Устройство свайных фундаментов


Устройство фундамента из свай

Устройство свайного фундамента – ключевой момент при строительстве зданий на слабых грунтах. Рассмотрены виды свай, ростверков, технология строительства.

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

  1. Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.

    По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

    По армированию:

    с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

    с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

    По конфигурации сечения:

    поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

    продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

    по конструкции – цельные и составные;

    по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.

  2. Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые с полной или частичной выемкой грунта и не заполняемые бетоном. Могут быть и бетонируемые.
  3. Набивные бетонные и железобетонные. Грунт отжимается в стороны, свая бетонируется.
  4. Буровые бетонные и железобетонные. В пробуренную скважину:

    на растворе устанавливают готовые элементы;

    заливают бетон;

    устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.

  5. Винтовые. Стальная труба с винтом на конце.
  6. Буровинтовые. Железобетонное изделие с винтом на конце вкручивается в грунт.

Типы свайных фундаментов:

  1. Из одиночных свай. Применяют для отдельных опор-колонн. Могут использоваться для оград или объектов небольшого размера.

  2. Фундамент – свайный куст. Несколько опор, на которых стоит конструкция. Разновидности свайного куста:

    кустовой – три сваи – треугольником, четыре – квадратом, пять – квадрат с центральной опорой, расстояние между ними от 2,5 до 3,5 диаметров свай;

    ленточный – забивка в одну или две линии, расстояние между опорами более трех поперечных размеров (или диаметров);

    сплошное поле – сваи забиты рядами и образуют сплошное поле с расстояниями от 3 до 6 диаметров.

Различия столбчатого и свайного основания здания

Общность в том, что основание не сплошное, а дискретное, с отдельными «точками» опоры.

Различия свайного и столбчатого фундаментов:

  1. В глубине заложения: сваи погружают на глубину более 5 м, столбы – немного ниже глубины промерзания грунта, т. е. на территории России это от 1 до 2,5 м.
  2. Столб передает нагрузку от здания на грунт своей подошвой, свая – и подошвой и боковыми поверхностями.

  3. Разной площадью сечения – свая длинная и тонкая, столб – широкий и короткий.
  4. Сваи могут использоваться на грунтах с невысокими несущими свойствами, например, на водонасыщенных, неоднородных, столбы – на плотных, однородных, с большой глубиной подземных вод и т. п.

Устройство свайного фундамента из забивных свай, основные различия и применение

Свайный забивной фундамент может быть изготовлен на любых конструкциях, описанных в подразделе 2. п. 1 этой статьи.

Названия они будут носить по названию использованной забивной сваи.

Забивные погружают в грунт на заданную расчетом глубину одним из способов:

  • забивкой паровым, механическим или дизельным молотом;
  • вибропогружением с помощью одного из нескольких разновидностей вибропогружателей;
  • статическим вдавливанием, используя большую массу вдавливающей установки;
  • комбинацией или попеременным использованием нескольких способов.

На оголовках устраивают ленточный или балочный решетчатый ростверк или ростверк в виде сплошной плиты.

Устройство ростверка свайного фундамента

Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

Ростверк бывает:

  • низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
  • повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
  • высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.

Конструкция ростверка может быть:

  • сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
  • сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
  • монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).

Технология устройства свайных фундаментов

Технология сооружения таких фундаментов в общем виде содержит следующие этапы:

  • Подготовка стройплощадки.

    Она заключается в срезке плодородного грунта и выравнивании территории для движения сваепогружающей техники.

    Готовят площадку для складирования готовых свай или для их изготовления.

    Все действующие коммуникации под площадкой отмечаются ограждениями или переносятся за территорию свайного поля. Отводятся подземные воды и ливневые стоки.

  • Разметка мест погружения свай или свайного поля.

    Разметка ведется с использованием разметки главных осей сооружения, вынесенных за пределы фундамента на обноски. В нужные точки погружения забивают колышки в соответствии с проектом фундамента или свайного поля.

    Делается горизонтальная и вертикальная разметка.

  • Процесс погружения свай.

    Лебедкой свая подтягивается в зону сваебойного механизма, стрелой подъемника поднимается и устанавливается в точку погружения. Проверяется вертикальность или нужный угол захода в грунт и производится погружение выбранным способом.

  • Срезание оголовков свай, достигших заданного отказа, но не погруженных на заданную глубину. Отказ задается как величина погружения за минуту или за несколько десятков ударов.

    Если нужно срезать несколько оголовков, то это делают отбойным молотком, если с десятков – используют сваерезки. После разрушения бетона арматура срезается на определенной высоте с учетом запаса для связи с ростверком.

  • Строительство решетчатого ростверка или монолитной плиты.

    Изготавливается и монтируется опалубка под монолитный ростверк. Устанавливаются и увязываются каркасы балок на углах и стыках с внутренними несущими стенами. Контролируются зазоры для защитного слоя между опалубкой и стержнями каркаса, в т. ч. и снизу.

    Бетонный раствор нужно заливать сразу весь или частями. Но при заливке частями перерывы не должны быть более 2 – 3 часов. Вибрирование бетона обязательно. Укрывать необходимо зимой, а также жарким летом.

    Подробное ТТК на устройство свайного фундамента разрабатывается на конкретный объект строительства. Обычно это делается на больших стройках.

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

stroynedvizhka.ru

Устройство и монтаж свайного фундамента

  • Дата: 03-07-2015
  • Просмотров: 1938
  • Рейтинг: 51

Устройство свайного фундамента позволяет строить здания на проблемных грунтах, характеризующихся низкой прочностью, слабостью, пучинистостью, большой глубиной промерзания. Сваи обеспечивают надежность строения. Они передают нагрузки на более прочные слои грунта, которые расположены ниже проблемных зон.

Схема армирования бетонного пояса (ростверка).

Конструкция свай

Схема опалубки ленточного фундамента.

Сваи представляют собой длинные стержни, которые погружаются в грунт в готовом виде или изготовляются в самом грунте. Они имеют заостренный конец. Его забивают в землю при помощи специальной техники. По способу погружения в грунт конструкции свай бывают различных видов:

  1. Забивные сваи. Их погружение в грунт выполняется при помощи вибропогружателей.
  2. Бетонные и железобетонные набивные сваи. Они создаются посредством бурения скважин и последующей заливки бетона.
  3. Буровые железобетонные сваи. Их создают при помощи установки бетонных элементов в пробуренную скважину.
  4. Винтовые — устанавливаются закручиванием в грунт. Конструкция их имеет форму сверла.

Конструкция свай различается по способу воздействия на грунт. Так, выделяют следующие виды:

  • висячие сваи, в которых передача нагрузки происходит посредством трения грунта о поверхность свай;
  • сваи-стойки, принцип передачи нагрузки в них происходит на твердый грунт, который находится под толщей слабого грунта.

Армирование ростверка в зависимости от сейсмики.

Конструкция свай определяется принципами размещения в грунте. Так, сваи могут быть:

  • одиночными, которые выполняют роль отдельных стоек;
  • объединенными в большие свайные ленты, которые располагаются по периметру и распределяют нагрузку равномерно;
  • объединенными в свайные кусты, которые располагаются под колоннами несущих каркасных остовов сооружений.

Для их изготовления используются следующие материалы:

  1. Железобетон. Железобетонные сваи можно изготавливать прямо на месте, если имеется соответствующая техника. Для выполнения таких свай применяют бетон марки М200. Срок эксплуатации этих свай более 100 лет.
  2. Сталь. У таких свай много недостатков. Устанавливать их нужно при помощи крана. Металл необходимо тщательно обрабатывать антикоррозийным покрытием. На изготовление таких свай уходит большой расход металла.
  3. Дерево. Сваи из дерева представляют собой ровные столбы длиной до 8 м и диаметром до 30 см. Для свай используют породы твердых хвойных деревьев — сосны, пихты, ели, лиственницы. Деревянные сваи дешевле, чем стальные или железобетонные, но их применяют редко вследствие того, что дерево подвержено разрушению. При использовании препаратов для обработки древесины от разрушения этот способ тоже применяется.

Для загородного частного домостроения лучшим вариантом служат железобетонные сваи, имеющие сплошное сечение, стальные винтовые и бетонные набивные сваи. Наиболее приемлемым вариантом заглубления является буронабивной метод.

Вернуться к оглавлению

Из чего состоит конструкция фундамента? Свайный фундамент состоит из оболочек или свай и объединяющей их сверху балки или плиты, называемой ростверком. Ростверк воспринимает нагрузку от сооружения, расположенного над ним и распределяет ее между всеми сваями.

Вернуться к оглавлению

Существует большое количество различных конструкций свайных фундаментов. Различают виды свайных фундаментов, имеющие высокий или низкий ростверк.

У высокого ростверка подошва возвышается над поверхностью земли, а низкий ростверк выполняется заглубленным в грунт.

Конструкция фундамента, имеющего высокий ростверк, обладает существенными преимуществами перед заглубленным внутрь фундаментом с низким ростверком.

Преимущества фундаментов с высоким ростверком:

  1. При одинаковой жесткости и несущей способности на их сооружение уходит меньше затрат труда и материалов.
  2. Не нужно выполнять земляные работы по устройству котлована в грунте.
  3. Вместо шпунтовых ограждений котлованов могут использоваться более дешевые перемычки разных конструкций.
  4. Вместо монолитных плит, которые бетонируют на месте, можно применять плиты из сборного железобетона.
  5. Оболочки и столбы используют более эффективно.
  6. Уменьшается размыв дна русла.

Винтовые сваи для различных типов домов.

По типу несущих элементов свайные фундаменты подразделяются на фундаменты из свай, оболочек и столбов. Можно создать фундаменты с наклонным расположением элементов. При этом по своей несущей способности и жесткости они будут равноценны фундаментам с заглубленной в грунт плитой.

Преимущества свайных фундаментов:

  1. Их можно устраивать на слабых грунтах с низкой прочностью, большой глубиной промерзания, пучинистостью и сжимаемостью.
  2. Сваи передают нагрузки на более глубокие прочные слои грунта и тем самым обеспечивают строению прочность и долговечность.
  3. Многие конструкции свайных фундаментов могут быть смонтированы с сокращением объемов земляных и бетонных работ по сравнению с другими видами фундаментов.

Недостатки свайных фундаментов:

  1. Их нельзя устанавливать в горизонтально-подвижных грунтах, а именно в просадочных и набухающих грунтах из-за их недостаточной устойчивости к опрокидыванию. В таких условиях необходимо устройство железобетонного ростверка.
  2. При изготовлении свайных фундаментов появляются трудности с монтажом цоколя. При этом необходимо заполнять все пространство между имеющимися сваями.
  3. Требуется большое количество механизмов и трудозатрат. Относительно высокая стоимость строительства.

Вернуться к оглавлению

Технология строительства свайного фундамента предполагает бурения скважин, установку арматуры и заливку скважины бетон.

Вернуться к оглавлению

Материалы и инструменты:

  • железобетонные сваи;
  • железобетонные балки для ростверка;
  • арматурные прутья диаметром 6 мм;
  • трубы из рубероида;
  • стальная проволока;
  • цемент, песок;
  • ямобур;
  • ручной бур;
  • вибратор;
  • строительный отвес;
  • нивелир, водяной уровень.

Вернуться к оглавлению

Схема установки винтовых свай с подвижным кожухом.

Сначала выполняют бурение скважины ручным строительным буром. Количество необходимых свай определяют в зависимости от веса будущего здания. Конструкцию свай определяют в зависимости от нагрузок от перегородок, кровли, пола и эксплуатационных нагрузок. Максимальный диаметр применяемого ручного бура 300 мм.

Строители при бурении прикладывают минимальные усилия благодаря улучшенному расположению лопастей бура. Длину штанги бура можно регулировать. Это позволяет выполнять скважины глубиной до 5 м. Можно применять бур, имеющий устройство для уширения нижнего участка скважины.

Так создается опорная пята для свай. Это позволяет сократить количество свай и сэкономить бетон. Если необходимо выполнить скважины большего диаметра, то нужно прилагать довольно большие усилия. Для бурения таких скважин применяют моторизированные, электрические буры.

Например, электрический ямобур применяется для бурения скважин опор линий электропередач. При этом можно выполнить скважины глубиной до 4 м и диаметром до 1 м. Применяются также буровые машины на базе колесного трактора и грузовых машин.

Вернуться к оглавлению

Схема бурения скважин для свай.

Необходимо выполнить армирование и залить сваи бетоном.

После выполнения скважин необходимо изготовить трубы из рубероида, соответствующие диаметру скважины. Их длина должна на 200 мм превышать глубину скважины.

Затем верхнюю часть трубы выполняют из двух слоев рубероида и стягивают стальной проволокой. Так выполняют опалубку.

После этого трубу устанавливают в скважину. При этом если на дне скважины имеется вода, перед заливкой бетона ее нужно откачать.

Приступают к выполнению арматурного каркаса. Для этого нужно взять три вертикальных арматурных прутка диаметром 6 мм и скрепить их друг с другом поперечинами через каждые 500 мм.

Вертикальные стержни для соединения столбов с ростверком надо вывести выше заливаемых бетоном свай на высоту, которая соответствует высоте ростверка минус 3 см.

В пучинистых грунтах фундаментный ростверк должен находиться на сваях на высоте 200 мм от верха грунта. Для этого сваи делают выступающими из земли.

Во влагонасыщенных грунтах пучение может достигать 15 см.

Затем надо залить сваи бетоном.

После монтажа каркаса скважин укладывают бетон слоями по 60 см. Каждый слой уплотняют при помощи вибратора.

Вернуться к оглавлению

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.

moifundament.ru

Свайный фундамент: основные разновидности и 2 методики самостоятельного устройства

Чтобы спроектировать и возвести свайный фундамент своими руками, необходимо изучить большой объем информации. В статье содержатся сведения об основных разновидностях свай и их особенностях, а также приводятся алгоритмы по самостоятельному устройству свайных оснований.

Вертикальные грунтовые опоры позволяют вести строительство даже на сложных грунтах

Особенности свайных фундаментов

Разновидности свай

Схематическое изображение различных видов свай

Свая – это удлиненная опорная конструкция, которая погружается в грунт, обеспечивая основанию необходимую несущую способность. Сваи могут располагаться в грунте либо вертикально, либо под углом – это зависит от того, какие нагрузки они будут воспринимать.

Деревянные опоры

Сваи делятся на группы по целому ряду признаков. Наиболее актуальные классификации будут приведены ниже.

По материалу изготовления:

  • деревянные;
  • железобетонные;
  • бетонные;
  • металлические;
  • комбинированные (дерево + металл или бетон + металл).

Железобетонные изделия промышленного производства

По способу погружения:

  • забивные – погружаются в грунт механическим способом (забивка, бурозабивка, вибропогружение).

Разница между формой забивных и набивных конструкций

  • набивные – формируются непосредственно в толще грунта путем заполнения пробуренной скважины бетоном. Могут дополнительно усиливаться армированием из металла;

Винтовая конструкция

  • винтовые – нижняя часть сваи оснащается конической насадкой с лопастями. При погружении насадка ввинчивается в грунт, одновременно уплотняя его, что обеспечивает надежную фиксацию опоры.

По типу воздействия на почву:

Слева – висячая свая, справа – стойка

  • висячие – удерживаются в необходимом положении за счет трения грунта о стержень сваи. Могут давать осадку;
  • сваи-стойки – опираются на плотное основание, которое обычно находится под слабонесущим слоем грунта. Осадка таких конструкций минимальна.

Свайный фундамент может быть возведен с использованием любой разновидности деталей. Однако целесообразность использования и трудоемкость возведения будет разной у разных конструкций, потому на практике в частном строительстве применяют только некоторые из них.

Способы установки свай

Фундаменты с использованием вертикальных подземных опор могут проектироваться по разным схемам. Размещение свай зависит в первую очередь от характеристик объектов, которым они будут обеспечивать несущую способность.

Расположение свай может быть следующим:

  1. Одиночные. Устанавливаются либо на углах легкой конструкции (каркасный домик), либо под вертикальными элементами малой площади (стойки, колонны). Также возможна закладка опорных свай под нагруженные элементы фундамента (например, под основание печи).

Ленточное основание, усиленное сваями из железобетона

  1. Ленточные. Представляют собой ряды свай (винтовых, забивных либо набивных), объединенных в единую конструкцию. Монтаж ленточного фундамента выполняется под несущими стенами и другими протяженными объектами.

«Куст» под массивной опорой

  1. Кусты. Несколько свай, установленных близко друг к другу под нагруженным объектом. Как правило, куст располагают под колонной, стойкой или тяжелым основанием внутренней конструкции.

Свайное поле

  1. Поля. Свайный фундамент такого типа представляет собой систему из одиночных пор, кустов и лент, установленных на ограниченной площади. Обеспечивает хорошую несущую способность, может возводиться под многоэтажное сооружение.

Сваи под фундамент, используемые не поодиночке, а в составе куста, ленты или поля, обычно объединяются с помощью особой конструкции – ростверка. Ростверки делают из бетона, металла или дерева.

Конструкции ростверков

В зависимости от размещения ростверки бывают:

  1. Низкими – располагаются ниже уровня грунта. Благодаря этому свайный фундамент воспринимает нагрузку всей поверхностью (часть передается грунту), а не отдельными опорами, что повышает суммарную несущую способность.
  2. Повышенными – располагаются сразу над поверхностью грунта. Возведение повышенного ростверка исключает передачу нагрузки на почву, что важно при строительстве на подвижных грунтах.
  3. Высокими – устанавливаются на значительной высоте. Строительство свайного фундамента с высоким ростверком практикуют при постройке гидротехнических сооружений, а также при возведении домов с просторными подпольными помещениями.

Пример использования высокого ростверка

Причины применения

Устройство свайного фундамента осуществляют по нескольким причинам:

Конструкция позволяет пройти слабый грунт

  1. Строительство на слабом грунте – текучем суглинке или глине, лессовидном основании, плывуне, растительном грунте и т.д. В этом случае монтаж глубинных подземных опор обеспечивает передачу нагрузки от конструкции к более плотному основанию, лежащему под слабым слоем.

Также подобные основания эффективны при промерзании пучинистых грунтов на глубину 1,5 м и более.

  1. Необходимость экономии времени или средств. Возводя дом на сваях своими руками, мы не только сокращаем объем земляных работ и расход бетона, но и существенно уменьшаем срок реализации проекта.

Комбинация ленточного основания с заглубленными опорами

  1. Компенсация недостатков ленточного или столбчатого основания. Если в результате расчетов оказывается, что для обеспечения нужной несущей способности необходимо возвести слишком широкий (1,5 м и более) ленточный монолит, то его заменяют свайной конструкцией.

Также основание из железобетонных свай и других опорных конструкций со значительным заглублением можно использовать в качестве дополнительного, комбинируя его с другими видами фундаментов.

Методики устройства

Способ 1. Заливка буронабивных конструкций

При возведении частных домов используются два типа свайных конструкций:

  • основания из буронабивных свай;
  • свайно-винтовые фундаменты.

Свайный фундамент набивного типа с ростверком из армированного бетона

В этом разделе будет описана технология устройства буронабивного основания.

  1. Заливка свай выполняется с использованием бетонного раствора. На один куб бетона берется 290 кг цемента М400, 260 кг песка и 1375 кг щебня. Оптимальная влажность – не более 70% от массы цемента.
  2. Для работы используется либо обычный ямобур, либо специальный бур ТИСЭ, позволяющий формировать расширение в нижней части гнезда под сваю.

Ямобур для формирования уширения в нижней части

  1. Также весьма желательным будет наличие глубинного вибратора. Вибрационная обработка позволяет минимизировать объем вовлеченного в раствор воздуха. Благодаря этому тело сваи будет более плотным, а значит – более прочным.

Основание ТИСЭ – схема устройства

Количество свай подбирается в зависимости от несущей способности, которая, в свою очередь, зависит от типа грунта и от габаритов сваи. Для опор ТИСЭ можно воспользоваться такой таблицей:

Тип грунта Сопротивление основания, кг/м2 Несущая способность опоры, т, при диаметре основания, мм:
250 400 500 600
Глина 6,0 2,9 7,5 11 17
Суглинок 3,5 1,7 4,4 6,9 10
Супесь 3,5 1,7 4,4 6,9 10
Песок средний 5,0 2,5 6,3 10 14,7
Насыпной грунт (с уплотнением) 1,5 0,7 1,9 2,8 4,2
Насыпной грунт (без уплотнения) 1,0 0,5 1,3 2,0 2,8

Ориентируясь на расчетную нагрузку от сооружения и приминая во внимание полученную несущую способность опоры, рассчитываем необходимое количество свай для устройства фундамента.

Технология монтажа буронабивной конструкции описывается в таблице:

Иллюстрации Порядок работ
Предварительные работы. На участок наносится разметка, отмечаются точки установки свай. При монтаже низкого ростверка под него выкапывается траншея и устанавливается опалубка.
Бурение. С помощью ямобура по разметке выполняется бурение на проектную глубину (минимум 1500 мм). При устройстве свай ТИСЭ в нижней части каждого гнезда делается расширения для формирования опорной подошвы.

На дно углублений засыпается 10 — 30 см песка, после его подсыпка уплотняется.

Заливка. В гнезда вставляется оболочка из рубероида или плотного пергамина. Устанавливается арматурный каркас.

В оболочку заливается бетон, который уплотняется с использованием глубинного вибратора.

При отсутствии вибратора уплотнение раствора производится путем трамбовки с использованием ручного инструмента.

Финишные работы. Примерно через 3 – 4 часа после схватывания бетона конструкции проливаются водой, после чего накрываются полиэтиленом для набора прочности.

В опалубку ростверка укладывается арматурный каркас, и далее выполняется заливка ростверка. Ростверк также уплотняется вибратором и высушивается под полиэтиленом.

Способ 2. Установка винтовых опор с последующей бетонировкой

Схема устройства и технология монтажа фундамента на винтовых сваях отличается от описанной выше, причем довольно сильно.

Основное отличие заключается именно в конструкции основного несущего элемента:

Конструкция несущего элемента

  1. Винтовая свая представляет собой металлическую толстостенную трубу, которая после установки в грунт заполняется бетонным раствором.
  2. В нижней части трубы монтируется коническое остриё, облегчающее погружение сваи.
  3. Для заглубления опоры с помощью вращения к острию крепятся винтовые лопасти. Благодаря их наличию сама свая работает как бур.

Различные наконечники на винтовой свае

Инструкция по устройству свайно-винтового основания представлена в виде таблицы:

Иллюстрации Порядок работ
Погружение. Установка винтовых свай по разметке выполняется путем завинчивания в грунт. Работы могут выполняться как с помощью специального оборудования, так и вручную. При завинчивании строго контролируется вертикальность осевой части.

Лидерное бурение применяется в исключительных случаях, при необходимости погружения в очень плотный грунт. Обычно же для погружения стандартной сваи достаточно усилий бригады в 2 — 4 человека.

Обрезка. Выступающие над грунтом части свай обрезаются по нужному уровню. Это позволяет получить идеальную плоскость вне зависимости от глубины погружения каждой отдельной опоры.
Заливка. Внутренние полости заполняются цементно-песчаным раствором или бетоном. Помимо придания прочности это способствует вытеснению кислорода, а значит, снижает интенсивность внутренней коррозии опор.
Обвязка. К верхним частям свай привариваются оголовки с опорными площадками, которые и обеспечат восприятие весовых нагрузок. Вместо отдельных оголовков возможен монтаж ростверка (обвязка). Для изготовления ростверка чаще всего используется швеллер, который укладывается на сваи, выравнивается и приваривается к ним.

В отличие от набивного, винтовой фундамент возводится гораздо быстрее и с меньшими трудозатратами. Кроме того, несмотря на необходимость покупки достаточно дорогих опор суммарная его стоимость также будет ниже.

Цена изделия зависит от длины, диаметра, а также особенностей конструкции. Самые дешевые разновидности стоят от 750 рублей, а более дорогие сваи с усиленными наконечниками и противокоррозионным покрытием обойдутся вам минимум в 1200 руб/шт.

Плюсы и минусы оснований

Хоть свайный фундамент и не является универсальным, у него есть как преимущества, так и недостатки.

Основные плюсы:

Строить на сваях можно практически везде!

  1. Возможность возведения сооружения практически на любом основании. При условии профессиональной проектировки и грамотной реализации проекта можно подобрать такую конструкцию свайного основания, которая обеспечит зданию нужный запас прочности и надёжности.

Объем земляных работ при использовании свай будет куда ниже, чем при заливке монолита

  1. Минимизация затрат и ускорение строительства. В первую очередь это достигается за счет уменьшения объема земляных работ, поскольку для свайных конструкций не требуется массивная выемка грунта.
  2. Уплотнение грунта при погружении без выемки — у винтовых разновидностей это дополнительный плюс.
  3. Возможность отказа от «мокрых» процессов. Монтаж свайновинтового фундамента позволяет значительно сократить время работы. В то время как заливка обычных бетонных оснований требует значительного времени для сушки раствора.

Основные минусы:

Оценить несущую способность грунта без геологических изысканий невозможно

  1. Усложнение и удорожание проектных работ.
  2. Необходимость проведения геологических изысканий для оценки несущей способности грунтов.
  3. Необходимость устройства ростверка для объединения свай в единую систему.

Монтаж ростверка (на фото) – дорогостоящая и трудоемкая часть работы

  1. Сложность (а иногда и невозможность) устройства подвальных и подпольных помещений, цокольных этажей и т.д.
  2. Достаточно высокая стоимость деталей при устройстве винтовых оснований –.

Несмотря на перечисленные недостатки, такой фундамент является одним из наиболее популярных инженерных решений, в том числе – в частном строительстве.

Заключение

Свайный фундамент – конструкция, весьма требовательная к качеству обустройства. Если же все сделать правильно (в этом вам помогут советы, схемы и видео в этой статье), то основание получится надежным и долговечном. Ответы на вопросы по описанной технологии можно получить в комментариях ниже.

kursremonta.ru

Конструкция свайных фундаментов, их особенности и способы устройства

В промышленном, гражданском и индивидуальном строительстве применяются самые разные виды фундаментов, выбор которых зависит от множества факторов. В данном материале будет описана конструкция свайных фундаментов применительно к индивидуальному домостроению.

Фундамент на сваях

Раньше она применялась в основном для многоэтажных зданий, возводимых на слабых грунтах, а в частном строительстве наиболее востребованной была конструкция ленточного фундамента, позволяющая одновременно устраивать подвалы, технические подполья, цокольные этажи. Если же необходимости в них нет, то сваи в большинстве случаев – это разумное решение.

Виды и способы устройства

Проектирование и конструирование фундаментов проводится на основе геодезических, геологических и других инженерных изысканий участка строительства, с учетом общего веса и других характеристик возводимого здания. Определяется их тип, глубина заложения, несущая способность и т.п.

Если принято решение использовать сваи, необходимо определиться с их видом, способом заглубления в грунт и конструктивным исполнением.

Виды свай и технологии заглубления

Сваи позволяют значительно сократить объем земляных и бетонных работ, тем самым удешевляя строительство дома, тогда как конструкции ленточных фундаментов требуют больше сил, времени и средств на свое устройство.

Но и сваи бывают разными, для заглубления некоторых их видов необходимо использование специализированной строительной техники, что приводит к серьезному удорожанию.

  • Забивные сваи – железобетонные, металлические, реже деревянные стержни, погружаемые в грунт без его выемки с помощью молотов, вибровдавливающих механизмов и другой техники. Они могут иметь  круглое, квадратное или прямоугольное сечение, быть цельными или составными. Фундамент частного дома на таких сваях редко используется начинающими застройщиками, так как требует устройства подъездных путей и площадок для работы техники.

Погружение с помощью копра

  • Сваи-оболочки также заглубляются в грунт вибропогружателями, при этом из них одновременно производится выемка грунта, а полость частично или полностью заполняется бетоном.

Погружение оболочки

  • Буронабивные сваи устраиваются путем пробуривания в грунте скважин и заполнения их бетонной смесью. Этот конструктивный элемент фундаментов и оснований может быть просто бетонным (без армирования) и железобетонным (с армированием).

Этап изготовления буронабивных свай

Для справки. Нередко в скважину погружается труба, которая либо извлекается по мере заполнения бетоном, либо остается в качестве усиливающей оболочки. Трубы или оболочки из рубероида или пергамина применяются на слабых осыпающихся грунтах.

Винтовая металлическая свая

Последние два вида свай можно установить своими руками, без использования техники, поэтому именно они чаще других применяются в частном строительстве.

Конструктивные решения

По своей сути конструкция фундамента представляет собой определенное количество свай, погруженных в грунт и объединенных в верхней части ростверком – монолитной железобетонной плитой или балками.

Для справки. При строительстве каркасных, брусовых и бревенчатых домов возможны безростверковые конструктивные решения фундаментов, когда нижние венцы укладываются непосредственно на сваи-колонны.

Безростверковый фундамент

Устройство свайных фундаментов

Исполнение ростверковых фундаментов может быть самым разным. Это зависит от следующих параметров:

  • Какой выбран тип свай и способ их погружения (набивные, забивные, винтовые и т.п.);
  • Какая конструкция верхней части свайного фундамента (ростверка) будет использоваться;
  • От пространственного расположения свай под зданием;
  • От характера их работы в грунте и длины.

Внимание. Последний пункт требует пояснения. Длина сваи зависит от типа грунта и глубины залегания его прочных малосжимаемых слоев. Есть сваи-стойки, которые заглубляются в прочный грунт и передают на него всю нагрузку. И есть висячие сваи, передающие эту нагрузку своей нижней и боковой поверхностью на сжимаемые грунты.

Сваи-стойки (а) и висячие сваи (б)

В зависимости от передаваемой на основание нагрузки, конструкции фундаментов могут иметь разное количество и расположение опор.

  • Под стенами и несущими перегородками устраиваются свайные ленты, которые могут располагаться в один, два и более рядов, параллельно или в шахматном порядке. Объединяющий их ростверк равномерно распределяет нагрузку по длине.
  • Фундамент под металлоконструкции или отдельно стоящие опоры может состоять из одиночных свай.
  • В случае строительства каркасных зданий с несущими колоннами, под каждую закладываются так называемые «кусты» из нескольких близкорасположенных свай.

Обратите внимание. Свайные кусты также применяются на участках со слабым основанием или неравномерно водонасыщенным грунтом. Они же рекомендуются для укрепления больших проемов, например, гаражных ворот.

Куст из винтовых свай

  • Для строительства небольших по площади объектов, оказывающих большую вертикальную нагрузку на основание, могут применяться свайные поля.

В проектной документации должны быть указаны размер, тип, размещение свай, шаг между ними, а также дана инструкция по способу их погружения.

В основном эти конструкции устанавливаются вертикально. Но если есть вероятность воздействия на фундамент серьезных горизонтальных нагрузок, например, при наклонном положении строительной площадки и возможности сползания грунта под действием осадков или тающих снегов, то сваи могут располагаться наклонно.

Конструкции ростверков

Ростверк, который объединяет сваи и равномерно распределяет всю нагрузку от здания на  сваи и грунтовое основание, может располагаться на нулевой отметке сооружения, выше неё или быть заглубленным.

Низкий и повышенный ростверк, подошва которого расположена ниже нулевой отметки или на ней, часть вертикальной нагрузки передает на грунт, тогда как высокий всю нагрузку передает только на сваи и через них – на прочные слои основания.

Варианты расположения ростверка

Различия и особенности конструктивных решений фундаментов заключаются ещё и в том, какой вид ростверка в них использован. Он может быть:

  • Железобетонным (сборным, монолитным, сборно-монолитным);
  • Металлическим (швеллер, двутавр);
  • Деревянным.

В индивидуальном строительстве самым предпочтительным вариантом считается монолитный железобетонный ростверк. Нередко применяют и деревянный, но в основном при строительстве легких деревянных или каркасных дачных домиков, бань и других надворных построек.

Сборные и металлические ростверки для транспортировки на место и монтажа требуют использования большегрузной и крановой техники, устройства площадок для них. А цена доставки и аренда крана не всегда оправдана. Однако для строительства больших по площади массивных домов они являются лучшим решением, позволяющим увеличить скорость возведения здания.

Фото ростверка из металлической двутавровой балки

Железобетонный монолитный ростверк изготавливается на месте. Если вам знакомы конструктивные решения ленточных фундаментов, то вы легко представите себе, как это делается.

  1. Между сваями строится опалубка. Если ростверк низкий, то сначала делается стандартная песчаная подготовка.
  2. В готовой опалубке монтируется арматурный пояс из стальных прутков. В местах прохождения свай он сваривается с выпусками свайной арматуры, его длинные горизонтальные хлысты связываются между собой короткими перемычками и вертикальными стойками.
  3. В опалубку заливается бетон.

Изготовление монолитного ростверка

Такие фундаменты используются не только в случае наличия слабых грунтов. Они снижают трудоемкость и стоимость строительства на прочных грунтах, позволяют с минимальными трудозатратами возводить здания на участках с большим уклоном.

Расчет арматуры:

Результаты расчетов

Фундамент:

Общая длина ростверка: м.

Площадь подошвы ростверка: м2.

Площадь внешней боковой поверхности ростверка: м2.

Общий объем бетона для ростверка и столбов (с 10% запасом): м3.

Вес бетона: 22266.02 кг.

Нагрузка на почву от фундамента в местах основания столбов: кг/см2.

Расчет арматуры ростверка:

Расчет арматуры для столбов и свай:

Минимальный диаметр поперечной арматуры (хомутов): мм.

Максимальный шаг поперечной арматуры (хомутов) для ростверка: мм.

Общий вес хомутов: кг.

Опалубка:

Минимальная толщина доски при опорах через каждый 1 метр: 33.54 мм.

Максимальное расстояние между опорами: 1.00 м.

Количество досок для опалубки: шт.

Периметр опалубки: м.

Объем досок для опалубки: м3.

Примерный вес досок для опалубки: кг.

Заключение

Без специальных знаний и инженерных изысканий самостоятельно спроектировать свайный или любой другой фундамент для достаточно тяжелой постройки невозможно. Необходим проект, привязанный конкретно к вашему участку.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме (узнайте также как делают фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком).

ofundamentah.com


Смотрите также