Технология усиления свайного фундамента + в каких случаях оно требуется

Методы

Способ гидроизоляции свай напрямую связан с технологией их устройства в грунте. Методы регламентируются правилами СП 28.13330.2017.

Для свайно-забивного

По материалу изготовления забивные сваи бывают:

1. железобетонные;
2. металлические;
3. деревянные.

Изделия из бетона, усиленные армирующим каркасом, защищают от воздействия влаги на этапе производства методом добавления пропиточных смесей.

Когда строитель не уверен в добросовестности производителя или хочется дополнительно защитить фундамента от воды, сульфатов, серных соединений и других агрессивных компонентов в почве, то он может нанести на поверхность опоры обмазочный материал в виде проникающий смеси, замешанной с водой.

Металлические забивные опоры защищают от коррозии обмазочными (горячей резиной) или напыляемыми материалами, создавая гидрофобный слой на поверхности изделия. Деревянные столбы предварительно пропитывают гидроизоляционными составами, предназначенными для дерева, после чего наносят слой битумной мастики.

Для набивных и буронабивных свай

Технология монтажа такого фундамента заключается в том, что сваи изготавливают непосредственно на стройплощадке, заливая подготовленные скважины бетонным раствором.

В этом случае строители могут принять такие меры, чтобы защитить силовую конструкцию от разрушающего воздействия воды:

• добавить проникающие добавки в раствор бетона;
• использовать листовой материал с водоотталкивающими свойствами (рубероид, пергамин и т.д.) в качестве инвентарной трубы;
• покрыть арматурный каркас обмазочным или напыляющим материалов.

Реализовав комплекс перечисленных мероприятий, строитель может значительно продлить срок службы силовой конструкции.

Защита винтового основания от разрушающего действия воды

Винтовые сваи могут быть железобетонными и металлическими. В первом случае реализуют мероприятия по защите от влаги, как и для забивных ж/б опор.

Стальные винтовые стержни реализуются уже с гидрофобным слоем, который создавался по одной из технологий:

• горячее оцинкование;
• холодное оцинкование;
• нанесение обмазочного состава;
• напыление.

Первый метод предполагает погружение изделия в ванну с расплавленным цинком при температуре более 450оС.

Затем сваю вынимают и в процессе взаимодействия с кислородом воздуха цинк окисляется, создавая стойкий к коррозии и механическим повреждениям слой на внешней и внутренней поверхности изделия. Остальные методы нанесения защитного слоя реализуют с помощью пневматического оборудования или безвоздушным способом.

Классические варианты ремонта подземной конструкции ↑

Наиболее популярный способ – закладка нового фундамента вдоль уже существующего. Укрепление фундамента своими руками, как правило, проводят именно этим способом.

Делается это так:

• По углам здания необходимо вырыть большие ямы, размером приблизительно метр на метр, таким образом, чтобы оголить угол фундамента. Яма обязательно должна быть глубже старого фундамента не менее чем на 50 см.

• Теперь нужно изготовить объемный армировочный каркас для бетонной подушки. Для этого из арматуры при помощи сварки или вязальной проволоки необходимо соорудить решетку с ячейкой 20х20х20 см.

Будущий армировочный каркас

• Опустите решетку в яму и залейте бетоном. Такие конструкции принято называть «быками».

В большинстве случаев «быков» бывает достаточно. Но если вы хотите уверенности в том, что фундамент снова не «поплывет», соорудите по всему периметру здания железобетонный армопояс, который соединит «быки» в единую систему:

• Условно разделите периметр дома на части длиной 1,5-2 м.

• На одной из таких частей вдоль фундамента выкопайте траншею шириной 40-50 см и глубиной, равной глубине старого фундамента.

• Просверлите в теле фундамента отверстия и вставьте в них куски арматуры или металлического прута длиной 30-40 см.

• В траншею установите объемный каркас, сделанный по описанной выше технологии .

• Так, фрагмент за фрагментом, нужно усилить весь фундамент.

Таким способом может быть осуществлено укрепление фундамента кирпичного дома, дома из железобетонных блоков или деревянного сруба не только в случае разрушения его основы, но и при перепланировке, ведущей к увеличению нагрузки на фундамент.

А вот немного модифицированная схема этого способа:

Пошаговая схема укрепления фундамента

Усиление методом цементации

Усиление фундаментов инъецированием, как иначе называется метод цементации, необходимо для кирпичного фундамента или какого-либо другого, кладка которого ослаблена по всей толщине. Такой способ используют в том случае, когда основание сохранило свою несущую способность, но не планируется увеличение нагрузки на здание. Усиление для бутового фундамента, который имеет, много пустот выполняется также этим способом.

По технологии, усиление фундаментов цементацией достигается при помощи бурения скважин диаметром от 4 до 11 см на такую глубину, чтобы до подошвы оставалось еще 30 см. Под большим давлением в полости свай с помощью насоса подается бетонная инъекция. В тех местах, где цоколь имеет трещины — есть проблемы, поэтому такие участки фундаментов методом цементации можно восстановить.

Нужна ли?

Свайный фундамент хорошо зарекомендовал себя, как несущая конструкция практически в любых гидрогеологических условиях, в том числе в грунтах с высоким содержанием влаги и при близком залегании источников к поверхности земли.

Расширение – одно из опасных для оснований результатов воздействия воды. Когда капли влаги проникают в поры материала и замерзают, они увеличиваются в объеме и разрушают структурные связи между частицами, приводя к преждевременному разрушению конструктивных элементов основания.

Кроме того, в почвенной воде содержатся соли, минералы и другие вещества. Насыщенный агрессивными химическими компонентами состав воды приводит к разрушению бетона, окислению и коррозии металла, в том числе арматуры внутри опор.

При близком залегании грунтовых вод опасно для фундамента механическое вымывание. В результате структура материала конструктивных элементов становится пористой и очень скоро разрушается, а имеющиеся трещины и углубления еще больше расширяются.

Перечисленные аспекты являются предпосылками для реализации мер гидроизоляции свайного и любого другого основания. Для каждого типа опор, применимы свои способы защиты материала от разрушающего воздействия воды.

Способы укрепления

Полной перестройки можно избежать, проведя усиление основания. Важный момент в подготовке к работе — проведение разгрузки фундамента, фрагментарной или полной. В первом случае понадобятся опоры и подкосы из дерева или металла: в 2 м от стен подвала укладываются подушки-опоры, сверху помещается брус, закрепляются стойки, группируются балками с перекрытием и клиньями — с опорным брусом. При полной разгрузке происходит монтаж перекладин-обвязок из металла. Тычковые ряды кирпичной стены просверливаются штрабами с внутренней и внешней стороны, в них помещаются обвязывающие планки и скрепляются болтами. Места соединений свариваются, промежуток от них до стенок заполняется цементом с песком. В нижней части стен пробиваются отверстия, в них вставляются обвязки, поперечные ставятся на опоры с внутренней и внешней стороны стен.

Усиление цоколя

Специалисты рекомендуют соблюдать следующий порядок работ:

Для усиления цоколя применяются стальные прутья, которые привязываются к арматуре по длине стены.

1. Металлические прутья горизонтально привязываются по длине стен к арматуре и аналогично к закладным деталям.
2. По высоте цоколя создается опалубка 25 см в ширину.
3. Укладываются и фиксируются с внешней стороны здания вертикальные щиты. Монтируются к верхнему краю опалубки.
4. Поперечные перекладины монтируются в опалубке во избежание дальнейшей деформации. Детали скрепляются между собой.
5. На стене ставятся метки для формирования цокольной части подошвы дома.
6. Протягивается уровень заливки.
7. Заливается жидким раствором цемента.
8. После затвердения опалубка снимается.
9. Создается отлив, отвод сточных вод.

Укрепление фундамента

Изначально проводится разбор облицовки цокольной части, оголение основания, рытье траншеи, очистка подвала от осыпающихся элементов, армирование дефектов, трещин, обработка грунтовкой. Далее переходят к основным работам по укреплению основы железобетонной конструкцией. Дно вырытой траншеи засыпается песком и гравием, что формирует собой дренаж. Высверливаются отверстия, куски арматуры вставляются для соединения с рубашкой из железобетона. Закладные детали прокладываются в горизонтальной плоскости, связываются с металлическими прутьями. Вертикальные стержни устанавливаются с промежутками 0,4—0,6 м. Между армированным поясом и стенами траншеи прокладывается гидроизоляция, заливается до линии земли бетонным раствором с добавленным в него пластификатором.

Сроки строительства, эксплуатации

Для сравнения привожу затраты времени на монтаж различных модификаций свай:

• · забивная свая монтируется за 20 минут на глубину 8 м, переезд спецтехники занимает 15 – 5 минут в зависимости от проекта здания
• · бурение скважины для буронабивной конструкции на глубину 2,5 м занимает у меня с двумя помощниками 2-3 часа
• · винтовую сваю длиной 2,5 м мы вкручиваем в течение 60 – 30 минут в зависимости от рельефа, характера грунта, диаметра трубы, лопастей

При этом, не используем спецтехнику, доставляем сваи на объект вручную при отсутствии подъездных путей. Ресурс любых свайных фундаментов превышает 100 лет, ремонтопригодностью обладают лишь винтовые модификации.

Виды

Существуют различные варианты конструкции свайного фундамента, обладающие собственной спецификой.

По материалу опор бывают:

• Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. Самый древний вид свай, практически исчезнувший в настоящее время. Причинами этого стали недостатки древесины как строительного материала и наличие более прочных и долговечных вариантов. Изредка встречаются в частном строительстве как опоры для вспомогательных или хозяйственных построек.
• Металлические. Существует два вида металлических свай — винтовые и забивные. Винтовые сваи напоминают шурупы, которые вкручивают в грунт с помощью режущих спиралеобразных лопастей на заостренном наконечнике. Забивные сваи специально не производятся и представляют собой отрезки различных видов металлопроката — швеллера, двутавра, рельса и т.д. Обладают высокой прочностью, способны пластично изгибаться, сохраняя несущие способности. Недостаток — склонность к коррозии, сокращающей срок службы опор.
• Железобетонные. Существует два вида Ж/Б свай — забивные и набивные. Первые производятся в специализированных производственных условиях, имеют прочную конструкцию с напряженной продольной арматурой и устойчивы ко всем нагрузкам. Вторые изготавливаются прямо на площадке путем заполнения опалубки (водонепроницаемых труб), помещенной в скважину, бетоном плотных марок.

По способу передачи нагрузки:

• Сваи-стойки. Представляют собой опоры, находящиеся в жестком контакте с плотными слоями грунта. Глубина заложения стволов зависит от уровня залегания твердых пород.
• Висячие сваи. Не имеют опоры в нижней части ствола, используя лишь силу трения на боковых стенках и частичную опору на грунт. Существуют как забивные, так и набивные висячие сваи. Несущая способность зависит только от глубины погружения, у набивных она усиливается с помощью утолщения в нижней части скважины.

По конструкции:

• Забивные. Представляют собой монолитный стержень с заостренным концом, погружаемый при помощи механического воздействия на верхний торец.
• Набивные. Представляют собой бетонную отливку в заранее подготовленную скважину. Имеют меньшую несущую способность, чем забивные сваи, но могут быть изготовлены самостоятельно.
• Винтовые. Изготавливаются из трубы с заостренным наконечником и спиралеобразными лопастями. Могут быть установлены самостоятельно, хотя на практике это используется только для вспомогательных построек или сооружений.

ВАЖНО!
Все типы свай, независимо от конструкции или материала, способны эффективно работать на сложных или проблемных грунтах.

Изготовление свайного фундамента своими руками

• · разметка – в соответствии с проектом устанавливаю колышки в местах заливки
• · бурение – средняя отметка промерзания в РФ не превышает 1,75 м, поэтому, для изготовления отверстий достаточно ручного бура либо бензинового, дизельного ямобура
• · армирование – в ствол скважины опускаю пространственную конструкцию, состоящую из связанных проволокой вертикальных штырей Ø10 мм с горизонтальными кусками Ø4 мм (треугольник в сечении)
• · установка гидроизоляции – из рубероида изготавливаю чехлы подходящего диаметра, опускаю в скважину, прижимая к внутренним стенкам
• · сооружение опалубки – на 0,5 м от поверхности по горизонтальному уровню монтирую куски труб (металлические, асбестовые, полимерные)
• · заливка – заполняю бетоном конструкцию с вибротрамбованием
• · изготовление ростверка – по периметру здания монтирую опалубку, в которую закладываю гильзы для подвода коммуникаций, оголовки свай остаются внутри нее, произвожу армирование в два пояса
• · заливка ростверка – заполняю бетоном опалубку целиком в один день

После отвердевания бетона (3 – 2 недели в зависимости от погодных условий) снимаю опалубку, основание готово для возведения стен. Вместо гидроизоляции из рубероида часто использую колонны обсадных труб, опущенных на всю глубину скважины. Это гарантирует отсутствие осыпания породы с боковых стенок, облегчает установку внутреннего армопояса. Чаще всего применяю асбоцементные трубы подходящего диаметра.

Самым экономичным способом является технология фундамента на винтовых сваях. В этом случае не придется бурить отверстия, изготавливать бетон, закупать арматуру. Сваи для коттеджа 150 – 120 квадратов можно смотнировать вручнуюза  1-2 дня  силами бригады. На следующий день выравниваю верхнюю часть изделий, привариваю оголовки, произвожу обвязку ростверком из металлопроката (уголок, швеллер или двутавр). Отсутствует время ожидания набора прочности бетоном.

Таким образом, для индивидуального строительства коттеджей с бетонными, блочными, кирпичными стенами наиболее подходят буронабивные сваи с обвязкой мелкозаглубленной лентой/ростверком. Для щитовых, панельных, фахверковых, каркасных, срубовых домов, малых архитектурных форм, ограждений рекомендую винтовые сваи. Они сокращают бюджет строительства на 60 – 40%, время сдачи объекта на 30%.

Факторы, указывающие на необходимость ремонта или замены фундамента

Прежде чем приступать к восстановительным работам, необходимо разобраться, по какой причине произошло разрушение фундамента, насколько серьёзными являются повреждения, а также определить, как можно реконструировать пострадавшее здание.

Кирпичный фундамент, который требует полной замены

Причины повреждения оснований деревянных домов

Чтобы не допустить подобной проблемы в дальнейшем, необходимо разобраться с факторами, которые приводят к разрушению фундамента. А происходит это по нескольким причинам:

• геологические и гидрологические изменения, которые приводят к проседанию или смещению почвы под зданием;
• нарушение технологии строительства и применение некачественных материалов;
• отсутствие или неправильная работа дренажной системы;
• фактор времени — даже качественные материалы с годами теряют свои эксплуатационные свойства;
• утяжеление конструкции из-за дополнительных надстроек.

Определить, наблюдается ли просадка дома в настоящем времени или фундамент нашёл новые точки опоры, достаточно просто. Для этого в самых нагруженных местах устраивают маяки из гипсокартона или бумаги. Их повреждение указывает на то, что процесс разрушения продолжается.

Какими бывают деформации

Второе, что надо сделать в процессе исследования, это определить степень разрушений. От этого фактора зависит сложность восстановительных работ. Условно можно выделить 4 вида деформаций:

1. Небольшие дефекты, которые проявляют себя в отслоении отделки фундамента. Как правило, прочность основания от этого не страдает, а устранить проблемы можно без особых проблем.

   Отслоение штукатурки, как и мелкие трещины, относятся к легкоустранимым дефектам

2. Повреждения средней степени, о которых говорят трещины в основании, появляющиеся вследствие его смещения. Чтобы выявить, как сильно прогрессирует оседание фундамента, на проблемное место наносят слой шпатлёвки. Проявляющаяся при малейшей деформации трещина сможет рассказать о скорости деформации, а также её характере и направлении смещения.

   Трещины, распространение которых остановилось на начальном этапе, можно заделать строительным раствором

3. Значительные или катастрофические повреждения, к которым приводит значительное проседание, смещение или разрушение фундамента. Они выявляются в нарушении геометрии стен, появлении больших щелей между венцами, перекашивании окон и дверей. Проблемы такого плана приводят к невозможности эксплуатации или полному разрушению дома, поэтому необходимо срочное усиление или замена.

   Если деформация фундамента может привести к полному разрушению здания, ремонтные работы следует начинать безотлагательно

4. Неустранимые последствия. Если момент упущен, то ремонтировать дом, скорее всего, будет нерентабельно. В этом случае принимают решение о сносе здания и постройке нового жилья.

Тщательно проанализировав характер и степень разрушений, принимают решение о том, каким образом проводить реконструкцию основания. Если деформации можно устранить и предотвратить в дальнейшем, то фундамент можно усилить. В противном случае потребуется его полная замена.

В некоторых случаях дом ремонтировать нецелесообразно — проще построить новый

Правила возведения

Ленточный

Такой фундамент изготавливают из кирпича, шлакоблока, бутового камня, железобетонных блоков или монолита. Он должен пролегать сплошной полосой под всеми конструкциями строения. Это необходимо для того, чтобы вес равномерно распределялся по всей поверхности основания. Кладка осуществляется при помощи цементно-песчаного раствора, высота фундамента должна составлять от 50 до 80 см, при этом 30 см должно приходиться на закопанную часть, а 20-50 – на надземную.

Для крепления венца деревянного дома в фундамент устанавливают резьбовые шпильки или боковые уголки. Затем монтируют решетку из арматуры, гладких металлических прутьев, толстой железной проволоки или мелких труб. Решетку укладывают на дно заранее подготовленной траншеи в два ряда на расстоянии около 10 см от опалубки, при этом расстояние между прутьями должно быть примерно 50 см. Прутья необходимо скрепить между собой при помощи сварки или связав их проволокой.

В зависимости от глубины залегания он может быть:

• глубокозаглубленным – для массивных многоэтажных сооружений;
• мелкозаглубленным – для одноэтажного деревянного домика;
• незаглубленным – для легких хозяйственных построек.

Столбчатый

Этот тип основания выбирают, если верхние слои грунта на участке не могут обеспечить надежной опоры для ленточного фундамента. Столбы создаются из кирпича, блоков или железобетона. Их ширина должна быть больше толщины стен дома примерно на 20-30 см, а высота – в 3 раза больше ширины. Большая часть высоты столбов обычно приходится на надземную часть.

Технология возведения столбчатого основания для деревянного дома подразумевает несколько этапов:

• создание схемы расположения столбов;
• подготовку траншеи по периметру дома;
• бетонирование ям;
• установку шпилек и уголков для монтажа первого венца;
• укладку гидроизоляционного слоя на срезы столбов.

Верхняя часть столбов фундамента связывается горизонтальными балками из железобетона, которые образуют основание дома.

Свайный

Подобное основание можно устанавливать в любое время года. Оно прекрасно подходит для подвижных грунтов, отличается скоростью и недорогим монтажом. Выделяют два типа свайного фундамента.

Буронабивной

Чтобы его установить, понадобится пробурить в грунте несколько отверстий диаметром примерно 20 см на расстоянии 2 м друг от друга

При этом важно установить сваи под открытыми и закрытыми углами периметра здания, местами схождения и пересечения его простенков. Затем необходимо опустить асбоцементные трубы соответствующего размера в подготовленные отверстия и выровнять высоту труб до нужных параметров. После этого следует опустить в трубу три прута арматуры и залить все бетоном

Осталось только установить резьбовые шпильки и анкеры на верхнем торце конструкции

После этого следует опустить в трубу три прута арматуры и залить все бетоном. Осталось только установить резьбовые шпильки и анкеры на верхнем торце конструкции.

Вкручиваемый

Его конструкция предполагает вкручивание свай в грунт на необходимую глубину. Сваи могут быть винтовыми, изготовленными из железных труб с оголовком, лопастями и наконечником.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент – тип конструкции, основным элементом которого являются сваи. Именно через этот конструктивный элемент проводится распределение нагрузки. Свайно-винтовой тип сооружения отличается тем, что несущая часть конструкции не вбивается, а вкручивается. Что касается варианта с ростверком, то в данном случае отдельные сваи объединяются между собой при помощи бруса.

Таким образом можно сказать, что свайный фундамент является основанием, которое может возводиться под сооружения самого различного предназначения.

Типы свай

Не сложно догадаться, что именно сваи являются основным элементом конструкции. Согласно установленным нормам СП 2024-13330.2011 они классифицируются следующим образом:

1. Забивные или вдавливаемые. При изготовлении свай данной группы могут использоваться сталь или дерево, а также бетон и железобетон. В этом случае погружение конструкции проводится без создания траншеи, а при использовании ударных или виброударных машин. Стоит учитывать, что данный тип свай используется довольно редко.
2. Вибропогружные, изготовленные из железобетона и представленные оболочкой. Этот тип конструкции погружается в грунт при использовании специального оборудования. После того как свая окажется в земле внутреннее пространство освобождается от грунта, а затем заливается бетоном. Этот тип конструкции подходит для создания самых различных сооружений.
3. Набивные, изготавливаемые из бетона или железобетона. В данном случае сначала выполняется работа по образованию полости в грунте, после чего проводится ее заливание бетоном. Подходят набивные сваи для случая капитального строительства.
4. Буровые железобетонного типа. Подобная конструкция получается путем образования специальной траншеи, в которую заливают бетон предварительно установив металлической конструкции. Подобные сваи создают чаще всего при возведении жилых сооружений.
5. Винтовые из стали. Стоит учитывать тот момент, что некоторые компании занимаются производством винтовых свай из стали с оголовками. Полость этой конструкции заливается бетоном. Этот тип свай при строительстве жилых домов используется чаще всего.

Вышеприведенная информация определяет то, что в большинстве случаев именно бетон, усиленный металлической конструкцией, будет принимать основную нагрузку. Большинство свай позволяет существенно упростить работу по образованию требуемой траншеи для бетонной смеси.