Устройство и типы свайных фундаментов

Назначение и основные виды свайных фундаментов

Чтобы построить дом можно применять различные типы основания, в том числе свайные

Чтобы построить дом можно применять различные типы основания, в том числе свайные. Посредством данной основы возводятся не только жилые, но и промышленные объекты, строения вспомогательного значения и многоэтажные здания на слабых грунтах. Технология позволяет ускорить процесс обустройства подвальных, цокольных помещений или исключить подобные строительные работы из сметы. Основными причинами для возведения основы на сваях служат такие показатели:

1. Слабость верхнего грунтового слоя. Подобные смеси могут состоять из торфа, перегнойных смесей, песка и глины. При этом насыщенность водой делает грунт плывучим, нестойким, а значит, придется построить свайный фундамент своими руками, чтобы перенести нагрузку сооружения на более глубокие грунтовые слои.
2. Излишняя плотность грунтов также мешает обустройству другого типа основания. А вот свайные конструкции позволяют минимизировать объемы земельных работ, а также уменьшить подготовительные работы: рытье котлованов, транспортировку грунта, покупку бетонной смеси и прочее.

Свайные фундаменты бывают нескольких типов: свайно-ростверковыми, винтовыми и ленточными. Плюсы и минусы имеются у каждого вида, стоит рассмотреть их подробнее.

Свайно-ростверковая основа

В случае выбора именно этого типа фундамента, необходима повышенная точность расчетов и соблюдение технологических особенностей строительства

Имеет свои положительные и отрицательные качества. Плюсами фундамента для дома являются:

• применяется практически на любом типе грунта;
• обладает повышенной устойчивостью;
• хорошая несущая способность (удерживает стены с достаточным удельным весом);
• экономность обустройства – нет необходимости покупать раствор, можно все изготовить своими руками;
• связка посредством ростверка всей конструкции в монолит добавляет прочности в случае появления усадки грунтов;
• нет необходимости дополнительно расчищать строительную площадку;
• обладает естественной проветриваемой способностью плоскости здания, что снижает влажностные показатели (устранение конденсата);
• обеспечивает безопасность в случае наводнения или если в местности наблюдаются повышенные сезонные паводки;
• оперативность возведения.

Минусы фундамента:

1. нельзя обустраивать на скальных и каменистых грунтах;
2. при возникновении угрозы горизонтальных подвижек почвы возникают трудности установки;
3. высокая стоимость фундамента в сравнении с другими типами;
4. если нужен цокольный или подвальный этаж, лучше отказаться от свайного основания;
5. применение показано только для легких, средне-легких, средне-тяжелых строений;
6. необходимость предельно точных расчетов, что требует профессионального исследования, а это дорого.

Свайно-винтовой фундамент: достоинства и недостатки

Это одна из старейших технологий, поэтому ее плюсы и минусы изучены основательно

Это одна из старейших технологий, поэтому ее плюсы и минусы изучены основательно. Итак, достоинства:

• дешевизна обустройства;
• оперативность возведения;
• нет необходимости выравнивать грунт, рыть траншеи и вообще проводить земляные работы в большом объеме;
• не нарушается ландшафт и структура почвы;
• нет вибрации при монтаже, а значит, дом можно установить рядом с архитектурным памятником, вековыми деревьями и прочими объектами, запрещенными к разрушению;
• легко возводится на болотистых, прибрежных грунтах;
• строится вне зависимости от погодных условий;
• конструкцию можно использовать многократно;
• монтаж требует минимальных физических, финансовых затрат.

Минусы:

1. элементы опор подвергаются коррозии;
2. недолгий срок эксплуатации;
3. отсутствие цокольного этажа.

Свайно-ленточный фундамент: преимущества и недостатки

Основание достаточно популярно, но обладает своими специфическими особенностями

Основание достаточно популярно, но обладает своими специфическими особенностями. Плюсы:

• доступен для обустройства на строительных площадках со сложным рельефом;
• минимальное задействование технических и человеческих ресурсов позволяет говорить об экономичности;
• такой фундамент может противостоять и держать слабые толчки и подвижки грунта;
• сваи изготавливаются буквально из подручного материала;
• скорость обустройства.

Минусы:

1. обязательность проведения тщательных геодезических исследований грунта;
2. необходимость точного расчета параметров каждого свайного элемента;
3. отсутствие цокольного/подвального этажа;
4. обязательные утеплительные работы первого этажа;
5. показано применение для зданий не более 3-х этажей.

