Как произвести дренаж свайного фундамента своими руками + подробная технология монтажа

Главные элементы дренажной системы

Дренажные трубы

Главным материалом для дренажа являются, конечно же, трубы, поэтому им посвящена отдельная статья «Трубы для дренажа». Ниже мы более подробно опишем остальные материалы.

Смотровые колодцы

Колодцы устанавливают с определенной частотой

Пластиковые колодцы для дренажа служат для ревизии и проведения очистки дренажной системы. При необходимости монтируют приемные или перепадные колодцы. При этом придерживаются правил монтажа:

1. Следует устанавливать смотровые колодцы в тех местах, где имеются:

• повороты трассы,
• большие расстояния дренажной трубы;
• изменения уклонов дренажной трубы.

2. Нормальным расстоянием на прямых участках между смотровыми колодцами считается расстояние, равное 40 м. Наибольшим же расстоянием между колодцами дренажа может быть расстояние, не превышающее 50 м.

3. Устройство колодцев у выступов зданий, на поворотах дренажа, является необязательным. Но это только в том случае, если расстояние до ближайшего смотрового колодца от поворота, составляет не более 20 м. Если же дренаж делает на участке, расположенном между смотровыми колодцами, несколько поворотов, то устанавливать колодцы можно через один поворот.

4. Глубину заложения отводящих и водоприемных элементов дренажа определяют гидравлическим расчетом в зависимости от заглубления конструкций, которые должны быть защищены. При этом данная глубина не должна быть меньше той глубины, на которую промерзает грунт.

5. Отток воды из дренажей производят, как правило, в водотоки, водосточно-дождевую канализацию или проточные водоемы. При отсутствии возможности оттока воды из дренажа самотеком следует установить насосную станцию, которая будет служить для перекачки дренажных вод.

Дренирующие обсыпки

Дренирующую обсыпку выбирают в зависимости от состава грунта

В зависимости от типа фильтра и состава грунтов, подлежащих дренированию, подбирают состав дренирующих обсыпок:

1. Возможно устройство двухслойных или однослойных дренирующих обсыпок.
2. При наличии дренажа участка, расположенном в песках средней крупности, когда средний диаметр частиц – около 0,3-0,4 мм и крупнее, крупных или гравелистых, устраивают однослойные обсыпки, используя щебень или гравий для дренажа.
3. При условии расположения дренажа в водоносном пласте слоистого строения, супесях, в пылеватых и мелких песках, а также песках средней крупности с частицами, имеющими средний диаметр, меньше, чем 0,3-0,4 мм, устраивают двухслойные обсыпки из песка, который является внешним слоем, и щебня, являющимся внутренним слоем.

Совет от профессионала:

Толщина каждого слоя дренирующей обсыпки обязательно должна быть не меньше, чем 150 мм.

1. Используемые для дренирующих обсыпок материалы обязательно должны быть чистыми и содержать по весу не более 3-5% частиц, имеющих диаметр менее 0,1 мм. Щебень и гравий, которые применяются для дренажа всех типов, должны быть только изверженных пород – габбро, базальта, гранита и т.п.
2. В поперечном разрезе дренирующие обсыпки могут иметь трапецеидальное или прямоугольное очертание. При помощи инвентарных щитов устраивают обсыпки, имеющие прямоугольное очертание. Без использования щитов, но с откосами в соотношении 1:1, насыпают обсыпки трапецеидального очертания. Рекомендуется двухслойные обсыпки делать прямоугольного очертания, используя инвентарные щиты.

Формы поперечного сечения траншеи: прямоугольная (а) и трапециевидная (б)

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

Как подготовиться к работе?

Закладка фундамента – ответственный процесс, поскольку от выбора материала и качества монтажа зависит надежность и долговечность проектной конструкции.

С чего начать?

Но, чтобы сэкономить, можно использовать справочную информацию и самостоятельно провести исследование грунта и глубины подземных источников на участке.

Что нужно знать перед проектированием?

Для расчетов железобетонного свайно-ленточного фундамента необходимо знать:

• тип грунта;
• степень пучения почвы;
• точку промерзания;
• залегание поземных источников;
• несущую способность грунта;
• перепады высот на участке;
• климатические условия для региона (количество осадков).

Перед расчетами фундамента необходимо подобрать количество свай. Как правило, опоры устанавливают по углам здания и в местах, где будут пересекаться простенки в доме по проекту.

Приблизительное расстояние между опорами 1,5–3 м. Площадь сечения свай выбирается экспериментальным путем, исходя из несущей способности грунта.

Для выбора параметров рекомендуется воспользоваться справочными данными:

Диаметр буронабивных свай, см	100	150	200	250	300
Площадь основания, см2	79	177	314	490	707
Тип грунта	Несущая способность
Песок крупной фракции	325	701	1350	2050	2350
Песок средней фракции	235	530	942	1472	2120
Мелкий песок, перенасыщенный влагой	197	530	748	1226	1775
Твердая глина	353	795	1413	2208	3180
Пластичная глина	197	353	628	980	1413
Крупнообломочные породы	432	1315	2168	3238	5650

Расчет опор и ростверка

Чтобы заложить надежный фундамент, необходимо провести ряд обязательных предварительных расчетов:

1. Определить суммарные нагрузки с учетом веса стен, перекрытий, кровли, снежного настила и т.п.
2. Найти необходимую опорную площадь, зная вес конструкции и коэффициент надежности. Формула для расчета: S опоры = (М * 1,4)/Н, где:
   • М – суммарная масса сооружения (из п.1),
   • Н – несущая способность грунта (справочная информация),
   • 1,4 – коэффициент надежности.
3. Рассчитать суммарную площадь сечения свай, учитывая их количество.
4. Сравнить результаты вычислений п. 2 и 3.

Если площадь сечения свай больше опорной площади, то выбранные параметры подходят, если меньше – необходимо увеличить площадь опор. Иногда целесообразно увеличить количество столбов (алгоритм расчета не поменяется).

Длину опор выбирают с учетом глубины промерзания грунта. Как правило, железобетонная конструкция должна упираться в твердый несущий слой. Для большинства российских регионов точка промерзания находится на глубине 1,5 м. К этому значению необходимо не забыть добавить высоту цоколя.

Ширина ростверка выбирается таким образом, чтобы это значение превосходило или было равным толщены цоколя или несущих стен.

Необходимые инструменты и материалы

Для строительства свайно-ростверкового фундамента понадобятся такие инструменты и материалы:

• ручной бур или электрическая установка для устройства шурфов;
• смесь для бетонного раствора: песок, щебень, цемент, вода;
• щебень средней фракции для устройства дренажной подушки под ростверк;
• бентонитовый раствор для обмазки стенок скважины;
• листы рубероида для гидроизоляции свай;
• листовой гидроизоляционный материал для ростверка;
• пенополиуретановый утеплитель;
• металлическая арматура для армирования верхней и нижней части фундамента;
• доски, брусья, гвозди и шурупы для изготовления опалубки;
• колышки, лески для разметки участка.

Расценки

Построить фундамент на буронабивных столбах можно своими руками, что позволяет существенно сэкономить. Однако ошибки при реализации технологии непременно скажутся на надежности силовой конструкции и долговечности самого сооружения. Не имея опыта в фундаментных работах, а также в проектировании подобных сооружений, стоит доверить работу профессионалам.

Также необходимо учитывать, что своими руками удобно закладывать опорные элементы диаметром до 300 мм и глубиной до 1,5–2 м, что обусловлено возможностями ручного бура и простейшими установками для устройства шурфов.

Среднерыночные цены на работу подрядчиков представлены в таблице ниже:

Диаметр сваи, мм	Стоимость работ, руб./м
150	1980
180	2150
200	2230
220	2400
250	2450
300	2300
320	3220
350	3450
400	3700
426	3900
450	3950
500	4210
530	4375
550	4450
600	5280
620	5450
800	6435
1000	7410
1200	9550

Стоимость закладки буронабивных свай будет определяться объемом и сложностью работ, а также особенностями технологических процессов (закладные или извлекаемые обсадные трубы, расширенная пята или одинаковое сечение по всей длине сваи и т.д.).

Дополнительная информация о возведении основания на буронабивных сваях

Устройство

Дренажные трубы

Материал для изготовления дренов назначается в зависимости от агрессивности подземной среды, глубины заложения и прочности самого материала.

Наиболее распространёнными считаются пластмассовые дрены из полиэтилена низкого давления.

Это обусловлено лёгкостью монтажа и высокой стойкостью в агрессивной среде. Диаметр одной трубы, как правило, не должен быть менее 160 сантиметров.

ВАЖНО!

Трубы соединяются между собой под уклоном не менее 2 мм. на 1 метр трубы и подсоединяются к смотровому колодцу.

Смотровые колодцы

Их устанавливают на углах дома с учётом глубины залегания труб: колодец должен быть расположен ниже уровня трубы на 0,5 метра. В качестве материала для изготовления колодца используют железобетон, чугун и пластик.

Наиболее популярными считаются колодцы из железобетона, продолжительность службы которых не превышает 20 лет, однако пластиковые изделия так же хорошо справляются со своей задачей, если попадают в менее агрессивную среду.

Дренирущая обсыпка

Всю систему закапывают индивидуально подобранной в зависимости от состава грунта обсыпкой, которая выполняет фильтрующие и термозащитные функции.

В случае промерзания конструкция теряет свои защитные свойства и нуждается в ремонте.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Состав дренажной обсыпки включает в себя гравий, щебень или песок. Допускается создание многослойной обсыпки для повышения качества впитывания лишней влаги.

Виды дренажных систем

По глубине заложения дренажные системы делятся на два основных типа – поверхностные и подземные.

Поверхностный дренаж

При низком УГВ и слабопроницаемых почвах применяют поверхностный дренаж. Его назначение – сбор и отведение верховодки с прилегающей к дому территории. Представляет собой систему каналов с глубиной заложения не более 1 м, которые могут быть открытыми и декоративными или закрытыми, спрятанными под решетками.

Поверхностный дренаж фундаментаИсточник hydromoskva.ru

Поверхностный дренаж прокладывают вдоль стен по периметру здания в виде:

• линейной системы – земляных желобов, отводящих паводковые или дождевые воды от фундамента, дорожек, подсобных помещений в канализацию, септик или за пределы участка;
• точечных водосборных открытых или закрытых колодцев, расположенных в самых низких местах рядом с коммуникациями, подпорными стенками, цокольными помещениями.

Подземный дренаж

Подземное водоотведение имеет более сложное и часто многоуровневое устройство. Применяют для осушения участков с близкими грунтовыми водами, глинистыми почвами, в низменностях, вблизи природных водоемов.

В частном строительстве применяют три системы подземного дренажа:

1. Вертикальную – из колодцев или понизительных скважин глубиной до 20-50 м, из которых вода откачивается насосом или проникает в нижележащий водопоглощающий слой.
2. Горизонтальную – из уложенных в траншеи с дренирующим материалом малоуклонных перфорированных труб, проводящих воду в водосборный колодец,
3. Комбинированную – сочетающую горизонтальное и вертикальное водоотведение.

Проект подземного дренажаИсточник blog-potolok.ru

Подземные системы дренажа имеют три конструктивные формы:

1. Кольцевую. Замкнутый контур из дрен применяют для понижения общего уровня грунтовых вод, защиты подвалов одного или группы зданий от подтопления. Перфорированные трубы заглубляют ниже подошвы фундамента и точки промерзания грунта, отступив от стены на 5-8 метров. Такой дренаж используют на песчаных почвах, склонах рельефа, при УГВ выше подошвы.
2. Пристенную. Применяют при уровне грунтовых вод ближе 0,5 м от низа фундамента, глинистых почвах, возможности подтопления верховодкой. Дрены прокладывают по периметру стен под подошвой с уклоном 2°. Жидкость поступает самотеком или с помощью насоса в водосборные коллекторы, используется на орошение или удаляется в канализацию.
3. Пластовую. Самая сложная в возведении система. Предназначена для вывода межпластовых вод, залегающих между водоупорными породами, при подпоре грунтовых вод или неэффективности других видов осушения. Представляет собой искусственно созданный водоем под фундаментной плитой. До начала монтажа пространство заполняют щебнем, гравием, камнем. Глубина котлована для пластового дренажа – не менее 0,3 м.

Элементы систем можно совмещать или комбинировать.

Онлайн калькулятор фундамента

Если дренажная система проектируется еще вначале строительства дома, то ее обустройство будет зависеть от параметров будущего фундамента.

