Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Частые ошибки и советы, как их избежать

Ключевые моменты, которые упускают из внимания начинающие строители:

  1. Отказ от геологии участка. Справочники и другие источники не дают достоверную информацию об особенностях грунта на конкретном участке.

    Для сокращения финансовых затрат можно провести исследование своими руками, копая шурфы в нескольких местах на участке и визуально определяя почвенный состав.

  2. Отказ от армирования. Стальной силовой каркас обеспечивает устойчивость опорного элемента по отношению деформирующих сил, возникающих в почве. Бетонные неармированные сваи уступают ж/б элементам по прочности и сроку службы.
  3. Расчет фундамента только компьютерными программами. Открытый доступ к сервисам для расчета параметров свайного основания привлекателен для начинающих конструкторов, но никакой калькулятор не учтет всех нюансов строительства в конкретных условиях. Если инженерные расчеты слишком сложны для строителя, лучше заказать проектирование у профессионалов.

Требования к набивным сваям

Строительство набивного основания регламентируется сводом требований, изложенных в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003:

  1. Перед проектированием фундамента необходимо учитывать класс ответственности сооружения.
  2. Проводить геологические изыскания могут компании, ведающие лицензированную деятельность.
  3. Порядок инженерных исследований контролируется СНиП 11-02-96 (2016), СП 11-102-97, СП 11-104-97, СП 11-105-97.
  4. В процессе проектирования изучается влияние проектной конструкции на окружающую среду и эксплуатируемые сооружения вокруг стройплощадки.
  5. Качество использованных стройматериалов и тип техники должны соответствовать требованиям проекта и отвечать техническим условиям.
  6. Расчет набивного фундамента ведется по прочности материала и несущей способности почвы. В вычисления учитывают совместное действие силовых факторов и негативное влияние внешней среды. Коэффициенты надежности при расчете нагрузок выбирают по СНиП 2.01.07-85*.

Требования к несущей способности свай различного назначения отражены в таблице:

Тип постройкиГрузоподъемность, тДиаметр набивных свай, ммРекомендованный шаг, м
Двухэтажные легковесные зданиядо 7–8300–4001,5–2
Каркасно-щитовые домадо 5200–3001,5–2
Хозяйственные постройкидо 3150–2001,5–2

Как правильно сделать самому?

Каждый тип свайно-ростверкового основания предполагает свой порядок технологических этапов. Например, для устройства забивных и винтовых свай не нужно бурить скважины, но не обойтись без аренды оборудования или спецтехники (за исключением малых винтовых опор). Ниже представлен порядок возведения буронабивных свай с железобетонной лентой.

Определение расстояния между сваями

В частном домостроении обычно поступают следующим образом:

  • обязательно устанавливают опоры под углами здания и в точках пересечения несущих стен;
  • если столбы находятся на расстоянии друг от друга больше, чем на 3 м, то между ними ставят промежуточные опоры.

Перед конструированием полезно ознакомится с требованиями к расстановке опор, которые описаны в документах СНиП 2.02.03-85 и ГОСТ 27751.

Разметка и земляные работы

Перед строительными работами с участка убирают строительный мусор и, при необходимости, выравнивают площадку. Затем наносят разметку, используя колышки и леску.

Обязательно сравнивают диаметры с проектными значениями. Обозначают места для будущих опор с помощью колышков, прутьев или делают небольшие углубления в почве в качестве меток.

Установка свай

При помощи ручного бура высверливают скважины под сваи. Ручное устройство подходит для устройства шурфов диаметром до 30 см. Если на участке преобладают переувлажненные почвы, то на дне траншеи устраивают песчаную подушку высотой 10 – 20 см, обязательно утрамбовывая несущий слой.

Внутри шурфа устраивают арматурный каркас из стальных прутьев. Длина прутьев должна быть на 15 – 20 см больше высоты скважины (запас для связки опоры и ростверка). Заливают внутренность скважины бетонным раствором. Штыкуют смесь для удаления пузырьков воздуха. Бетону понадобится 2–3 недели, чтобы затвердеть, после чего переходят к следующему этапу.

Для винтовых и забивных столбов рыть траншеи ненужно. Опорные элементы завинчивают или вбивают грунт по установленным меткам.

Строительство опалубки

Эксперты советуют поднимать ростверк над нулевым уровнем участка, но такая технология значительно усложнит строительство.

Под монолитную ленту выстраивают щитовую опалубку. Для этого можно использовать фанерные листы или сбитые доски. Целесообразно подпереть конструкцию по внешней стороне брусьями, чтобы под массой бетона опалубка не разошлась.

Армирование

Каркас из армированных прутьев добавит прочности фундаменту. Как правило, используют металлопрокат из стали АI – АIII. Жестко связывают армирующий каркас для ростверка с прутьями, которые выступают из поверхности опор.

Заливка бетона

Для ростверка используют бетон прочности не ниже М200. Заливку осуществляют за один раз посредством желобов, чтобы исключить расслаивание бетона от удара при падении с высоты.

Когда материал заполнит внутреннюю часть опалубки, проводят штыковку для удаления пузырьков воздуха. Затем бетон накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют на 3–4 недели до полного затвердевания.

В случае с металлическим ростверком обвязочные изделия приваривают к прутьям, которые были оставлены выступающими из опор. Ростверк из брусьев фиксируют на оголовках столбов, предварительно сделав в металлических пластинах технические отверстия.

