществляется заливка бетона.
Технология устройства фундамента на винтовых сваях
Несколько иная технология на винтовых сваях: металлические винтовые сваи завинчиваются специальным оборудованием, а затем соединяются между собой с использованием арматуры и бетона или металлических конструкций (рельс, швеллеров и т.д.), которые в дальнейшем служат основанием для стен.
При проектировании рассчитывается расстояние между сваями фундамента и глубина их погружения. При этом в обязательном порядке учитываются результаты геофизических исследований грунтов и проектируемая статическая и эксплуатационная нагрузка.
Утепление свайного фундамента
Вопрос утепления ростверка свайного фундамента всегда стоит остро, ведь сваи приподнимают основание дома над землей и оставляют просвет, который может легко промерзать и проветриваться. По сравнению с другими видами фундаментов, где монолитное основание образует замкнутый утепленный контур, неутепленный цоколь фундамента из свай является недостатком. Решается, однако, эта проблема достаточно просто.
Для начала по периметру здания у цоколя монтируется обрешетка, в которую впоследствии закладывается слой утеплителя (не забывая оставлять продухи для правильной вентиляции), затем монтируется чистовая облицовка в виде цокольных панелей, шифера или листов фанеры, таким образом, решается вопрос, чем закрыть свайный фундамент снаружи. Такая защитная оболочка воспрепятствует промерзанию пола и коммуникаций, а дополнительный монтаж отмостки вокруг дома, сохранит от промерзания грунт под домом.
Гидроизоляция свайного фундамента
Чтобы свайный фундамент прослужил долго, надо позаботиться о целостности свай. Большую роль в этом играет гидроизоляция. При использовании буронабивных свай, перед заливкой бетона в шурф опускают чехол из рубероида, свернув его трубкой. В эту опалубку и заливают строительную смесь. Рубероид сохраняет состав бетона в течение всего времени схватывания, не давая цементному молоку просочиться в землю. В результате свая без помех набирает проектную прочность.
При использовании винтовых свай или обычных металлических труб, в качестве гидроизоляции применяют обмазочные составы, как правило, на битумной основе.
Свайный фундамент экономичен и позволяет построить дом на слабом грунте – это его неоспоримый плюс. А связав сваи ростверком, можно рассчитывать, что обвязка обеспечит стабильность и долговечность всей конструкции на многие десятки лет. Значительными же минусами таких фундаментов является меньшая долговечность и невозможность устройства подвальных помещений в доме. Если вы готовы мириться с такими недостатками, то свайный фундамент будет приемлемым вариантом.
Советы
Сваи выпускаются крупными заводами или производственными цехами при строительных фирмах. Как правило, продукция первых имеет более низку стоимость, но заводы предпочитают сотрудничать с оптовыми покупателями.
Если нужно ограниченное количество опор, лучше обратиться в цех при авторитетной строительной фирме. Как правило, здесь можно заказать сваи хоть поштучно, однако их стоимость будет более высокой. Это обусловлено тем, что небольшие компании не могут наращивать мощь, поэтому увеличивают собственные доходы за счет повышения прайса.
Выбирать сваи лучше отечественного производства, поскольку они изготавливаются с соблюдением требований ГОСТа.
Не нужно приобретать дешевые изделия неизвестных брендов, поскольку от качества свай зависит прочность и долговечность фундамента, а значит, и всего дома.
Обычно цена сваи зависит от ее длины и размеров сечения, а также марочной прочности используемого бетона. Наименьшей стоимостью обладают трехметровые конструкции с квадратным сечением, сторона которого – 30 см.
Как правило, чем больше партия покупаемых ЖБИ, тем ниже стоимость одной единицы товара. При оформлении самовывоза также в большинстве случаев предусматривается скидка.