Чтобы узнать примерную стоимость фундаментов различных типов, воспользуйтесь следующим калькулятором:

Преимущества винтовых опор

чаще всего применяют винтовые сваи из-за их преимуществ:

• доступная стоимость заводских изделий;
• возможность монтажа своими руками;
• высокая скорость возведения фундамента;
• возможность демонтажа с повторным использованием;
• отсутствие необходимости в земляных работах.

Для бытовки можно использовать винтовые сваи, защищенные от коррозии полимерным составом. Такие изделия стоят намного дешевле, чем стержни с покрытием методом горячего оцинкования.

При этом обеспечить необходимый эксплуатационный ресурс фундамента можно за счет достаточной толщины стенки ствола (не менее 4 мм) и лопасти (от 5–6 мм).

Какие стержни выбрать?

Выбор винтовых свай основывают на проектном весе конструкции и геологических особенностях площадки. Если брать за основу бытовку весом в 3 тонны, то подойдут стержни сечением 76 и 89 мм и диаметром лопасти 200–250 мм. Несущая способность одного такого конструктивного элемента варьируется в пределах 1,5–3,0 т.

Тип наконечника выбирают, исходя из таких условий:

1. Сварной – почва средней плотности.
2. Литой – высокоплотные грунты и/или значительное количество крупнообломочных включений.

Как рассчитать количество, длину, высоту, шаг?

Для проведения инженерных расчетов при подготовке к строительству фундамента под бытовку, конструктору нужно знать:

• проектный вес конструкции (общая масса дома, вес людей и оборудования, вес снежного покрова);
• гидрогеологические условия (тип грунта, глубина подземных источников, точка сезонного промерзания, расчетное сопротивление почвы нагрузкам);
• климатические условия (как минимум, высоту снежного покрова зимой).

Чтобы выбрать количество опор, нужно общий вес дома разделить на грузоподъемность одной сваи. Значение первого показателя складывается из суммарных нагрузок и умножается на коэффициент надежности (1,04–1,4).

Зная количество свай, выбирают шаг. Оптимальное расстояние между двумя соседними силовыми элементами – 1,5 –2,5 м. Как правило, под бытовку размещают сваи по углам контура сооружения. Если по такому плану шаг превышает 3 м, вкручивают дополнительные опоры посредине отрезка.

Увеличение количества опорных элементов приведет к повышению грузоподъемности фундамента. Чтобы компенсировать удорожание, можно выбрать другие сваи с более слабыми характеристиками.

Длину свай выбирают так, чтобы фундамент был заглублен на 15% ниже точки промерзания и упирался в твердый пласт. Найти показатель расчетным путем можно по формуле:

где:

• M – среднемесячная отрицательная температура зимой в конкретном регионе;
• Ko – коэффициент, учитывающий состав почвы (от 0,24 до 0,35 по СНиП).

Минимальная высота свай по стандарту – 20 см. На практике размер цокольной части основания выбирают больше среднемесячного уровня снежного покрова. Эксперты рекомендуют поднимать постройку на 35–45 см выше уровня земли.

Подготовка и проектирование

Перед проектированием анализируют характеристики участка, а именно:

• тип и физико-механические свойства почвы;
• степень пучения земельных масс;
• глубину сезонного промерзания грунта;
• риски подтопления, оползней и т.д.

Проводят расчеты проектных нагрузок, в том числе в процессе эксплуатации сооружения. На основе полученных данных:

1. Принимают решение о целесообразности применения свайно-плитного или свайно-ростверкового фундамента с плитой.
2. Выбирают строительные материалы (марку бетона, характеристики арматуры и т.п.).
3. Определяются с геометрическими размерами силовых элементов.
4. Рассчитывают оптимальную глубину заглубления опор.
5. Рассчитывают риски относительно осадки и различных деформаций.

Проектирование предполагает составление чертежа. Графический документ содержит сведения:

• габариты возводимой конструкции;
• сечения всех силовых элементов;
• размеры опор, плиты, ростверка, отмостки, уступов;
• места расположения свай с учетом шага;
• элементы гидроизоляции и теплоизоляции;
• особенности армирования;
• линии инженерных коммуникаций и не только.

К графическому документу прилагают:

1. Спецификации всех конструктивных элементов.
2. План установки.
3. Таблицу допустимых нагрузок.
4. Примечания относительно особенностей основания.

Чертежи свайно-плитных фундаментов: