Виды
Существуют разные варианты конструкции свайно-ростверковых оснований, различающихся по соответствующим признакам:
- Материал ростверка. Бывают деревянные, металлические и железобетонные конструкции. Выбор обычно бывает обусловлен весом и размерами постройки, особенностями климата и прочими внешними причинами.
- Высота конструкции. Различают погруженные в грунт и расположенные на дневной поверхности виды. С точки зрения долговечности и сохранности материалов предпочтительнее внешние конструкции, не имеющие контакта с грунтовой влагой. Погруженные в грунт — только железобетонные варианты, древесина и металл в таких условиях подолгу не служат.
Практика показывает, что погружение бетонной ленты в грунт нецелесообразно. При этом, открытый ростверк образует воздушный холодный зазор под перекрытием первого этажа, что затрудняет подвод коммуникаций и требует устройства специальных гидроизолированных траншей.
Это увеличивает трудозатраты и повышает расход материалов.
Сравнение фундамента на забивных жб сваях с другими типами фундамента
 | Забивные ж/б сваи
|
 | Монолитная плита
|
 | Ленточный фундамент
|
 | Буронабивные сваи
|
 | Винтовые сваи
|
Технология возведения буронабивной фундамент
Рисунок 2. Возведение буронабивного фундамента
Возведение фундамента на буронабивных сваях значительно проще, нежели традиционная ленточная схема. Нужно сначала выполнить расчет числа свайных опор, а затем составить проект их расположения. Обычно буронабивные сваи монтируют на углах, под стенами, внутренними перегородками. Это позволяет распределить равномерно вес здания. Шаг между сваями зависит от прочности ростверка.
Далее сверлят скважины. Для коттеджа обычно достаточно 40–60 свай. Этот процесс тяжелый, из-за чего его обычно заказывают в специализированной фирме. При небольшой постройке можно применять садовый бур.
В каждую скважину закладывают 5 л смеси песка с гравием, трамбуют ее. Устанавливают гидроизоляцию, опалубку. Когда применяют асбестоцементную трубу, под нее выполняют бетонную подушку.
Затем связывают каркас сваи из арматуры. Его длину подбирают так, чтобы прутки выходили наружу для связи с ростверком. После монтажа опалубки заливают скважины бетоном.
Плюсы и минусы
К достоинствам забивных свай следует отнести:
Возможность использования на всех типах грунтов, исключая скалистые.
Опоры способны выдерживать значительные нагрузки.
Срок службы свай превышает период эксплуатации дома.
Технология производства позволяет стволам переносить не только вертикальные, но и горизонтальные воздействия подвижных слоев грунта
Это особенно важно при большой глубине погружения.
Установка свай занимает немного времени.
Объемы земляных работ или использованного строительного материала невелики.
Возможность производить работы в течение всего года в любых условиях.. Недостатками следует считать:
Недостатками следует считать:
- Отсутствует возможность создания подвалов, цокольных этажей и прочих заглубленных помещений.
- Необходимость использования специальной техники.
- Значительные неудобства при погружении для жителей близлежащих домов.
- Имеется опасность нарушения режима работы фундамента соседних зданий при слишком плотном приближении строительства.
ВАЖНО!
Сложности с обустройством подвалов в большей степени являются следствием неготовности грунта, а не типом основания. Даже при отсутствии помехи в виде опор, строительство подземных помещений вызывает непреодолимые затруднения из-за высокой пучинистости, обводненности или неустойчивости грунтов.
Расчёт фундамента
Свайный фундамент пользуется определённым спросом. Да это и понятно, так как это надёжная и прочная конструкция для основания постройки. Существуют три типа свай:
- железобетонные;
- винтовые;
- буронабивные.
Выбор определённого типа зависит от некоторых условий использования. Но какой бы вариант ни использовался, требуется компетентный расчёт фундамента. От вычислений зависят:
- многолетний срок эксплуатации;
- экономия средств, за счёт передовых технологий;
- повышенная безопасность разработки;
- малые затраты на строительство.
При расчёте базы определяются параметры грунта, выбранного участка. Стоит определить структуру грунтовых вод, насколько промерзает грунт и другие геологические нормы. Если высочайший уровень грунтовых вод присутствует, это послужит недолговечному строению.
Следующим этапом определяется площадь базы. То есть, общая сумма нагрузки строительного материала.
Далее, определяются параметры свай. От площади основы зависит общее число свайных опор. Минимальное расстояние колеблется от 1,2 м до 2,5. Некоторые сооружения содержат в конструкции ростверки, тогда, их также надо рассчитать на нагрузку.
Прочность сваи характеризует марка строительной смеси. К примеру, используя бетон М100, опорная стойка сечением 20 на 20 см, может выдержать общую мощность в 100 кг на квадратный см, без каких-либо обрушений.
Основные расчёты основания, определяются действующими нагрузками верхнего здания и боковых деформаций почвы.
Армирование свайных опор, не менее важный этап. Здесь, стоит определить размер и общее число стальной арматуры. Проект приведёт к дополнительным растратам, если необоснованно увеличить количество прутков.
Схема монтажа
Порядок действий:
- Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
- Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
- Производится погружение свай.
Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.
Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.
Используются следующие схемы:
- Последовательная.
- Секционная.
- Спиральная.
Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.
Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.
Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.
Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.
После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.
Расчет буронабивного фундамента с ростверком
При расчете необходимо руководствоваться данными о характеристиках грунтов и материалов, указанных в СНиП 2.03.01-84, 11-23-81, 11-25-80, 2.05.03-84 и 2.06.06-85. Всего проводится три расчетные операции:
Расчет буронабивных свай
В ходе расчета определяется длина свай (глубина залегания), их сечение, количество и схема расположения. Диаметр буронабивной сваи для строительства коттеджа составляет от 15 до 40 см. Наиболее часто этот параметр принимают равным 20 см. Чтобы не проводить сложные расчеты с использованием громоздких формул, предлагаем воспользоваться готовой таблицей, в которой указана несущая способность опор различного диаметра, а также приблизительный расход бетона и арматуры:
Зная несущую способность одной опоры можно по простой формуле рассчитать расстояние между элементами:
l = P/Q, где
l — расстояние между сваями;
P — несущая способность 1 сваи;
Q — нагрузка на 1 пог.метр фундамента (масса дома делить на длину ростверка).
Пример расчета: Для дома весом 50 т, возводимого на глинистых грунтах на сваях диаметром 20 см потребуется 27 опор (50 000 кг/1884 кг = 26,53…).
Шаг буронабивных свай в ленточном ростверке проще вычислить, исходя из правила: расстояние между опорами должно быть не более трех их диаметров. Для свай диаметром 20 см шаг будет составлять 0,6 м. Для плотных грунтов этот показатель можно увеличить на 25%, значит, расстояние между сваями в нашем случае будет 0,8 м.
При желании более точно можно рассчитать шаг буронабивных свай по формуле: l = P/Q, где l — расстояние между сваями; P — несущая способность 1 сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м фундамента (масса дома/ длина ростверка).
Схема расположения буронабивных свай составляется с учетом СНиП, опоры располагаются:
- по углам дома;
- вдоль несущих стен с выбранным шагом;
- под входной группой.
Дополнительно буронабивные сваи должны быть установлены под тяжелыми элементами, например камином, печью, котельной. Глубина залегания свай зависит от глубины, на которой будут обнаружены несущие грунты, если основание возводится на слабых почвах или от уровня промерзания грунта в регионе. Как правило, глубина бурения под опоры составляет 1,5-3 м.
Расчет монолитного ростверка
Расчет ростверка заключается в определении его ширины и высоты. Для вычисления ширины можно использовать формулу:
В = М/L*R
В — ширина ленты ростверка;
М — масса дома;
L — длина ростверка;
R — несущая способность верхнего слоя грунта.
Данная формула применима как для ростверка нулевой высоты, так и мелкозаглубленного. Висячий ростверк рассчитывается по принципиально другой технологии, которая является крайне сложной. Если вы планируете строительство дома с висячим ростверком, то расчет необходимо заказать в проектной организации.
Мнение эксперта
Сергей Федоров
Профессиональный строитель. Стаж 18 лет
Задать вопрос эксперту
В соответствии с вышеприведенной формулой ширина ростверка в большинстве случаев определяется в диапазоне 30-50 см. Для коттеджа достаточно среднего значения ширины — 40 см при стандартной высоте 20-50 см в зависимости от желаемого заглубления.
Расчет армирования
Буронабивные сваи должны быть усилены армированием. Диаметр арматуры зависит от массы сооружения. Оптимальный вариант для частного дома — ребристая арматура 12 мм. Зависимость размера армирования от диаметра свай можно увидеть в Таблице 1. Соединение арматуры осуществляется только специальной металлической проволокой, сварку для фундамента применять нельзя!
Особенности забивного фундамента из деревянных свай
Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.
Деревянные забивные сваи.Обратите внимание! Для изготовления свайных столбов используются смолистые и устойчивые к гниению породы деревьев – сосна, дуб, ель, пижма, кедр и т.д.
Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров. Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель.
Различают три вида забивных деревянных свай:
- Одиночные (классические деревянные столбы, которые монтируются по одному).
- Пакетные (свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе).
- Сваи из клееного бруса (Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины).
Фундамент под баню на лиственничных столбах.Это интересно! Технология изготовления клееного бруса заключает в себе склеивание высушенных и строганных досок. Для работы применяются био- и водостойкие клея, что повышает долговечность и эксплуатационные характеристики изделия.
Заглубление деревянного столба должно проходить на глубину не менее 1,2 метра. Обязательно учитывается уровень промерзания грунта – свая погружается ниже ее как минимум на 0,5 м.
Ограничения для монтажа свайного основания
Большое количество преимуществ и доступная стоимость не всегда позволяют использовать свайный фундамент при строительстве дома. Для этого есть несколько ограничений, о которых следует знать:
- Прежде чем залить свайный фундамент под дом, необходимо убедиться в том, что почва не является просадочной или набухающей. Для этого целесообразно обратиться в специальную лабораторию, которая проведет фундаментный анализ;
- При наличии свайного фундамента обустройство цоколя бывает невозможным, поэтому требуется монтаж забирки.
Приступая к самостоятельному изготовлению свайного фундамента, необходимо тщательно изучить все плюсы и минусы, разобраться в технологии и тонкостях монтажного процесса. В этом случае основание дома получится надежным и будет эксплуатироваться длительный срок без ремонта.
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.
Общие характеристики
Фундамент на буронабивных сваях представляет собой совокупность свай, связанных контуром ростверка. Набивная свая отличается от других типов свай тем, что свайное основание формируется посредством заливки бетона в предварительно подготовленную армированную скважину.
Технология устройства буронабивных свай регламентируется строительными правилами СП50-102-2003. Буронабивной фундамент может быть смонтирован по одной из трех методик:
- С применением НПШ (непрерывного шнека), когда одновременно осуществляется подача бетона через технологические клапаны.
- Технология, при которой в скважине создается противодавление бетонитовой смеси.
- Методика, при которой обсадочные трубы погружаются и извлекаются с помощью вибропогружателя.
Каждая из этих технологий устройства набивных свай предполагает, что в скважине формируется арматурный каркас, а уже затем туда подается цемент. Иными словами, набивные сваи схватываются уже непосредственно в толще грунта.
На поверхностях с плохими несущими характеристиками – сыпучего, переувлажненного или подвижного характера — фундамент на буронабивных сваях строится с применением обсадочных труб. Они нужны, чтобы удержать бетонную смесь внутри скважины
После того как набивные сваи застывают, производится осторожное извлечение труб. Но также их нередко оставляют на месте, как несъемную опалубку
Набивные сваи объединяются ростверком – бетонным армированным монолитом. Благодаря такой конструкции общая нагрузка равномерно распределяется по всему фундаменту на буронабивных сваях.
Фундамент на буронабивных сваях: плюсы и минусы
Такое основание имеет следующие преимущества:
- Универсальность. Фундамент подходит практически для любых типов грунта, исключением являются только чересчур каменистые почвы.
- Экономичность. Буронабивной фундамент – это хороший и бюджетный вариант. На его постройку уйдет гораздо меньше денег, чем на другие виды фундамента, поэтому если вы ищете именно дешевый вариант, то он является одним из оптимальных.
- Быстрые сроки установки фундамента и возможность проведения работ в любое время года.
- Достаточно низкая трудоемкость. Немалым преимуществом подобного фундамента является то, что для его установки не нужно использовать спецтехнику, поэтому его можно сделать и своими силами, что также позволяет еще больше сэкономить.
Если для других видов свайного фундамента требуются покупка дорогостоящих свай и найма спецтехники, то для буронабивного ничего из этого не нужно, поэтому он обходится значительно дешевле.
Недостатки буронабивного фундамента:
- Недостаточная теплоизоляция пола. Т. к. внизу пол не закрыт, возможны сквозняки и прохлада. Несмотря на это даже на свайном фундаменте можно сделать теплый пол, который избавит от этой проблемы.
- Отсутствие возможности обустроить подвальное помещение, хотя конкретно для бани этот недостаток не столь существенен, т. к. в таком строении обычно обходятся без подвала.