У нас свое производство – делаем на совесть!

Наше производство работает с 2012 года и расположено в Ломоносовском районе Санкт-Петербурга (юго-запад). Направления деятельности – изготовление металлоконструкций, заборов, свай для винтовых фундаментов и проведение любых видов фундаментных работ и установки заборов. Клиентская база и большой объем продаж позволяют предлагать покупателям минимальные цены.

На производстве всегда имеется складской запас на ходовые позиции, благодаря чему вы сможете получить заказ в день обращения.

Все виды производимых изделий изготавливаются на современном оборудовании, имеют необходимые сертификаты, подтверждающие качество и безопасность.

Устройство ростверка

Опалубка для сваи.

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

Параметры ростверков, рекомендуемые для легких домов:

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

Пересечение ростверка коммунальными трубопроводами не допускается.

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

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

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

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

Схема гидроизоляции свайного фундамента.

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

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

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

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

Выравнивание выполняют нивелиром или водяным уровнем.

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

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

Виды свайных оснований

Полевое расположение опор подходит для частного строительства

Фундаменты и опорные конструкции свайного типа подразделаются на следующие типы:

1. Одиночные. Предназначены для передачи в грунт небольших нагрузок от конструкций с минимальной площадью либо в качестве дополнительной конструкции при наличии фундамента под основное здание, например, когда свая используется в качестве колонны для навеса крыльца, примыкающего к крупному зданию. Отличаются простой технологией монтажа, выполнение которой можно доверить даже неспециалисту.
2. Ленточные. Представляют собой равномерно распределённые по периметру здания опоры с фиксированным расстоянием друг от друга. Применяются в строительстве каркасных зданий или лёгких построек с минимальными нагрузками на единицу площади. Являются достаточно экономным вариантом и весьма надёжным при соблюдении грамотного распределения веса объекта.
3. Кустовые. Представляют конструкцию с равномерным распределением опор вдоль периметра здания, но при этом нагрузка на единицу площади распределяется одновременно между двумя опорами. Например, выполнение строительства колонны может осуществляться на двух опорах, расположенных под ней. Таким образом, достигается повышение максимальной нагрузки, увеличение прочности и надёжности объекта. Поэтому применение таких фундаментов ориентировано на возведение сложных конструкций или зданий с повышенными нагрузками на единицу площади.
4. Полевые. Сваи располагаются равномерно по всей площади здания с фиксированным интервалом. В таком случае опоры воспринимают меньшие нагрузки, соответственно, можно возводить на них здание с количеством этажей более одного. Объект будет максимально защищён от выталкивающих и смещающих сил.

Подходящие виды свайных фундаментов подбираются проектировщиками на основании проведённых инженерных изысканий, климатических особенностей местности, ровности участка и технических параметров возводимого объекта.

Рекомендуем посмотреть видео, подробно рассказывающее о плюсах и минусах оснований на опорах.

Забивные железобетонные сваи

Стандартные забивные железобетонные сваи изготавливаются на заводах и поставляются на объекты строительства в готовом виде. Они нормируются по конструкции, сечению, длине, армированию, марке применяемого бетона.

Классифицируются по способу армирования:

• сваи с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием,
• с предварительно напряженной продольной арматурой, с поперечным армированием и без него.

• цельные,
• составные (из отдельных секций)

По геометрии пяты:

• заострённые (с остриём),
• тупые (без острия).

Отдельные секции составных свай соединяются с помощью специального сочленения «стакан» и фиксируются болтовым соединением или сваркой непосредственно после забивки первой нижней секции, после чего происходит добивка уже на полную длину.

Условная разновидность бурозабивные сваи — это цельные или составные, полые или сплошные, квадратного или круглого сечения сваи, погружаемые в предварительно пробуренные лидерные скважины.

Забивные сваи выпускаются в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» и подразделяются на следующие основные типы:

С — квадратного сплошного сечения, цельные и составные, с поперечным армированием (серия 1.011.1-10);

СП — квадратного сечения с круглой полостью, без острия, цельные, из-за уменьшенного расхода бетона при изготовлении более доступные по стоимости, толщина стенок от 40 до 65 мм в зависимости от марки применяемого бетона (не менее М200), армирование напрягаемое или ненапрягаемое (ГОСТ 19804.3);

СК — полые круглого сечения диаметром 400-800 мм, без острия, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

СО — сваи-оболочки диаметром 1000-3000 мм, цельные и составные, с ненапрягаемой арматурой (серия 3.501.1);

1СД — сваи-колонны квадратного сплошного сечения, без острия, двухконсольные, расположенные по крайним осям здания (ГОСТ 19804.7-83);

2СД — то же, расположенные по средним осям здания;

СЦ — квадратного сплошного сечения, цельные, без поперечного армирования ствола, с напрягаемой арматурой в центре сваи (ГОСТ 19804.4).

Номенклатура забивных железобетонных свай продиктована разнообразием областей применения в зависимости от конструкций надфундаментной части сооружений и грунтовых условий стройплощадки. Готовые забивные железобетонные сваи обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с другими видами: дешевизна, низкая себестоимость погружения, простое и недорогое в эксплуатации оборудование, и низкие требования к квалификации персонала. Львиная доля свайных фундаментов выполняется как раз с их использованием.

Исходя из принципа минимизации издержек предпочтение отдаётся тем видам свай, которые при соблюдении всех расчётных параметров, соответствуют требованиям бюджета строительства. Местные условия строительной площадки могут также оказывать влияние на выбор опор для устройства фундамента. Свайный фундамент завершается ростверком или фундаментной плитой.

Забивка свай

Забивка ж/б свай копровой установкой с дизель-молотом

Классическая схема предусматривает забивку вертикально установленной сваи путём нанесения ударов молотом по её оголовку до проектного отказа или достижения проектной глубины. Машина для забивки свай (копровая установка, сваебой) представляет собой молот, на базовой машине. В качестве базовой машины выступают кран на гусеничном ходу, бульдозер или автомобиль повышенной проходимости.

Самый распространённый, простой в эксплуатации и относительно недорогой молот — это копровый дизель-молот, размещаемый на мачте базовой машины в качестве навесного оборудования. Сила удара у него не регулируется в процессе работы. А вот гидравлический молот обладает более гибкими характеристиками, способен тонко регулировать силу удара в процессе работы.

Копровая установка с гидравлическим молотом

Для условий плотной городской застройки критичным становиться требование соблюдения безопасности свайных работ для оснований близлежащих зданий, а также уровня шума. Для забивных свай соблюдения этого требования добиваются применением альтернативных забивке безударных методов погружения свай: вибропогружения и вдавливания. По стоимости вибропогружение дороже примерно в 2 раза, а вдавливание — в 2,5 раза.

Вдавливание свай в Москве в условиях зимы

Для погружения методом вдавливания применяются более дешёвые сваи без усиленного армирования, так как нет необходимости защищать оголовок колонны от ударов молотом сваебоя. Кроме того, издержки снижены за счёт уменьшения точек погружения, вследствие значительного снижения отбраковки свайных элементов.

Расчет и основные этапы строительства

Перед началом строительства рассчитывают количество свай необходимую опорную площадь, а также основные параметры ростверка.

Полевые работы:

• разметка участка;
• рытье траншей и шурфов под опоры;
• подготовка скважины: устройство песчаной подушки, гидроизоляционного слоя, армированного каркаса;
• возведение свай;
• укладка песчаной подушки под ленту;
• монтаж армированного каркаса в траншее;
• заливка бетонного раствора под монолитную ленту.

О возведении свайно-ленточного фундамента своими руками можно узнать из этой статьи.

Замена свайного основания на ленточное

Со временем любой фундамент приходит в негодность. Чаще всего встречается замена оснований для домов на деревянных балках, которые с годами попросту разрушаются. Также исчерпать свой потенциал прежде времени могут бетонные сваи, если изначально не соблюдалась технология возведения фундамента.

Заметить этот можно по внешним признакам:

• крен сооружения;
• разрушение стен;
• трещины в доме;
• проседание конструкции.

Замена фундамента под всем домом – сложная процедура, для которой нужно приглашать специальную бригаду. Строители поддомкрачивают каркас дома, частично демонтируют старые балки, делают новый фундамент и возвращают сооружение на место.

В некоторых случаях целесообразно перенести дом на новый участок. Для этого поднимают каркас сооружения и загоняют под него специальные катки с рельсами, которые непосредственно и перевозят сооружение на место, где уже установлен новый ленточный фундамент.

Возведение для гаража

Существует несколько методов устройства свай:

1. Бурение скважин под опоры.
2. Забивка в грунт.
3. Ввинчивание металлических опор.

Для строительства буро-забивных свай необходимо подготавливать скважины, закреплять ее стенки глинистой смесью или использовать инвентарные трубы. Затем, соблюдая технологию, в шурфы заливают бетонный раствор. Забивные сваи вводятся в грунт острым концом посредством специальных установок.

Деревянные забивные опоры – дешевый строительный материал, но у него есть ограничение по нагрузкам. Если планируется возведение гаража с кирпичными или пенобетонными стенами, нужны более надежные сваи.

Поэтому в частном строительстве популярны винтовые металлические сваи, которые вкручиваются в земельный массив автоматически и не требуют подготовки участка. Последний метод предпочтительней для землевладельцев, которые ищут быстрый, сравнительно энергоемкий и надежный способ устройства фундамента под гараж.

Перед началом строительства подготавливается поле – делается разметка по периметру будущего гаража и отмечаются места для входа свай в грунт. Для гаража на две машины достаточно 4 или шести свай. Винтовые балки вкручивают в землю до тех пор, пока их конец не упрется в твердые породы. Конец опоры на нужной высоте обрезается, а внутренность трубы заполняется бетонным раствором.

Вариант заглубления выбирается по:

• типу грунта,
• рельефа участка,
• а также нагрузки, которую передает гараж на грунт через основание.

Чтобы гараж прослужил десятки лет, необходимо преждевременно анализировать геологию поля под застройку, сделать расчеты и выбрать параметры основания.

Можно ли делать пристройку на винтовых сваях к ЛФ?

Чтобы избежать деформации стен дома, под пристройку устанавливают свой фундамент, который должен быть жестко связан с основной конструкцией. Расчеты для свайно-винтового фундамента ведут аналогичным описанному ранее образом.

Особенность монтажа состоит в том, чтобы жестко связать две монолитные ленты между собой в местах соприкосновения. Для этого в стене ростверка для дома делают отверстия для арматуры. Длину углубления принято делать равной 35 диаметрам прута.

Для крепежа арматуры внутри железобетонного монолита применяют метод расклинивания или используют химический анкер. В процессе строительства связывают торчащие пруты и арматурный каркас фундамента для пристройки.

Устройство свайного фундамента

Свайные фундаменты – конструкции, не предназначенные для строительства домов из плотного штучного материала (кирпича, бетонных блоков)

Начинающему строителю, который отдал предпочтение основанию на отдельно стоящих опорах, будет полезно знать устройство свайного фундамента, чтобы продумать расположение дома, создать проект и учесть необходимые нюансы.

Сваи – длинные стержни, заглубляемые в грунт на положенную длину для обеспечения прочности и стойкости всего здания. Сваи могут быть изготовлены заранее из дерева, металла или конструкции изготавливаться в самом грунте посредством рытья шурфов и заливки бетонной смесью. Подготовленные заранее элементы оснащаются заостренным концом (и лопастями в случае винтовых свай), что значительно облегчает процесс заглубления.

Ростверк

Ростверк – элемент основания, являющийся опорой для всей конструкции возводимого строения: стеновых панелей, крыши

Кроме свай фундамент требует обустройства ростверка. Ростверк – элемент основания, являющийся опорой для всей конструкции возводимого строения: стеновых панелей, крыши. Представляя собой плиту, ростверк играет роль амортизатора, смягчающего нагрузку на сваи. Основной вес здания давит на ростверк, затем передается на сваи и грунт.

Особенности ростверка в том, что его можно создавать над землей, на уровне грунта или под верхним грунтовым слоем. С первым и вторым вариантом понятно, а вот если посмотреть разрез последнего, то поземный ростверк скорее похож на ленточный фундамент, причем многие строители так и называют его «усиленным ленточным». Обустраивается ростверк посредством создания легкого каркаса опалубки с последующим заливом бетонной смесью.

Таким образом, разрез свайного фундамента представляет собой непосредственно свайные элементы, заглубленные в грунт, с обустроенным поверх них ростверком. Но бывает и так, что создание ростверка не имеет необходимости. Например, при строительстве деревянного дома эту функцию берет на себя первый венец из элементов бруса.

Возведение своими руками

Соорудить свайный фундамент вовсе не проблема

Важно лишь знать технологию и иметь необходимый инструмент

Проектирование и расчет

следует рассчитать:

• диаметр и размер свай,
• а также максимальную нагрузку,
• глубину заложения,
• расстояние между сваями.

Наличие чертежа существенно облегчит работу, предотвратит ошибки. Когда самому выполнить проект трудно, его следует заказать в специализирующейся по такому вопросу фирме.

Как рассчитать свайный фундамент, расскажет эта статья, о проектировании основания — эта. Методики и варианты расчета СФ представлены здесь, о глубине заложения основания читайте тут.

Подготовка поля

При изготовлении набивных свай необходимо выполнить земляные работы, в том числе, бурение скважин, установить внутрь арматуру, а затем залить яму бетоном. Процедуру бурения удобно выполнять ручным инструментом. В зимнее время стоит отдать предпочтение лидерному бурению. Подробнее о лидерном бурении читайте тут.

Опалубка

Когда скважины готовы, из рубероида скручивают трубы, диаметр которых позволит опустить их в скважину. Длина такой опалубки должна на 30 см превышать глубину ямы. Аккуратно заводят такую трубу внутрь скважины. Более подробно расскажет эта публикация.

Армирование

Чтобы усилить прочность столбов, изготавливают арматурный каркас. Достаточно соединить 3 прутка, закрепив между ними через каждые 0,5 м поперечины.

Еще больше информации — здесь.

Гидроизоляция

Закончив формирование опалубки ростверка, под опоры укладывают гидроизоляционный материал, сверху закрепляя каркас из арматуры. Подробнее можно узнать тут.

Утепление

Наиболее распространенными утеплителями являются минеральная вата, пеноплекс либо пенопласт. Утепленное пространство ниже ростверка засыпают керамзитом, предотвращая сквозняк в подполье. Об утеплении СФ можно узнать из этой публикации.

Забирка

Кроме обеспечения комфортного микроклимата внутри здания, забирка обеспечивает внешнюю привлекательность всего сооружения. Для ее устройства применяют различные материалы. О забирке свайного фундамента читайте здесь.

Обшивка

Придать аккуратный внешний вид фасаду позволяет обшивка забирки. Поскольку на сваях возводят разные постройки, закрывают пространство наиболее простыми способами. Об отделке СФ читайте в этой статье.

Дренаж вокруг

Для отвода влаги от свайной конструкции требуется изготовить дренажную систему. Есть несколько ее типов:

1. Пристенный. Конструкция делают при глинистых либо слоистых почвах. Она защищает подполье от подтоплений.
2. Кольцевой. Рекомендована такая система для песчаного грунта.
3. Поверхностный. Это небольшие траншеи около здания, по которым вода стекает в водоприемный резервуар.
4. Вертикальный. Благодаря такой конструкции удается снизить уровень почвенных вод. Состоит система из водосборных ям, насосов, а также ветки отвода воды.

Канализация

Сооружение канализации в доме на сваях требует утепления труб, чтобы предотвратить замерзания в них сточной жидкости.

Для этого рекомендованы такие методики:

• применение теплоизоляции;
• утепление цоколя;
• использование чехлов-утеплителей.

Отводную трубу, которая соединяет септик с внутренней канализацией, прокладывают в вырытой траншее. О том, как сделать свайный фундамент своими руками, можно узнать тут.

Срок эксплуатации

Длительность эксплуатации свайного фундамента зависит от:

1. правильного выбора вида свай и их качества;
2. точности расчетов;
3. соблюдения требований монтажа.

Расчетный срок службы для свайного фундамента на железобетонных сваях составляет 100 лет. На стальных сваях – около 70-ти. Здесь важную роль играет наличие и характер дополнительной обработки металла. Для фундамента из деревянных свай – зависит от породы древесины и условий эксплуатации.

Заключение

Несмотря на малую распространенность свайного фундамента в индивидуальном строительстве, он будет незаменим при необходимости выполнить строительство фундамента в короткие сроки.

Заключение

Свайные типы фундамента обладают большим разнообразием способов реализации. Сложные или слабонесущие грунты, которые на территории России встречаются очень часто, вынудили инженеров-строителей разработать массу вариантов технологии, с использованием различных типов свай.

Основной особенностью методики является наличие разнообразных способов погружения и создания свайного поля, позволяющих как строить самостоятельные опорные конструкции, так и усиливать уже имеющиеся фундаменты.

Свайный фундамент часто становится единственным вариантом конструкции основания, позволяющий строить многоэтажные и тяжелые дома.

Наряду с ленточным типом, сваи являются одним из наиболее распространенных и востребованных видов опорных конструкций.