Гидроизоляция и вентиляция

Почвенная влага с годами разрушает бетонный фундамент, поэтому принимают меры по гидроизоляции конструктивных элементов. Чтобы защитить опоры перед устройством арматурного каркаса в скважину помещают свернутый в трубу лист рубероида или стеклорубероидного материала.

Чтобы вентилировать пространство между железобетонной конструкцией и землей, в опалубку заделывают отрезки труб небольшого диаметра (20 – 25 см). Для «висячей» ленты устраивать продухи не нужно: вентиляция осуществляются за счет воздушного пространства между грунтом и основанием.

В случае с металлическим ростверком защитой служит обмазочный гидрофобный состав, которым покрывают выступающие над землей части конструкции, особое внимание уделяя сварным швам. Деревянные брусья предварительно пропитывают гидрофобной жидкостью

Теплоизоляция

Роль теплоизолятора для ростверка выполняет пленка на основе пенополиуретана, который одновременно защищает конструкцию и от влаги. Пенный материал наносят на всю поверхность ростверка с помощью специального распылителя после того, как бетон полностью застынет. В качестве альтернативы можно использовать листовой экстрадированный пенополистирол.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Что это такое?

для устройства стержней используется сила удара

По мере погружения столб смещает почву в сторону, частично вниз и вверх. Таким образом стержень вытесняет некоторый объем грунта и уплотняет основание, что делает почву более устойчивой.

Забить сваи ручным способом невозможно. Для создания ударной нагрузки используют специальные гидравлические механизмы. Параметры свай выбирают с учетом особенностей грунта и суммарных нагрузок.

Чаще всего используют железобетонные стержни длиной от 3 до 10 метров. Забивная технология позволяет также применять деревянные и металлические сваи, но железобетонные конструкции отличаются более высокой прочностью и несущей способностью.

О том, что такое забивной свайный фундамент и какова его стоимость, можно узнать здесь.

Сфера применения

Свайно-забивное основание подходит для строительства таких сооружений, как:

  1. Малоэтажные жилые здания (каркасные, деревянные, кирпичные, частные дома из пенобетона).
  2. Хозяйственные постройки – гаражи, сараи, бани, беседки.
  3. Ограждения из камня, кирпича, металла, бруса и т.д.
  4. Инженерно-транспортные конструкции – эстакады, мосты.
  5. Промышленные постройки – цеха, ангары, склады.

Метод подходит для застройки сложных участков, а именно:

  1. С переувлажненными, нестабильными грунтами, в том числе на заболоченных местах.
  2. На песчаных и низкоплотных породах.
  3. При близком залегании подземных источников.
  4. На склонах, а также площадках со значительными перепадами высот.

Плюсы и минусы фундамента на забивных сваях

Преимущества технологии:

  • высокая скорость монтажа (от одного дня);
  • минимальная подготовка стройплощадки;
  • можно использовать для различных типов ландшафта;
  • подходит для большинства типов грунта и при любом уровне грунтовых вод;
  • после монтажа свай можно сразу переходить к следующему строительному этапу;
  • продолжительный период эксплуатации фундамента – от 100 лет;
  • при необходимости сваи можно извлечь и повторно использовать.

К недостаткам забивного метода относятся:

  • невозможность монтажа без привлечения спецтехники;
  • один вариант гидроизоляции – добавка гидрофобных составов в бетонный раствор;
  • потребитель не может проконтролировать качество бетона, армирования и гидроизоляции, которые заявлены производителем;
  • большие финансовые и трудовые затраты при необходимости возведения подземных построек – подвала, цокольного этажа;
  • трудности выравнивания свай на одном уровне;
  • необходимость организации подъезда специальной техники к рабочему участку.

В чем заключается методика?


предполагает трудоемкие подготовительные работы, в том числе:

  • выемка грунта с наружной и внутренней стороны существующего фундамента;
  • бурение скважин с помощью перфоратора или установкой шнекового бурения.

Согласно технологии, шурфы пробивают в шахматном порядке с шагом 80 – 120 см.

Для фундамента под многоэтажные дома и другие тяжеловесные конструкции реализуют усиление опор армированием. Технологическую операцию проводят одиночной арматурой, сварными каркасами, прокатом черных металлов или стальными трубами.

Следующим этапом в шурфах закрепляют инъекционные шланги или трубки диаметром 50 мм с помощью цементно-песчаного раствора. Когда забой скважины сухой, заливать раствор можно сразу в обсадные трубы.

Затем в скважину подают раствор под давлением 0,2 – 0,3 МПа с помощью турбулентно-насосной станции. При этом бетон может растечься в теле основания и в контактирующем с ним грунте в радиусе 0,5 – 1 м.

Расход бетонного раствора зависит от степени повреждения основания, а также свойств почвы. На практике расход бетона составляет 20 – 40% от объема ремонтируемой части силовой конструкции. На заключительном этапе проводят опрессовку бетона избыточным давлением, в результате чего раствор еще глубже проникает в поры фундамента и почву вокруг.

Заключение

На этапе проектирования одна из ключевых задач конструктора – грамотно подобрать тип и параметры опорных элементов. За несущую способность фундамента в большей степени отвечает его опорная площадь, которая, в свою очередь, зависит от размера сечения свай.

Потребность в несущей способности силовой конструкции определяется, исходя из геологических особенностей участка и проектных нагрузок. Для расчета грузоподъемности используют формулы, регламентированные нормативными документами.

На практике, выбирая модель сваи, нужно обращать внимание не только на ее несущую способность, но и пересчитать показатель, используя табличные данные, описывающие свойства грунта под опорной площадью основания

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий