Ростверк на сваях

Содержание

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

  • Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
  • Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

  • Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
  • Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
  • Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

  • На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
  • На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
  • На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Типы ростверков в зависимости от расположения

В зависимости от глубины погружения существует три типа конструкции ростверка:

  • Заглубленный. Представляет собой полный аналог заглубленного ленточного основания. Погружается на глубину ниже уровня промерзания, чтобы исключить нагрузки пучения, направленные вертикально вверх.При этом, развитая боковая поверхность стенки испытывает максимальные величины боковых нагрузок, что необходимо учитывать при проектировании. На сложных или обводненных грунтах не используется из-за отсутствия технологических условий производства отливки бетона.
  • Мелкозаглубленный. Представляет собой наиболее распространенный вариант конструкции свайно-ленточного фундамента, где лента погружается на небольшую (40-70 см) глубину. Этот вариант гораздо экономичнее, чем заглубленный, поскольку не требует такого серьезного объема земляных работ.
  • Незаглубленный. В этом случае ростверк устанавливается над дневной поверхностью грунта, образуя зазор определенной высоты. Вариант используется на грунтах, не позволяющих выполнять объемные земляные работы — обводненных, чрезмерно рыхлых, имеющих склонность к пучению или сезонным подвижкам.

ВАЖНО! Некоторые специалисты принципиально разделяют свайно-ленточные и свайно-ростверковые опорные конструкции из-за наличия или отсутствия погружения ленты в грунт. Другие объединяют их в одну группу, поскольку общая конструкция у тех и других практически не отличается.

Варианты использования

Существует несколько вариантов использования материала для ростверка:

  • Древесина. Применяют либо цельный брус 150:200 или 200:200 мм, либо пачку из обрезной доски 50:200, собранную в 3 или 4 слоя. Полученная балка обладает высокими несущими способностями, ее просто обрабатывать и монтировать. Стоимость древесины относительно невысока, поэтому ростверк подобного типа является оптимальным вариантом для домов, не имеющих большого веса (древесина, газобетон, пенобетон).
  • Металл. Этот тип ростверка позволяет получить прочное основание, жестко соединенное с оголовками свай. В результате получается прочная конструкция, время монтажа которой самое маленькое, а результат очень надежен. В качестве балок используют швеллер, двутавр или рельс, крепление к верхушкам свай производят на сварку. Чаще всего применяют в сочетании с винтовыми сваями.
  • Железобетон. Этот вид ростверка строится по обычной технологии отливки монолитной ленты (плитка перекрытия). Единственное отличие возникает из-за наличия воздушного зазор между грунтом и нижней частью основания. Кроме того, арматура свай должна быть жестко связана с армпоясом ленты, образуя монолитную опорную конструкцию. Эта процедура образует мощное и жесткое основание, устойчивое ко всем видам нагрузок. Недостатком является длительный срок застывания бетона, останавливающий работы на месяц.

Как рассчитать монолитную основу

Расчет свайно-ростверкового фундамента выполняется опытными и грамотными специалистами.

Это сложная и ответственная инженерная задача, которая не под силу людям посторонним и не имеющим специальной подготовки (работа проводится с использованием схем и формул).

Если возможности обратиться к специалистам нет, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые дают достаточно корректный ответ в течение нескольких секунд и совершенно бесплатно.

Если по каким-либо причинам необходимо рассчитать опорную конструкцию самостоятельно, выполняют следующие действия:

  • Производится подсчет веса дома вместе с имуществом, ветровой и снеговой нагрузкой, дополнительными элементами. Этот пункт самый сложный, так как надо учесть абсолютно все факторы воздействия на фундамент со стороны постройки. Некоторые значения можно отыскать в таблицах СНиП, например — величину ветровой и снеговой нагрузки, свойственных данному региону.
  • Полученное значение умножают на коэффициент прочности конструкции. Обычно его принимают равным 1,1, но в некоторых случаях используют повышенный коэффициент — 1,2.

Величина запаса прочности актуальна только для данной конфигурации дома.

Все дополнительные элементы, отделка, мебель или пристройки будут увеличивать его вес и нагружать фундамент сверх расчетного значения.

Поэтому вполне допускается принять коэффициент прочности намного больший, чтобы избежать в будущем деформации или разрушения фундамента.

После того, как нагрузка определена, выполняется расчет количества свай.

Общий вес дома делят на величину допустимой нагрузки единицы и округляют результат до целого числа.

Допустимая нагрузка на готовые опоры указывается в паспорте изделий, для буронабивных свай ее рассчитывают самостоятельно, используя методику, указанную в СНиП или других источниках.

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий по монтажу железобетонного ростверка, расположенного на высоте 30 см над уровнем грунта (один из наиболее сложных вариантов).

Порядок действий:

Подготовка

Производится очистка и планировка участка (если это необходимо). Удаляют все посторонние предметы, растения и прочие помехи.

С помощью колышков производят разметку участка. Для забивных свай она заключается в установке одного колышка на оси опор, для буронабивных отмечаются линии внешнего и внутреннего периметра. Также для них необходимо предварительное бурение скважин, которое производится по результатам пробного бурения.

Оно определяет глубину залегания плотных слоев грунта и производится в любом случае, так как дает возможность определить длину стволов.

Установка свай

Забивка свай производится с помощью специальных машин.

Необходимо составить схему погружения, чтобы готовые сваи не отсекли точки установки следующих опор.

Обычно установку производят по спирали или змейкой, последовательно переходя от одной точки к другой.

Для буронабивных свай производят гильзование скважин (погружение трубы из свернутого рубероида или куска пластиковой трубы нужного диаметра). Затем собирают и опускают в скважину армпояс, размеры которого надо выбрать так, чтобы он легко входил в отверстие.

Длина арматуры должна превышать длину скважины, чтобы впоследствии ее можно было жестко связать с армпоясом ростверка. Затем производится заполнение скважины бетоном и выдержка в течение положенного времени (28 дней).

Строительство опалубки

Для постройки опалубки не обязательно выжидать срок затвердения бетона в скважинах. Если использованы забивные сваи, то обычно выжидают около недели, чтобы ствол «обсосало» (строительный термин, обозначающий восстановление грунта и плотное прилегание к боковым стенкам).

Опалубка представляет собой род длинного деревянного лотка, внутренние размеры которого повторяют форму будущего ростверка.

Сборку производят из обрезных досок, стараясь не допустить образования щелей и промежутков.

Высота опалубки должна несколько превышать высоту ростверка. Для жесткости нижнего отдела на землю устанавливают ряд подпорок, исключающих прогиб днища опалубки. Внутренняя часть устилается полиэтиленом, препятствующим выход воды или материала из опалубки.

Создание армпояса

Арматурный каркас создается по обычной технологии — рабочие стержни с помощью гладкой вспомогательной арматуры устанавливаются в нужном положении согласно проектной схемы и общих правил.

Важным моментом является жесткое соединение арматуры свай и армпояса ленты, для которого лучше всего использовать сварку. Остальные элементы соединяют путем вязки мягкой проволокой.

Заливка бетона

Заливку бетона производят после окончательного затвердения бетона в сваях.

Это важно, так как вес железобетонного ростверка очень велик и способен деформировать не застывший бетон.

Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости. Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой.

Через 10 дней снимают опалубку, после чего выдерживают ленту до полного застывания, которое наступает через 28 дней после заливки.

Полезное видео

В данном разделе вы сможете увидеть, как сделать свайно-ростверковую основу (армированный фундамент) своими руками, а также как происходит армирование ростверка:

Свайно-ростверковые основания являются одним из наиболее успешных и надежных видов фундамента.

Они способны выполнять свои функции в самых сложных условиях, хорошо реагируют на изменения, позволяют строиться на самых проблемных грунтах.

В большинстве случаев строительство подобных фундаментов обходится дешевле, чем при постройке традиционной ленты.

Эти преимущества делают свайно-ростверковые основания предпочтительными среди большинства пользователей, чьи участки находятся в низинах, на подтапливаемых местностях.

Возможность самостоятельного строительства только увеличивает оценку этой технологии среди строителей, позволяя выполнять работу в удобное время и полностью соблюдать технологию.

Конструкция свайно-ростверковых фундаментов заметно дешевле популярных ленточных и даёт прекрасный результат по надёжности и долговечности. При этом технологический процесс настолько прост, что имеется возможность выполнить всю работу своими руками.

Свайно-ростверковые фундаменты в строительстве

Свайно-ростверковые опорные конструкции для зданий и сооружений всё активнее приходят на смену популярным ленточным. Особенно это актуально для строительства в районах Крайнего Севера, где они являются единственной возможным вариантом устройства фундамента для любой постройки.

Изготовление фундамента — дело затратное. В смете расходов на строительство эта статья составляет до 45% общей стоимости при устройстве наиболее популярного опорного основания ленточной конструкции.

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой монолитную конструкцию (ростверк), расположенную на свайных опорах

Основной особенностью свайно-ростверкового фундамента является применение свай в качестве основного несущего элемента. Их погружают в грунт различными способами до достижения надёжного грунтового слоя, но в любом случае ниже уровня его максимального промерзания.

Для связки системы свай в горизонтальном направлении поверх них устанавливаются горизонтальные балки из различных материалов:

  • литые бетонные. Изготавливаются одновременно с заливкой свай или отдельно. Такие фундаменты можно применять при строительстве загородных домов до двух этажей высотой;
  • деревянные. Ростверки из древесины применяются при возведении бревенчатых и брусовых зданий, бань или хозяйственных строений. Они используются также при строительстве каркасных зданий и установке парников в сочетании с винтовыми металлическими сваями;
  • металлические из различных профилей — балки, швеллеры и уголки крупных размеров. Они популярны при монтаже нежилых строений, таких как мастерские или гаражи.

Основным назначением ростверков, кроме горизонтального укрепления опорного основания, является равномерное распределение нагрузки от расположенного на нём строения на сваи. Такая конструкция предотвращает перекосы здания в процессе эксплуатации.

Фотогалерея: разновидности свайных фундаментов

Плюсы и минусы ростверковых фундаментов

К положительным качествам ростверковых фундаментов относятся следующие их качества:

  1. Отсутствие ограничений, связанных с особенностями рельефа местности.
  2. Малая чувствительность к состоянию гидрогеологической обстановки.
  3. Низкие затраты на строительство фундамента: минимальные при использовании винтовых свай и немного большие при устройстве буронабивных.
  4. Сокращённые сроки строительства: за рабочую смену можно погрузить до 30 винтовых или 16–20 буронабивных свай. Эти показатели в несколько раз лучше, чем у других технологий.
  5. Отсутствие необходимости в проведении гидрогеологических исследований. Вместо них обычно производят пробное вкручивание винтовой сваи на участке строительства. Экономия может составить до 30 тысяч рублей.
  6. Полная ремонтопригодность.

    Свайные фундаменты помогают преодолеть любые неровности ландшафта

Присущие конструкции минусы не перевешивают положительных качеств, перечисленных выше. Недостатком считают тот факт, что при таком фундаменте невозможно устроить цокольный этаж или подпол. Второй отрицательный момент — для закрытия проёма над сваями нужно устраивать забирку. Но это просто решается с использованием недорогого винилового сайдинга.

Видео: плюсы и минусы свайных фундаментов

Область применения свайно-ростверковых фундаментов

Свайные основания применяются при неблагоприятных ландшафтных или гидрогеологических условиях для постройки любых объектов от забора и надворных построек до жилых зданий небольшой этажности. Выбирать ленточный фундамент с использованием буронабивных свай в таких случаях экономически выгодно:

  1. Высокий ростверк приподнимается над грунтом, пучинистая сила практически не воздействует на фундамент. Опора через сваи передаётся на грунт с высокой несущей способностью.
  2. Свайное основание с металлическим ростверком из швеллера является отличным решением для возведения деревянных зданий.
  3. Буронабивные сваи с монолитным бетонным ростверком хорошо справляются с нагрузкой от двухэтажных кирпичных и газобетонных строений.

Устройство свайного фундамента с ростверком

При проектировании фундаментов двумя основными задачами является обеспечение несущей способности и противодействие силам вспучивания грунта при его промерзании. Иными словами — нельзя допустить просадки строения под собственным весом и его перекоса при неравномерном пучении. Основными мерами по обеспечению устойчивости являются:

  1. Сквозное пробуривание слабых или насыпных грунтов до достижения пласта с хорошими несущими характеристиками.
  2. Засыпание пазух скважины материалами нерудного происхождения. При этом производится послойная трамбовка засыпки.
  3. Сохранение геотермального тепла под зданием путём теплоизоляции фундамента и создания качественной отмостки.
  4. Защита сооружения от влияния подпочвенных вод устройством кольцевого или пристенного дренажа, а при необходимости — и межпластового.

    Для компенсирования действия сил морозного пучения лицевую поверхность фундамента и основание отмостки утепляют современными полимерными материалами

Оговоримся, что свайно-ростверковый фундамент не следует путать с ленточным, опирающимся на сваи. Разница состоит в том, что ростверк опирается только на сваи в узловых точках, а лента в полной мере опирается как на свайные устройства, так и на грунт.

Различают три вида ростверков по месту расположения:

  1. Высокий. Независимо от способа изготовления и материала ростверк располагается на расстоянии от грунта. Такие конструкции применяются при строительстве эстакад, мостов, жилых домов и хозяйственных построек на склонах. Отдельной областью применения является возведение причалов или пирсов.
  2. Повышенный. Подошва такого ростверка находится на уровне поверхности земли, не опираясь на грунт. Устройство опоры такой конструкции позволяет сохранить воздушную подушку под зданием, защищая её от ветра. Недостатком является отсутствие доступа к пространству под домом.
  3. Заглублённый ростверк. Весьма распространённая и популярная конструкция ввиду низкой стоимости и функциональности. Отличие от других состоит в том, что лента располагается ниже уровня грунта. Заливка ленты производится в желобчатую опалубку.

В отличие от ленточного свайно-ростверковый фундамент имеет опоры только в узловых точках

Изготовление свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковый фундамент вполне по силам сделать своими руками при наличии минимального опыта выполнения строительных работ.

Изготовление свай

Вид свай выбирается исходя из конкретных гидрогеологических условий на участке. Перед началом строительства обычно производится предварительное разведочное бурение на месте возведения здания. В случае с объектами частного загородного жилья это можно сделать самостоятельно при помощи шнекового бура небольшого диаметра. Целью исследования является определение характера грунтов и глубины расположения опорного несущего слоя.

Изготовление сваи рассмотрим на примере устройства буронабивной опоры. Работы производятся в следующем порядке:

  1. Бурение шурфа. Операция может быть выполнена с использование специальной техники, а на глубину не более 5 метров и диаметром до 30 сантиметров — вручную, буром с удлиняющейся рукоятью. Глубина бурения — на полметра больше расстояния до опорного слоя.

    При необходимости бурения большого количества шурфов проще арендовать специальную технику

  2. Устройство песчано-гравийной подушки. В шурфы засыпается песок слоем 12–15 сантиметром, затем гравий средней фракции. Производится трамбовка и заливка водой для уплотнения.
  3. Обсадка стенок скважины. Её можно произвести несколькими способами — покрыть стенки полиэтиленовой плёнкой или рубероидом. Часто для обсадки применяются металлические, асбестовые или пластиковые трубы.
  4. Армирование. Производится стальными прутками диаметром 10–12 миллиметров в 4 или 6 прутков. Связка нужного размера формируется наверху, детали сетки крепятся вязальной проволокой. По готовности пучок погружается в скважину. Концы прутков должны выступать над краем обсадки на высоту установки ростверка, который будет отливаться позднее.

    Арматурный каркас создаётся для придания буронабиной свае необходимой прочности

  5. Устройство опалубки. Если обсадка выполнена из мягких материалов, поверх скважины нужно соорудить опалубку для отливки бетоном верхней части сваи.
  6. Заливка. Для устройства буронабивных свай используется бетон марки 300. Одно из технологических преимуществ свайных фундаментов состоит в том, что работу можно прерывать по готовности очередной сваи и продолжать на следующий день.

Виды стандартных свай

В строительстве применяются несколько видов свай. Если классифицировать их по материалу изготовления, основными являются:

  1. Бетонные или железобетонные.
  2. Металлические из различных профилей: балок, швеллеров, труб.
  3. Деревянные из бруса или кругляка.
  4. Пластиковые из соответствующих труб.
  5. Асбоцементные.

Кроме того, сваи различают по способу их погружения в грунт:

  1. Забивные — их погружение производится ударом специальных молотов, вибраторами или путём вдавливания в грунт. Молоты и вибраторы применяются только на удалении от действующих объектов или жилых домов, поскольку сотрясения грунта могут вызвать его подвижки под этими строениями.
  2. Полые оболочечные сваи — погружение производится вибрационным способом с одновременным удалением грунта из внутренней полости и заменой его бетоном.
  3. Буровые — устраиваются путём бурения скважины с последующим армированием и заливкой бетоном непосредственно в грунт.
  4. Набивные — изготавливаются образованием полости обжатием грунта и заливкой её бетоном.
  5. Винтовые — погружаются путём завинчивания в грунт с использованием специальных механизмов или вручную, если речь идёт об индивидуальном жилищном строительстве.

Говорить о недостатках или преимуществах тех или иных свай не представляется возможным. Эти опорные элементы всегда выбираются исходя из конкретных условий. Например, нельзя использовать дешёвые деревянные сваи в условиях повышенной влажности грунтов на участке, они быстро выйдут из строя. В местах с закисленными грунтами нельзя использовать сваи металлические, предпочтительны пластиковые или асбоцементные.

Фотогалерея: виды свай

rp.jpg var.jpg mspo.jpg

Расположение свай в фундаменте

Количество свай для конкретного здания определяется весом здания и суммарной площадью опорных поверхностей. Данные о допустимой удельной нагрузке в месте строительства можно найти в интернете или получить в местных строительных организациях.

При планировании фундамента следует учитывать, что:

  1. Сечение фундамента по внешнему периметру и для внутренних перегородок должно быть одинаковым.
  2. Сваи устанавливаются на всех пересечениях стен.
  3. Расстояние между осями соседних опор не должно быть более трёх метров для индивидуального жилищного строительства.

Расстояние между сваями может быть неодинаковым.

Расстановка свай на плане фундамента

Эту операцию нужно выполнять по методике, описанной в предыдущем пункте.

Чертёж свайного фундамента представляет собой расположение опорных точек с их привязкой к осям опорного основания. На внутренних стенах и перегородках также необходимо устанавливать опоры, соблюдая расстояние между ними.

Ростверковые фундаменты на сваях сложнее в исполнении, чем другие виды опор. Но они менее трудоёмки и экономически оправданы. При выборе такого исполнения чертёж должен содержать не только схему расположения свай, но и указание на последовательность сборки и сведения о необходимых материалах для изготовления фундамента.

Плана свайного поля должен содержать схему расположения свай, размеры и материал ростверка, а также необходимые данные о последовательности сборки элементов фундамента

Решение о характере расстановки свай принимается на основании анализа характера грунтов и их несущей способности.

Таблица: средние расчётные сопротивления грунтов

Грунт Расчётное сопротивление, кгс/см2
Щебень, гравий 5
Пески крупные, гравелистые 4
Пески средней крупности 3
Пески мелкие и пылеватые плотные 2
Пески мелкие средней плотности 1,5
Супеси твёрдые и пластичные 2,5
Суглинки твёрдые и пластичные 1,5
Глины твёрдые 4
Глины пластичные 1,5

Имея такие данные, можно рассчитать нагрузки на фундамент и отдельные его части и спроектировать его таким образом, чтобы все его части были нагружены одинаково. В противном случае возникнут местные напряжения в опорном основании, не способствующие длительной эксплуатации.

Способы расстановки свай

Способы расстановки свай бывают следующие:

  1. Ленточный способ — все сваи выстраиваются по одной оси. Применяется для равномерного распределения нагрузки на сваи при равновесной конструкции строения.
  2. Кустовой способ — сваи концентрируются на определённом участке, подвергающемся увеличенным нагрузкам в связи с особенностью исполнения верхнего строения. Для уравнивания нагрузок в этом месте делают несколько свай, объединяющихся монолитным ростверком.
  3. Свайное поле — устраивается, когда невозможно применить простой ленточный фундамент, так как расчёты показывают чрезмерные нагрузки на сваи. Создаётся ряд дополнительных лент, оси которых пересекаются. Объединённые ростверком, они принимают часть нагрузок на дополнительные сваи.

В зависимости от особенностей конструкции здания для устройства фундамента под ним выбирают один из трёх способов расположения свай

Порядок расчёта свайно-ростверкового фундамента

При выполнении расчётов фундамента нужно вычислить массу всех частей здания:

  1. Собственный вес свай и ростверка, включая массу бетона. Для этого нужно приблизительно выбрать диаметр свай и сечение ростверка. Затем рассчитывается объём одиночной сваи. Для вычислений используется формула: масса равна плотности, умноженной на объём.
  2. Собственную массу фундамента. Для этого площадь сечения ростверка умножаем на его общую длину и на плотность бетона и складываем с массой всех свай.
  3. Вес каркаса дома. Принцип тот же — определение общей площади стен и простенков, исключая проёмы дверей и окон, с последующим умножением на толщину. Удельные веса различных материалов легко найти в интернете.
  4. Полную массу дома, включая перекрытия и кровлю. Производится по количеству используемых материалов на основании эскизного проекта.
  5. Полную нагрузку на грунт, как сумму всех результатов, полученных на предыдущих этапах.
  6. Дополнительную нагрузку от мебели и оборудования. Её можно принять равной 150 кг на каждый квадратный метр. Полученное значение прибавляем к полной массе дома.

Далее нужно определить площадь опорной поверхности. Для этого площадь поперечного сечения одной сваи умножаем на общее количество опор. Разделив суммарную массу дома на площадь опорной поверхности, получаем удельную нагрузку в тоннах на метр квадратный.

Теперь нужно сравнить этот показатель с нормативными данными для почвы в месте строительства. Если он значительно превышает рекомендуемые нагрузки, нужно поступить следующим образом:

  • увеличить площадь опоры за счёт изменения опорного размера свай;
  • увеличить количество опор, уменьшив расстояние между ними;
  • пересмотреть размеры сечения ростверка в сторону уменьшения;
  • ещё раз проанализировать конструкцию дома, изыскивая возможность снижения его веса за счёт использования других, более лёгких материалов.

Например, суммарный вес фундамента и верхнего строения дома составляет 120 тонн, площадь опорной поверхности свай равна 20 000 квадратных сантиметров. Проверочный расчёт показывает, что удельная нагрузка составляет 120 000 кг : 20 000 см2 = 6 кг/см 2. Опорными грунтами для свай в месте строительства являются гравелистые пески, несущая способность которых составляет 4 кг/см 2.

Вывод: количество свай нужно увеличить в полтора раза (6 : 4 = 1,5). Как рекомендовано выше, можно пересмотреть не количество, а размер свай.

Технология заливки фундамента

Порядок действий при строительстве свайно-ростверкового фундамента может выглядеть следующим образом.

Разметка участка

В отличие от разметки ленточного фундамента нанесение контура опорного основания на поверхность земли не производится. Основная операция — установка колышков на месте нахождения каждой сваи. Контрольная операция — проверка равенства длины диагоналей по угловым кольям наружного периметра и внутри каждого прямоугольника внутренних перегородок. Замеры нужно производить рулеткой соответствующей длины.

Необходимо вбить колышки в места установки свай, а затем проверить равенство диагоналей по крайним точкам фундамента

Земляные работы и заливка свай

Выемка грунта по контуру при высоком ростверке не производится. Нужно только пробурить шурфы на местах, где ранее были установлены колья. Для этого можно привлечь подрядчика с ямобуром, тогда все работы будут выполнены в течение нескольких часов. При использовании бура диаметром до 30 сантиметров шурфы можно сделать своими руками, если глубина погружения не превышает пяти метров.

Заливка каждой сваи должна производиться без перерывов. Для этого используется бетон марки 300, постоянно приготовляемый на месте выполнения работ. Подачу раствора внутрь скважины лучше производить по деревянному или металлическому лотку.

Работы выполняются в таком порядке:

  1. Удаляется растительность на площадке строительства, включая траву, кусты и деревья.
  2. Производится бурение скважины.

    Если глубина скважины не превышает пяти метров, её можно проделать обычным садовым буром

  3. На дне скважины устраивается дренажный слой из песка (до 15 сантиметров) и гравия средней фракции (до 20 сантиметров). Слой уплотняется трамбовкой и проливается водой.
  4. В скважины устанавливаются трубы из выбранного материала. Все верхние концы обсадок должны находиться на одном уровне по горизонту.

    Перед заливкой бетона необходимо выставить оголовки обсадных труб на один уровень по вертикали

  5. Изготавливаются армирующие решётки и погружаются в шурфы, обеспечивая выпуск концов арматуры над срезом трубы для связи сваи с ростверком при его заливке.
  6. Приготавливается бетонный раствор и заливается в трубы. Допускается перерыв в заливке свай, но нельзя прерывать формирование сваи до заполнения трубы.

    Заливку одной сваи нужно обязательно выполнить до того, как бетон внутри трубы застынет

Обязательно в процессе заливки производить его уплотнение. В противном случае в теле сваи могут образоваться пустоты.

Можно воспользоваться услугами бетононасоса, тогда к заливке нужно приготовить все скважины одновременно.

Устройство ростверка, заливка бетоном

Приступать к заливке ростверка можно спустя не менее 7 дней после окончания бетонирования свай. Поэтому времени на подготовительные работы по ростверку вполне достаточно.

По окончании заливки свай нужно приступить к установке опалубки для ростверка. Она выполняется из любого доступного материала, но чаще всего из досок. По форме опалубка представляет собой лоток, закрепляемый на весу подпорками. При её установке нужно контролировать горизонтальность верхнего края, в противном случае может получиться неровная опорная поверхность, что неминуемо скажется на эксплуатационных характеристиках здания.

Опалубка выполняется в виде лотка на проектной высоте

Далее работы выполняются в следующей последовательности:

  1. Производится установка арматуры, которую предварительно можно смонтировать на земле в виде параллелепипеда. В зависимости от величины ростверка применяется четырёх- или шестипрутковая конструкция.

    Арматурный каркас выполняется в виде параллелепипеда из четырёх или шести прутков, который связывается с арматурой из свай

  2. Заливка ростверка бетоном. Заливка обязательно должна быть выполнена в один день. Обработка погружным вибратором в процессе заливки обязательна.
  3. Время полной готовности фундамента к дальнейшим работам наступает спустя 28 дней после окончания бетонирования. До этого момента нужно укрыть его плёнкой и ежедневно смачивать водой.

Видео: изготовление свайно-ростверкового фундамента

Свайно-ростверковые фундаменты в своё время стали революционным решением для строительства самых различных зданий. Применение винтовых металлических свай вообще исключает необходимость земляных работ, что значительно сокращает трудоёмкость и сроки сооружения фундамента. Успехов вам!

Обсадные трубы для буронабивных свай

Обсадные трубы – это изделия из металла, погружаемые в скважину и позволяющие значительно усилить всю конструкцию

Использование предполагается в двух вариантах:

  1. Изготовление фундамента с обсадными трубами – это изделия из металла, погружаемые в скважину и позволяющие значительно усилить всю конструкцию. Есть технологии, при которых труба после заливки извлекается. Методика используется при возведении зданий в условиях повышенной плотности застройки для минимизации риска повреждения рядом стоящих строений.
  2. Без обсадных труб – технология использует применение глиняной болтушки, укрепляющей стенки скважины и не допускающей их осыпания. Чаще всего данный тип подходит для устройства свайного поля для укрепления уже существующей основы.

Для строительства фундамента в проблемных грунтах СНиП 2.02.03-85 регламентирует использование только стальных труб, которые противостоят разнообразным нагрузкам. Срок эксплуатации изделий достигает 50 лет, но имеются недостатки:

  1. Подверженность процессам коррозии, что снижает длительность службы труб;
  2. Стоимость труб довольно высока.

Конструкции буронабивных свай

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона

При создании свайного фундамента подобного вида изготавливаются и применяются свайные конструкции из монолитного бетона, комбинированные, сборные (из железобетона). Последние часто делаются с уширением пяты – вариант показан для строительства в проблемных грунтах, где основной состав – глина и суглинки. Уширение пяты позволяет усилить несущую способность свайного элемента, но в скальных грунтах данный технологический прием не используется.

Совет! Готовые арматурные каркасы для буронабивных свай могут быть выполнены по всей длине тела сваи, но в целях экономии допустимо армировать только участки, воспринимающие основную массу нагрузки и моменты изгибания.

Определяя типы буронабивных свай, необходимо руководствоваться ГОСТ 19804.2-79; ГОСТ 10060.0-95. Самыми используемыми считаются буронабивные, буросекущие, бурокасательные сваи. Также к буровым фундаментам относятся конструкции забойного типа: скважины, заполняемые щебеночной отсыпкой с послойным уплотнением, опоры с уширенной пятой, для изготовления которых применяются взрывные работы и полые опоры, изготовленные посредством использования сердечника.

Буронабивные сваи

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства

Это конструкции, в том числе железобетонные, получившие широкое распространение, благодаря простоте обустройства, возможности применения для усиления существующего фундамента и строительства оснований на ограниченном пространстве. Достоинством является минимальная динамическая нагрузка на соседние строения, отсутствие разрушительных воздействий на трассы, подземные коммуникации. Кроме того, технология изготовления фундамента допускает работу объекта в обычном режиме при проведении реставрационных работ.

Важно! Идеальное основание для свай данного вида являются плотные пески и грунт с обломочными горными породами некрупных фракций. Однако использование свай допускается на любых проблемных грунтах.

Скважины выполняются посредством буровых приборов, при достижении необходимого заглубления, бур вынимается и скважина армируется предварительно изготовленным каркасом, после чего заполняется смесью бетона. Изготовление буронабивных свай может производиться по следующим технологиям:

  • С применением обсадной трубы;
  • С использованием глиняной болтушки;
  • Посредством использования проходного шнека;
  • С использованием двойного вращателя;
  • Посредством уплотнения грунта.

Достоинства буровых свай:

  1. Возможность изготовление на месте застройки;
  2. Длительный срок службы;
  3. Относительная дешевизна проекта;
  4. Высокая несущая способность фундамента;
  5. Вариабельность толщины;
  6. Минимальные требования к применению тяжелой техники (иногда можно и вовсе обойтись без нее);
  7. Широкие возможности применения.

Однако есть и недостатки:

  • По сравнению с ленточными и плитными фундаментами несущая способность низкая;
  • Повышенные трудозатраты;
  • Сложность изготовления свай на водонасыщеных грунтах.

Буросекущие сваи

Буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел

Это конструкции, технология монтажа которых повторяет буронабивные свайные элементы. Отличие в том, что буросекущие элементы монтируются с шагом «в ноль», то есть представляют собой сплошную стену конструкционных тел, которая служит для обустройства полноценной подпорки грунта. Применяются для строительства подземных парковок, тоннелей, переходов. Строительство по СНиП 2.02.01-83 данного типа разрешено на малой глубине – не более 30 метров.

Бурокасательные сваи

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений

Фундамент данного типа применяется в случае вертикальной и горизонтальной нагрузки на элементы от ближайших строений, грунтовых вод. Как правило, этот способ используется при строительстве на ограниченном пространстве, а также для ограждения очень глубоких котлованов, для прорезки насыпей в грунтах, имеющих твердые крупнофракционные включения.

Преимуществами технологии являются такие показатели:

  • Возможность проведения работ в условиях плотной застройки;
  • Нет необходимости в обустройстве дополнительного водоотведения, водоотлива;
  • Изготавливать бурокасательные сваи несложно как по трудовым затратам, так и оперативно по времени.

Технология создания буронабивных свай

Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур

Чтобы проведение расчетов и строительство дома на данных основаниях было верным, необходимо руководствоваться ГОСТ 12730.0-78; ГОСТ 12730.4-78; ГОСТ 12730.5-84, а также ТР 100-99. В данных нормативных документах указываются параметры готовых и приготовляемых свайных элементов. Поэтапно же технология выглядит так:

  1. Строительная площадка предварительно размечается посредством колышков и натягивается жилка для отметки места расположения свай.

Важно! Разметка мест проводится таким образом, чтобы на точке пересечения жил бурились шурфы для свай, согласно проекту. Для примера: условное расстояние между центрами свай диаметром в 250 мм составляет 2 метра, расстояние между крайними точками составит 175 см.

  1. Отметить место бурения скважины, используя отвес, опускаемый с жилки на грунт. В точку вбить колышек.
  2. Убрать жилки, чтобы получился участок с точными местами разметок под бурение шурфов.

Изготовить сваи можно садовым буром, но проще всего это сделать используя бур ТИСЭ или бензобур. Таблица расчетов диаметра свай по СНиП и ГОСТ такова:

Диаметр сваи (мм) Площадь опоры (см2) Несущая способность (кг) Объем бетона (м3) Количество вертикальных прутков арматуры (шт) Расход арматуры (м/п)
150 177 1062 0,0354 3 7
200 314 1884 0,0628 4 9
250 491 2946 0,0982 4 10
300 707 4242 0,1414 6 14
400 1256 7536 0,2512 8 18

В целом же данные СНиП применяются для расчетов только исходя из того, какая несущая способность буронабивной сваи требуется в каждом индивидуальном случае. Глубина погружения сваи должна быть ниже точки промерзания грунта минимум на 30 см. Поэтому необходимо для начала осуществить бурение скважин, а только потом заливать их бетоном, однако на практике и при изготовлении основы своими руками, данный вариант неприемлем: готовые шурфы могут осыпаться, пока идет бурение остальных шурфов.

Совет! Уширение пяты скважины проще всего производить применением бура ТИСЭ, который позволяет уширить нижнюю часть на 35-50 см.

Есть и менее трудоемкий способ, если взять штыковую лопату с краем ширины 10 см, удлинить ручку так, чтобы она доставала до дна шахты. Таким образом получается неплохой инструмент для обрезания грунта со стенок скважины до получения необходимого диаметра.

Для увеличения несущей способности фундамента необходима арматура. Армирование буронабивных свай используется для обустройства фундамента в грунтах, где есть риск нестабильности, подвижек – такие армокаркасы повышают стойкость свай на разрыв. А вот сделать армирование несложно: взять нужное количество арматурных прутов диаметра 10-12 мм, зафиксировать прутки в каркас посредством вязальной проволоки или сварки.

Осталось лишь погрузить на дно скважины обсадную трубу, залить смесь на треть, затем поднять трубу, уплотнить бетон, снова залить смесь на треть, не забывая армирование, утрамбовать, залить слой бетона и выполнить оголовок. Стоит помнить, что каркасы буронабивных свай из прутков погружаются с таким расчетом, чтобы наружу выходили прутья для связки с ростверком.

Расчет основных характеристик

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее

Расчет буронабивных свай по основным характеристикам производится заранее, для чего принимаются следующие факторы:

  1. Несущая способность. Зависит от размера столба. Если это элемент в 300 мм, то она выдержит нагрузку в 1,7 тонны, конструкция диаметра в 450 мм выдержит уже от 4,3 тонны.
  2. Оптимальное расстояние. Высчитывается исходя из общей массы строения и расчетной несущей способности, которую выдержит изготавливаемая буронабивная свая.
  3. Материал изготовления. Выбор марки бетона – основной показатель прочности. Регламентом СНиП рекомендуется применять в производство буронабивных свай марки бетона от М200 и выше.

Совет! Некоторые профессионалы допускают использование марки бетона М100. Например, для сваи квадратного сечения со стороной в 200 мм и площадью 400 см2, несущая способность обозначается как 40 т, чего вполне достаточно для частного домостроения.

  1. Несущая способность сваи определяется по данным, таблица которых приведена выше. Максимальный шаг свай составляет 2 метра, минимальный равен формуле диаметр скважины Х3.

Чтобы понять, как именно делать основания, смотрите чертеж, приведенный ниже. Следует помнить, что важным фактором является площадь поперечного сечения и форма свайного элемента. В частности, это может быть цилиндрическая конструкция с уширением пяты, а также могут быть созданы специальные уширения, способствующие приданию дополнительной прочности.

Расчет длины даст примерная таблица:

Тип монтажа Длина (м) Минимальный диаметр (мм) Максимальный диаметр (мм)
Без укрепления стенки 2-6 300 1000
С применением шнека 2-8 500 1000
С применением обсадной трубы 4-10 800 1200

Совет! Применение бура обеспечивает скважины диаметром в 200, 300, 400 мм, шаг определяется набором буров.

Технология Фундекс

Применение технологии Fundex является самым простым и щадящим методом устройства буровых оснований

Применение технологии Fundex является самым простым и щадящим методом устройства буровых оснований. Способ подразумевает использование защиты вдавливаемой трубы с теряемым наконечником, таким образом, технология Fundex не имеет риска просадки грунтов, а изготавливаемый элемент может быть любого диаметра от 200 до 500 мм. Главное, что сделанный шурф не оказывает воздействия на строения, стоящие рядом, так как никакого волнения грунта не происходит. Показано использование способа Fundex на любых грунтах, кроме почв, где прослойки плотного песка имеют ширину более 2,5 метров. Преимущества типа бурения свай методом Фундекс многочисленны:

  1. Высокая производительность;
  2. Наличие контроля за процессом погружения трубы;
  3. Нет необходимости вывоза грунта;
  4. Сниженный уровень шума.

Испытание буронабивных свай статической нагрузкой повышенного типа подтвердило высокую несущую способность элементов (до 400 тонн), что при отсутствии вибраций и шумов дополняет плюсы использования технологии Fundex. Длина свай ограничивается показателем 31 метр, диаметр 200-520 мм. Производство происходит методом вращательно-вдавливающего действия, основанием будущего элемента становится теряемый наконечник из чугуна, оставляемый в глубине грунта. После чего в уплотненный грунт подается раствор, заполняющий каждый миллиметр пространства, при этом в полости также остается арматурный каркас. Стоимость изготовления свай по технологии Fundex определяется многими факторами и составляет от $ 20 за м/пог.

Производители свай предлагают различные варианты изготовления фундаментов. Однако прежде, чем выбрать того или иного подрядчика, необходимо просмотреть как минимум чертеж свайного элемента, который они вам предложат и технологию изготовления. Основные ошибки, допускаемые нечестными фирмами, относятся к неправильному расчету количества элементов, определения несущей способности и применения бетона низкой марки. А это самые главные характеристики, которые могут повлиять на практичность и прочность основания, чего бурый фундамент не допускает.

Классификация и конструкция буронабивных свай

Наиболее полную классификацию буронабивных свай содержит Свод правил под обозначением СП 50-102-2003. Он описывает проектирование разных видов фундаментов на основе свай.

Сваи набивные по способу изготовления делятся на:

  • устраиваемые погружением инвентарных труб, на конце которых металлический «башмак» или заостренная пробка из бетона, которые остаются в скважине, а труба вынимается при постепенном заполнении внутреннего пространства труб бетоном;
  • устраиваемые виброштампованием в скважине заложенного бетона, который уплотняют заостренной на конце трубой с вибропогружателем;
  • конусную или пирамидальную скважину выштамповывают в грунте и заполняют бетонным раствором.

Рис.1 Буронабивная свая

По устройству буровые скважины делятся на:

  • равномерного сечения и с расширением снизу;
  • круглого сечения с использованием вибросердечника из нескольких секций;
  • с уплотнением забоя трамбовкой крупного щебня;
  • с камуфлетной пятой (расширением внизу), получаемой взрывом заряда в нижней точке скважины и засыпаемой сверху раствором – полость после взрыва заполняется сыплющимся из скважины бетонным раствором;
  • буроопускные с камуфлетной пятой – в скважину с камуфлетной полостью, заполненной не затвердевшим бетоном, погружают обычную железобетонную сваю;
  • буроинъекционные (инжекционные) – в скважину небольшого диаметра инжектируют бетонный мелкозернистый раствор на основе цемента и каменного отсева;

Рис. 2 Погружение буронабивных свай

  • буроинъекционные – после бурения скважины через полый шнек подают под давлением бетонный раствор и понемногу вынимают шнек;
  • сваи инъекционные типа РИТ – грунт уплотняют по технологии импульсных разрядов;
  • сваи-столбы – бурят скважины с уширением или без него и производят поочередно укладку раствора из цемента и песка и бетонных призматических или цилиндрических элементов.

Технологии устройства буронабивных свай

Для изготовления множества конструкций буровых свай применяются лишь несколько способов:

  • с помощью непрерывного шнека (НПШ), имеющего внутри полость для подачи бетонного раствора в самую нижнюю точку скважины;
  • с защитой стенок обсадной трубой, погружаемой и извлекаемой вибропогружателем;
  • с защитой от обсыпания стенок созданием противодавления бентонитовым раствором;
  • используя обсадную трубу, погружаемую «дрейтейлером».

Способ НПШ используется в «прочных», не осыпающихся грунтах, например, в глинистых. По нему шнеком, имеющим трубу по всей его длине и грунтоудаляющую спираль, приваренную к этой трубе, бурят скважину. Внутренняя полость закрыта на конце заглушкой, которая имеет функцию обратного клапана и не дает попасть в полость разбуриваемому грунту.
При вращении шнек рабочей бурильной частью дробит грунт и по спирали шнека подает его на поверхность.

На нужной глубине во внутреннюю полость под давлением подают бетонный раствор, который открывает заглушку и начинает заполнять скважину. По мере ее заполнения шнек поднимают на поверхность, вращая его или вытаскивая без вращения. Заполненную раствором скважину оставляют на временную выдержку для набора прочности бетоном.

Рис. 3 Стадии формирования свай

Если свая будет железобетонная, то в скважину с бетоном, используя вибратор, погружают арматурный каркас.

Технология с обсадной трубой используется при обводненных грунтах, и эта труба защищает скважину:

  • от обрушения стенок при бурении;
  • от давления слоев грунта вокруг скважины;
  • от обрушения арматурным каркасом при его введении.

Погружают обсадную трубу отдельными секциями и также посекционно вынимают. Погружение осуществляют или механическим вдавливанием, или вдавливанием с вибрацией, или «дрейтейлом», т. е. вдавливанием с вращением.

Выбор одного из этих способов определяется особенностями грунтов, проходимых при бурении скважины и экономическими характеристиками свайного фундамента. В большинстве случаев обсадные трубы в скважине не оставляют. Нормативные документы разрешают их оставить только в исключительных случаях. Например, при оползневых грунтах на склонах или при скорости перемещения подземных потоков более 200 м в сутки. В каждом случае для этого должно быть составлено техническое обоснование.

Технология устройства буронабивных свай с обсадной трубой

В сыпучих, обводненных, оползневых и неустойчивых грунтах скважину защищают обсадной трубой. Бур делает скважину равной диаметру обсадной трубы. Обсадную трубу под собственным весом, или вращением в сторону, противоположную шнеку, или механическим вдавливанием погружают в скважину на проектную глубину, вынимают бур и остатки грунта.

Рис. 4 Погружение буронабивных свай

Следующий этап – заполнение обсадной трубы бетоном – для бетонных свай или установка армирующего стального каркаса для железобетонных. Арматуру устанавливают по центру скважины с получением защитного слоя в 60 – 70 мм. Потом заливают бетонный раствор и уплотняют его. По ходу заполнения скважины обсадную трубу извлекают.

Если делают сваи-стойки, то под их опору уширяют нижнюю часть скважины. Этот грунт или удаляют специальным устройством до 1,5 – 3 диаметров скважины, или в камуфлетных скважинах уплотняют взрывом. В середине ХХ века для этого начали использовать электроимпульсный многократный гидроудар.

Так же смотрите

Как сделать свайный фундамент для бани своими руками

Свайный фундамент – достаточно простой в изготовлении и надежный вид основы для бани. На подходящих грунтах он хорош для легких зданий, которыми являются практически все бани (кроме кирпичных). Этот тип оснований популярен, потому что на его устройство уходит меньше всего материалов, времени и сил, и намного меньше денег. Его легко сделать своими руками даже не имея каких-либо особых навыков в строительстве. Но ставить их можно не на всех грунтах. Их не очень любят проектанты, потому что на пучнистых грунтах плохо просчитывается воздействие на сваи горизонтальных сил пучения.

Если вы все-таки решите делать фундамент на сваях, лучше перестрахуйтесь и берите в расчет самые плохие прогнозы. Учитывайте самые пессимистические данные по промерзанию грунтов (бурить нужно ниже глубины промерзания) и нагрузкам. Пробурив отверстия чаще, сделав меньше расстояние между соседними опорами, вы потратите больше денег, но получите стабильное основание. Заложив определенный запас прочности, можно будет надеяться на то, что стоять он будет долго.

На каких грунтах может использоваться

На нестабильных, сыпучих, торфяных и болотистых грунтах свайный фундамент — единственно возможны вариант. Он позволяет перенести нагрузку от дома на плотные слои грунта, расположенные ниже

Чаще всего свайный фундамент делают на грунтах, которые не могут обеспечить стабильность здания. Это плывуны, пески, торфяники, нестабильные насыщенные влагой суглинки. В этом случае сваи опускают до уровня расположения плотных слоев грунта. Вся нагрузка от здания передается на эти слои.

Рекомендуют использовать это основание и на грунтах, глубина промерзания которых более 1,5 метров. Устройство ленточного фундамента в этом случае связано с большими объемами земельных работ. Поставить сваи в разы проще и дешевле.

Еще один вариант, когда удобно использовать этот вид основания — участки со сложным рельефом. Иногда выравнивание площадки под дом требует слишком больших затрат. Тогда тоже выручают сваи.

Третий вариант применения свайного фундамента — это слишком плотные, тяжелые в обработке грунты. Копать в них котлован очень сложно и дорого. Пробурить скважины — нужно меньше вил и времени.

Конструкция

В местах частых подтоплений, на берегах водоемов дома старались приподнять над уровнем земли. Для этого вбивали заостренные на одном конце бревна, которые располагались на каждом углу здания, а также поддерживали стены и перегородки. Это и был свайный фундамент. Использовали для свай твердые породы дерева, которые долго могли сопротивляться воздействию воды. Самая лучшая древесина для этого у лиственницы, ведь от воды она становится только прочнее. На стволах лиственницы уже несколько веков стоят дворцы и дома Венеции.

Сегодня деревянные сваи используются очень редко, хотя получается самый дешевый, но при этом надежный фундамент. Причем, даже там, где лиственница — не редкость.

Всего строители различают двенадцать видов свай. Но в малоэтажном строительстве используют только три:

  • забивные железобетонные;
  • винтовые металлические;
  • буронабивные.

Разница между буронабивными и забивными сваями из бетона

Железобетонные колонны редко используют для строительства бани или дачи: необходима техника, которая будет вколачивать их в грунт. Но основание получается прочным.

Винтовые железные сваи хороши тем, что их вкручивать можно даже вручную. Их минус в том, что сталь — отличный проводник тепла. При неутепленном подполе они отбирают тепло, пол под ногами всегда остается холодным.

Если свайный фундамент делают своими руками, то в большинстве случаев опоры делают буронабивными. Хотя он и требует самых больших затрат труда, но позволяет сэкономить на материалах.

Расположение

Опоры обязательно должны стоять в ключевых местах: под углами, в местах соединения с простенками. Между этими узлами потом устанавливают промежуточные сваи. Расстояние выбирается исходя из типа грунтов и планируемых нагрузок, но оно не может быть больше 2 метров. Должны быть опоры по периметру стен, а также под всеми простенками.

Сваи располагаются под углами, в местах отвода простенков, а также в промежутках между этими положениями

Самый распространенный диметр свай — 20 см. Меньше делать их нежелательно, так как несушая способность их становится намного меньше. Больше диаметр — больше несущая способность, но также увеличивается площадь, к которой будут прилагаться силы зимнего пучения (на пучнистых грунтах). Есть два варианта определения требуемой глубины свай:

  • ниже уровня промерзания на склонных к пучению грунтах,
  • до уровня несущего слоя на сыпучих и нестабильных почвах.

Диаметр труб может быть разный

В каждой местности и даже на каждом участке глубина будет своей. Если уровень промерзания определяют по региону, то плотные слои располагаться могут как угодно. При необходимости рядом проводят пробное бурение, ниже достигнутого уровня, чтобы убедиться, что внизу нет полостей и карманов и опора будет надежной.

С ростверком и без

В некоторых случаях сваи между собой связываются в единую конструкцию при помощи деревянных брусьев или стальной трубы квадратного сечения (иногда — уголка). Эту обвязку называют ростверком, а фундамент — свайно-ростверковым. Эта обвязка нужна если стены будут из блоков, кирпича или каркасными, и совсем не обязательна, если будет сруб.

Сваи могут сверху объединяться бетонной, деревянной или стальной обвязкой. Называется эта обвязка ростверк

Как сделать фундамент на буронабивных сваях

Первым делом нужно на участке разметить периметр будущего здания. Затем очень желательно на всей площади снять верхний слой грунта с растительностью и сделать подсыпку щебнем. Многие этого не делают, в результате под домом растения гниют и распространяют «ароматы». Хуже того, части гнили могут попадать на древесину, а это способствует ее распространению (может, пропитка защитит, но зачем рисковать).

Затем при помощи колышков и шнуров, натянутых между ними, размечают все линии, по которым будут располагаться сваи. При этом нужно следить за вертикальностью выставления разметочных колышков (обычно с помощью отвеса). Еще нужно проверить, чтобы шнурки были натянуты горизонтально (это уже при помощи строительного уровня). Расставив все, перемеряете диагонали всех помещений. Отклонения должны быть минимальными — несколько миллиметров, не больше. Только так можно быть уверенным, что при строительстве все будет как надо.

Начинается все с земельных работ — снятия грунта, потом нужно разметить план дома колышками и шнурами

Расчет количества свай

Для закладки фундамента по периметру бурят скважины, в которые потом устанавливают (заливают/забивают) сваи. Количество свай для каждого проекта будет свое. При строительстве и планировании своими руками, исходите из следующих правил:

  • Расстояние между сваями не должно быть больше 2 метров.
  • Обязательно опоры должны быть под углами здания, а также в местах, где отходят перегородки. Далее между этими узлами располагайте опоры, исходя из того, что расстояние между ними должно быть меньше 2 метров.

Но 2 метра — это для одноэтажной бани из легких материалов. Если вы собираетесь ставить баню в два этажа, опоры необходимо ставить чаще. На расстояние также влияет несущая способность грунтов. Если он плотный, можно поставить реже, если сыпучий или ненадежный (торфы, лесистые почвы) ставьте чаще.

Глубина скважин на пучнистых грунтах высчитывается исходя из глубины промерзания грунта в зимний период: к этому значению нужно добавить 30-50 см. При устройстве свайного фундамента на нестабильных почвах глубина установки опор зависит от глубины залегания плотного слоя, который способен выдержать нагрузку. Опора должна входить в него не менее чем на те же 30-50 см.

Подготовка скавжин

В местах расположения свай делают скважины. При строительстве частных небольших домов/дач и бань делают это с помощью ручных буров. Их диаметр порядка 20-30 см. Выбираете тот, который посчитаете нужным. Рукоятка бура обычно составная, из-за чего можно проделывать с его помощью отверстия до 4-6 метров глубины.

Ручной бур для бурения скважин с лопастями разного диаметра

Буронабивные сваи делают двух конструкций: с расширенной основой (пяткой) и без. Находящаяся внизу «пятка» повышает шансы того, что при пучении здание с места не сдвинется. Потому желательно сделать такое расширение. Для этого есть буры с раскладным ножом. Когда вы доходите до нужной глубины, выпускаете широкий нож, потянув за специальный рычаг.

В пробуренные скважины засыпают несколько ведер щебня и песка, трамбуют (поочередно, сначала щебень, затем песок). Поверх песчаной прослойки бетон с гравийной засыпкой , который будет служить опорой (подошвой или пяткой — кто как говорит).

До того как раствор затвердеет, в него погружают опалубку, в которую затем вставляется армирующий каркас и все это заливается бетоном.

Опалубка для буронабивных свай

Не так уж и важно, из какого материала будет каркас, в который будет наливаться бетон. Наиболее распространенный вариант — асбестоцементные трубы (диаметр больше 200 мм).

Это металлические винтовые сваи

Использование асбестоцементной трубы не обязательно, но желательно: они не гниют, имеют достаточную прочность, а их наружная поверхность достаточно гладкая, что позволяет сваям не менять своего положения при вспучивании грунта (т.е. ваша баня не покосится).

Совет: подземную часть асбестоцементной трубы желательно покрыть смазкой (строительной) на минеральной основе. Это не даст трубе примерзнуть к грунту.

Вместо асбестовой трубы можно поставить стальную (мало ли, может у кого-то их много), но они должны быть хорошо прогрунтованы и прокрашены, иначе быстро поржавеют и разрушатся.

Некоторые используют в качестве опалубки пластиковые канализационные трубы подходящего диаметра. Выбор неплохой: они нормально переносят и нахождение в бетоне, и влаги не боятся. Поверхность имеют очень гладкую и скользкую, что не даст возможности горизонтальным силам пучения сдвинуть их с места.

Есть еще один вариант для свай: сделать опалубку из рубероида. Этот материал накручивают в два-три слоя, скрепляют и используют как каркас. Чтобы работать было легче, не пришлось каждый раз мучиться с диаметром трубы, найдите себе лекало. Удобнее наворачивать рубероид на баклажку из-под воды большого литража. Главное — найти подходящий диаметр. Навернув несколько слоев, закрепляете рубероид, а «лекало» вынимаете за ручку и можно делать следующий столб.

Так можно сделать несъемную опалубку для свай из рубероида

Только скреплять рубероид не очень удобно. Раньше использовали проволоку, но ее легко пережать, да и площадь у нее маленькая. Удобнее скотчем. Только он к посыпке липнуть не желает. Помочь беде просто: жесткой щеткой в нужных местах счищаете крошку (если она есть), затем протираете уайт-спиритом. После высыхания липнет скотч отлично.

Можно использовать скользящую опалубку. Для этого из листа железа, пластика, толстого картона или толя формируется труба диаметром не менее 20 см. К верхней части ее приделывают ручки. Опалубку опускают в яму, вставляют арматуру, пространство вокруг нее засыпают песком крупной фракции, его тщательно уплотняют. Внутрь опалубки заливают бетон. Опалубку покачивая, поднимают за ручки вверх сантиметров на 40. Подсыпают снаружи песок, трамбуют его, заливают следующую порцию бетона. Так готовят сваю на всю длину. Это, конечно, очень экономный вариант, но по прочности и надежности он сильно уступает сваям с любой опалубкой. Дело в том, что без ограждающего слоя в почву может уйти (и уходит обычно) цементное молочко. В результате бетон имеет недостаточную прочность.

Армирование

Так выглядит схема армирования буронабивных свай

Для придания сваям большей прочности внутрь вставляют три-четыре прутка арматуры. Диаметр 8-10 мм (можно перестраховаться и взять 12 мм, но это явный перебор). Их связывают между собой более тонкой арматурой и вязальной проволокой, так, чтобы получился каркас. Расстояние между продольными прутками выбирают такое, чтобы все они были от стенки на расстоянии не менее 5 см. (Как вязать арматуру читайте тут).

Заливка бетона

Внутрь трубы устанавливают эту конструкцию. Пространство вокруг трубы засыпают грунтом или щебнем с песком, тщательно его уплотняя и следя за тем, чтобы труба стояла вертикально.

Последний этап в изготовлении буронабивной сваи – заполнение трубы бетоном. Для этого делают обычно цементно-песчаный раствор. Его состав такой: на 1 часть цемента (марки не ниже М300), берут 3 части песка среднезернистого, в сухом виде все это перемешивают. Затем постепенно добавляют воду. Ее количество — чуть меньше 1 части: раствор должен быть, как густая сметана.

Чтобы прочность бетона стала выше, необходимо удалить воздух, который мог попасть в раствор. Для этого берут длинный штырь (прут арматуры), протыкают свежезалитый раствор, затем покачивают прут из стороны в сторону. Делают это на каждой опоре несколько раз. В результате воздух выходит, раствор немного оседает, его нужно добавить до требуемого уровня.

Сразу старайтесь делать сваи одной высоты — работы потом будет меньше. Намного легче убирать/добавлять по чуть-чуть свежего раствора, чем потом сбивать/срезать излишки. Сделав все их одинаковыми, заровняйте поверхность. Шлифовать застывший бетон тоже не самое большое удовольствие.

Обработку раствора в сваях лучше провести с помощью погружного бетонного вибратора. Кроме повышенной прочности он станет еще и морозостойким.

Финишные работы

Поверх готовой сваи устанавливают оголовок – лист стали, на который потом можно уложить рубероид. Собственно, все. Свайный фундамент, созданный своими руками готов. К готовым опорам при необходимости, прикрепляют ростверк (брус 200*200 мм или больше, пропитанный антисептиками). Через несколько дней можно начинать возведение стен.

При необходимости верхушки свай связывают ростверком. Он нужен, если строиться будет кирпичная, блочная или каркасная баня

Чтобы крепить ростверк или первый венец сруба было проще, в бетон, до того как он застыл, вставляют шпильки. После схватывания раствора в нужных местах бруса/бревна сверлятся отверстия, и он просто насаживается на эти шпильки. Есть еще один вариант — устанавливаются стальные оголовки с П-образной пластиной. Но такое крепление стоит дороже, а по прочности они не отличаются. Разве что, ставить оголовки регулируемые, чтобы при просадке тех или иных свай можно было разницу корректировать.

Если собрались ростверк делать железным, то в качестве опалубки использовать нужно стальные трубы. В этом случае удобнее будет ставить винтовые сваи, но они стоят дорого, а еще необходимо следить за качеством их изготовления и прокраски. В этом случае лучше брать оцинкованные — они дольше стоят.

Расстояние между готовыми сваями затем заливается бетоном или устанавливаются бетонные/деревянные балки, которые скрепляют между собой. Это делают для того, чтобы под полом не гулял ветер.

Столбы из кирпичей

Сваи/столбы для фундамента бани можно также сделать из кирпичей или бутового камня, которые связываются между собой при помощи бетонного раствора. Тогда фундамент называется столбчатым. Выбор места расположения и расстояние между опорами аналогичны. Изменяется техника изготовлени — кладут кирпичи на раствор.

Столбчатый фундамент делают по той же технологии. Земляных работ будет больше: придется рыть яму для каждого столба

В углах ставят их квадратного сечения (не менее 38*38 см), промежуточные делают прямоугольными 38*25 см. Чтобы сэкономить на кирпиче (бутовом камне) половину глубины ямы можно заполнить песком крупной фракции. Песок засыпают слоями по 10-15 сантиметров, каждый слой заливают водой и тщательно трамбуют.

Кирпичные сваи/столбы делают выше уровня грунта на 30-40 см. Пространство между ними затем закладывается кирпичом (толщина – кирпич или полкирпича). Эти кирпичные стены нужно заглубить на 25-30 см в грунт. Сваи и стены выравнивают при помощи раствора, покрывают слоем рубероида для обеспечения гидроизоляции.

Свайный фундамент для бани: как сделать своими руками, опалубка, планировка
Свайный фундамент – самый быстрый в изготовлении и самый дешевый. На нестабильных и сыпучих грунтах он, порой – единственный выход. Причем сделать его можноСвайно-ростверковый фундамент

Еще не так давно пользовались популярностью всего четыре виды фундаментов для зданий: свайный, ленточный, плитный и столбчатый. Но все они имеют один ключевой недостаток: очень тяжело и дорого строить фундамент на участке с большим углом наклона. Ведь тогда нужно удалять лишний слой почвы, делать обноску и дополнительно усиливать конструкцию. Именно по причине дороговизны и сложности в установке фундамента на уклонах и появился новый тип фундамента – свайно-ростверковый. Его особенность в том, что это комбинация ленточного и столбчатого типа фундаментов и он используется при строительстве зданий на уклонах. Для горных районов такой тип фундамента считается приоритетным, хотя и стоит довольно дорого через свою конструкцию и особенности проектирования.

Возведение свайно-ростверкового фундамента

  • Определение типа грунта и его структуры. Тут желательно получить геодезический разрез почвы с подробными данными по каждому слою почвы. Ведь сваи часто забиваются на глубину до двух метров;
  • Подготовка котлована или траншеи. Ее желательно делать на ровных поверхностях, на уклонах она не дает никакой эффективности. Оптимальное решение – это подготовка небольших углублений, в которых делается песчаная подушка;
  • Установка опалубки. Ее можно делать, а можно и нет. Если частник готов сделать своими руками фундамент с несъемной опалубкой, тогда такой фундамент будет иметь отличные гидроизоляционные характеристики;
  • Теперь можно проводить процесс углубления готовых свай или заливать арматуру бетонной смесью. Отверстия под сваи бурятся специальной техникой, затем внешние контуры закрываются рубероидом. Внутри скважин устанавливают асбестовые трубы, которые дополнительно армируют для увеличения прочности несущей конструкции. После полной установки свай начинается процедура заливания свай бетоном и создания промежуточной подсыпки;
  • После того, как сваи наберут заданную прочность, проводится армирование каркаса по всему горизонтальному периметру. Армирование нужно обязательно залить бетоном.

Ошибки при проектировании и монтаже железобетонного ростверка

  1. Отсутствие четкого проекта с подробным расчетом всех мест расположения свай, их толщины, длины, а также геодезической карты территории.
  2. Не предусматривается четкая жесткая связь между столбами свай и несущей плитой. Если зимой грунт начинает промерзать, тогда он расширяется. В результате под нижней частью утепленного перекрытия грунт охлаждается медленнее и возникает разнонаправленная сила. Эта сила стремится опрокинуть столб, мерзлая земля давит на верхние слои столба, а нижняя берет нагрузку на себя. В результате столб начинает наклоняться, а если они не зафиксированы жестко сверху, тогда однозначно их вырвет из пазов залитого ростверка.
  3. Не предусматривается в нижней части ростверка воздушная подушка. Если не удаляется подсыпка под ростверком, тогда через сезонные изменения температур на нее будет воздействовать значительная сила. Она со временем приведет к разрыву опорных площадок, повреждению ленты ростверка. Чтобы такого не случилось, во время заливки на дно котлована ложатся пенополистирольные плиты, которые играют роль амортизатора и защищают от промерзания почвы.
  4. Неправильно проведенный расчет допустимой глубины погружения свай. Если они забиты не достаточно глубоко, тогда в этом месте здание даст просадку, возникнет перекос несущей конструкции и заваливание одного угла. Со временем разрушается сама плита через чрезмерные нагрузки и цоколь здания. Также через неправильные расчеты или проект конструкции ростверка возможно резкое поднятие одной или нескольких свай, а это неизбежно влечет за собой разрушение перекрытий с дальнейшим уничтожением самого здания.
  5. Неправильно сделан расчет несущей способности основания. Эту ошибку часто можно встретить в начинающих проектировщиков без опыта работы и практики. Тут проблема состоит в неправильном выборе типа почвы, ведь весь расчет именно на этом и основан. Наибольшей несущей способностью обладают скальные породы и каменистые грунты, наименьшей — мелкозернистые песчаные грунты. Если ошибиться в расчетах есть риск того, что будущая постройка будет со временем постоянно погружаться в землю, и этот процесс будет очень сложно остановить. Поэтому тут нужна полноценная схема расположения, длины и диаметра каждой сваи.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *