Устройство свай – изготовление своими руками свайно-вбиваемых деталей для фундамента, монтаж и установка, производство комплектующих, плюсы и минусы свайного варианта основания дома

Описание и применение

Технология буронабивного фундамента из свай со связывающим ростверком, описывается в строительных правилах СП 50-102-2003. Несколько основных методик устройства буронабивных фундаментов:

• Использование непрерывного шнека (НПШ) с одновременной подачей бетонной смеси снизу вверх скважины через технологический клапан.
• Защита от разрушения стенок отверстия в грунте путем создания противодавления бетонитового раствора.
• Применение обсадных труб погружаемых и извлекаемых вибропогружателями или «дрейтеллером» (вращающим погружателем).

По каждой из технологий бетон подается в скважину, с заранее установленным в ней армированием и схватывается непосредственно в грунте. На сыпучих, подвижных, влажных грунтах, при частном строительстве, обязательно применяются обсадные трубы, удерживающие бетон в скважине. После затвердевания бетонной смеси, трубы аккуратно извлекаются или оставляются в качестве несъемной опалубки.

Буронабивные сваи применяются, когда затруднено использование других типов свайных фундаментов:

• в городе, где шум при забивке может оказать негативное влияние на окружающих жильцов;
• на заболоченных, слабых грунтах, кода требуется добраться до жестких слоев;
• при возведении сооружений на площадках с крутым уклоном;
• в промышленном строительстве.

Буронабивной фундамент обязательно делается с ростверком, представляющим собой раму из армированного бетонного монолита, соединяющую оголовки свай. Это делается для равномерного распределения давления на каждый элемент основания. Получается прочный ленточный фундамент с буронабивными сваями, который может применяться на сложных грунтах.

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался защитный слой бетона около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.

Особенности технологии

В строительстве буронабивной фундамент становится все популярнее. Это объясняется преимуществами этой технологии, позволяющей возводить сооружения практически на любых грунтах. К особенностям буронабивных свай относят:

• Широкая область применения, возможность использования как на плотных, так и на зыбких грунтах (пучинистых или сыпучих почвах, возле водоемов).
• Быстрое возведение фундамента. Технология с применением буронабивных свай позволяют сделать все работы быстрее, чем заливка ленточного основания или шведской плиты.
• Построенный с соблюдением всех нормативов, фундамент на буронабивных сваях прослужит не менее 150 лет.
• Простота конструкции за счет сравнительно небольшого объема земляных работ, достаточно пробурить скважины.
• Возможность самостоятельного выбора диаметра и высоты опор, типа армирования, в зависимости от свойств грунта и конструктивных особенностей здания.
• Повышенная несущая способность. Такой фундамент может выдерживать вес многоэтажных, промышленных здания, массивных железобетонных сооружений.

Диаметр сваи подбирается согласно действующим СНиП после геодезических изысканий, учета климатических и геологических особенностей. Непосредственно при проектировании рассчитывается масса здания, количество опор и определяется тип грунта. Информацию о несущей способности буронабивных свай на разных грунтах можно найти в таблице:

Технология буронабивного фундамента имеет недостатки, к которым относят:

• использование тяжелой техники для бурения, установки обсадных труб, армирования на крупных строительных объектах;
• относительная сложность технологических процессов;
• необходимость расчетов.

Устройство буронабивного фундамента

Этот тип основания применяется не только в промышленном, но и частном строительстве. Возведение фундамента на буронабивных сваях требует спецтехники, но это быстрее и дешевле, чем заливка популярного ленточного основания. Важная особенность буронабивного фундамента – возможность его самостоятельного устройства с применением ручных или мотобуров.

Перед началом работ необходимо приготовить инструмент и материалы:

• рулетка, моток шнура, набор колышков и молоток для разметки;
• бур для скважин – ручной, с электрическим приводом или на ДВС;
• опалубка из рубероида, пластика, железобетона или асбестоцемента, чтобы их можно было оставить в скважине, для промышленного строительства понадобятся съемные обсадные трубы;
• арматура для опор и ростверка;
• инструмент для приготовления бетонного раствора, цемент, щебень, песок.

Необходимые расчеты

Чтобы правильно провести расчет количества буронабивных свай необходимо определить общую массу здания (вес стенок, плит перекрытий, коммуникаций, мебели и т.д.). Учитывая, что сваи изготавливаются из бетона М300, со стандартным армированием, несущую способность одной буронабивной сваи можно найти по таблице:

При помощи портативных буров можно подготовить скважины диаметром до 200 мм, поэтому они чаще всего применяются в частном строительстве.

Чтобы рассчитать заглубление опоры, необходимо узнать глубину промерзания грунта в местности и прибавить 20 сантиметров. Например, если промерзание достигает 1,3 м, то буронабивные сваи погружаются на глубину 1,5 м. На пучинистых, сыпучих, болотистых и подвижных грунтах потребуются дополнительные исследования, а при заглублении нужно будет добираться до пластов с твердой породой.

Для расчета количества свай потребуется массу здания поделить на несущую способность одной опоры, а полученный результат умножить на коэффициент погрешности 1,2. Он учитывает возможные неточности при определении массы ростверка, мебели, снеговой нагрузки.

Подготовка и разметка

Планировка фундамента начинается со схемы свайного поля, на которой указываются расстановка буронабивных опор. Для этого на углах участка, чтобы убедиться, что он прямоугольный, нужно замерить диагонали, они должны быть равными.

Первые четыре буронабивные сваи устанавливаются по углам, остальные должны быть равномерно распределены под несущими стенками. В местах, где будут делаться скважины, забиваются колышки.

Расстояние между буронабивными сваями с ростверком по технологии не должно превышать 2 м, но не менее 3 свайных диаметров, чтобы не нарушить структуру грунта.

Монтаж

После подготовительных этапов можно приступать к монтажу буронабивных свай своими руками. Ручным, механическим или электрическим буром проделываем скважины на заданную глубину, согласно разметке.

В скважины опускается заранее изготовленные арматурные каркасы, устанавливаются обсадные трубы. Они могут быть из металла, пластика, рубероида, асбеста, железобетона. В частном строительстве они служат несъемной опалубкой для будущих буронабивных свай. Главное условие – точная вертикальная установка по уровню.

Пространство между обсадными трубами и скважиной заполняется грунтом, которые периодически утрамбовывается. При этом требуется контролировать вертикальность трубы. Высоту свай проверяют гидравлическим или лазерным уровнем, чтобы обвязка была горизонтальной. Если трубы выше, их срезают, арматурный каркас остается как основа для связывания ростверка.

В подготовленную опалубку заливается бетонный раствор марки М300, который уплотняется ручной трамбовкой или вибратором. Залитые буронабивные сваи оставляются до полного схватывания цемента в течение 2-3 недель.

Заливка ростверка

Чтобы достигнуть максимальной прочности буронабивной фундамент соединяется ростверком – железобетонной лентой или рамкой. Он равномерно распределяет давления на все сваи. Устройство ростверка схоже с технологией строительства стандартного ленточного фундамента. Единственное отличие – его нижняя часть находится на весу, не упираясь и не заглубляясь в грунт. Основой ростверка служат оголовки свай, поднятые над землей на проектную высоту.

Ширина ростверка равняется толщине несущих стен, высота – для деревянных, пенобетонных стен равна ширине. Для каменных и кирпичных зданий – на 50% больше ширины. Ростверк заливается в несколько этапов:

• монтируется опалубка в виде короба, в которой проделываются отверстия для свай и будущих инженерных коммуникаций;
• монолитный ростверк обязательно армируется по требованиям для железобетонных конструкций, каркас связывается с выступающей арматурой буронабивных опор;
• в опалубку заливается бетонная смесь, которая должна полностью схватиться, затем опалубка демонтируется;
• производится гидроизоляция поверхности лентой из рубероида, сложенной в два слоя, либо обмазочными составами.

Советы профессионалов

Несмотря на то, что буронабивной фундамент можно сделать самостоятельно, при возведении существует много моментов, известных только опытным строителям, которые делятся своим опытом. Чтобы избежать ошибок при строительстве, обратите внимание на такие моменты:

• тщательно изучите тип грунта, для чего лучше выполнить геодезическую разведку, учитывая полученную информацию при подборе диаметра и глубины установки свай;
• для частного строительства не применяйте опоры диаметром более 200 мм, поскольку для их монтажа потребуется спецтехника, что сделает фундамент дороже;
• при заливке обсадных труб, часть арматуры должна выступать на высоту будущего ростверка для придания ему дополнительной прочности;
• заливку ростверка можно производить только после полного схватывания раствора в буронабивных сваях;
• расстояние между нижней частью ростверка и поверхностью грунта не должно быть меньше 150 мм, чтобы он не деформировался при вспучивании.

Устройство фундаментов из буронабивных свай – это технология набирающая популярность. Она позволяет создать прочную и недорогую основу как для частных домов, легких сооружений, так и промышленных объектов зданий на любых почвах. Затраты на устройство такого фундамента ниже, чем на строительство классической ленточной основы, заглубляемой ниже уровня промерзания грунта, в среднем на 40%. Показатели прочности и долговечности при этом остаются сопоставимыми.

Особенности расчета свайного основания +Видео

Основой любого строения является фундамент, выполняющий функцию удержания  немаленького веса постройки. Он должен обладать стойкостью к повышенной влажности,  температурным колебаниям, осадкам и сыпучести почвы.

В данной статье мы рассмотрим монтаж  фундамента на винтовых сваях, виды и особенности его возведения.

Понятие винтовой сваи

            Винтовой сваей называется стальная труба, состоящая из заостренного наконечника со  спиральными  лопастями, которыми производится закручивание их в почву по принципу самореза. С помощью этих лопастей снижается давление сваи на почву, что препятствует ее выдавливанию  пучением промерзшей почвы. Наконечник или шнек является главным элементом сваи и  определителем ее надежности.

На боковые поверхности погруженного в почву фундамента действует сила морозного пучения. Эта  сила очень большая.

Заметка: Величина силы морозного пучения почвы на боковую поверхность жб основания в  зависимости от типа почвы может быть от 7 до 11 тонн на метр квадратный.

Так, к примеру, сила выталкивания пучинистого грунта на забивную жб сваю сечением 200*200 мм  составляет до девяти тонн. Вес малоэтажного здания не сможет компенсировать эти силы. Были случаи, когда происходило повреждение столба буронабивной сваи и отрывание ее от пятки.

Свая, имеющая диаметр в 108 мм, обладает маленькой поверхностью с боков и земля к  металлическому столбу не так намерзает, как к железо-бетонному. Поэтому сваи являются наиболее устойчивыми при воздействии пучения почвы. Лопастями обеспечивается надежная опора для  легких строений.

Разновидности винтовых свай

Существуют 4 распространенные формы свайных столбов:

1. Однолопостная. Применяетсяпри устройстве основания на нормальных грунтах для легких  строений и каркасно-щитовых домовладений;
2. Многолопастная. Фундаментына таких сваях используются для одноэтажных пенобетонных  строений ;
3. Узколопастныесваи, имеющие узкие лопасти. Используются на каменистой местности для  строения легких зданий;
4. Сваи, изготовленныедля вечномерзлых почв. Применяются в тех же сферах, что и  узколопастные.

Выделяются следующие виды свай в зависимости от изготовления наконечников: сварные и  литые. В сварных наконечники приваривают к столбу. Этот  метод, благодаря простоте, используется как на крупных заводах, так и на мелких производствах, что не может не влиять на их разнокачественность.Применяются на низко плотных почвах — глинистых, суглинистых, супесях.

Важно: При столкновении лопастей при ввинчивании с твердыми горными породами или корнями деревьев, может произойти деформация винта.

Создание литых заключается в заливке цельной конструкции. Их качество на порядок выше сварных.Стандартный размер лопасти сваи для индивидуальных жилых построек 30 см. Сталь для  формирования лопастей может быть толщиной до одного сантиметра. Стержень конструкции  выполняется из стальных столбов с толщиной стенки не  меньше 0,4см, и диаметром от 5 до15 см. Литые сваи отличаются от сварных точностью размещения стержня при ввинчивании. Они не  имеют особенности перекашиваться в процессе заглубления, а при стычке с препятствием их  наконечник не повреждается.

Предпочтительнее сваи с оцинкованными наконечниками, благодаря которому они не  подвержены коррозийным образованиям от влияния подземных вод. По сроку эксплуатации они  превышают сваи из черного  металла, обработанные антикоррозионными средствами.

Любые сваи после непосредственной установки обустраиваются стальными наголовниками, которые используются как опорная площадка для расположения обвязки основания.

Заметка: Наголовниками называют обрезанный цилиндр, в на верху которого находится  квадратная площадка. Отдельно стоящие  сваи объединяются  в одну конструкцию  обвязкой. Эта система носит название  ростверк.

Укладка свай

Расчет свайного основания

• рассчитывается уровень прочности основания и подбираются опорные элементы;
• вычисляется показатель прочности почвы;
• производятся необходимые вычисления свай.

Подбор сваи по диаметру выполняется по показателям несущей способности и тяжести  предполагаемого здания. При постройке жилых домов, в основном, используют столбы диаметрами от восьмидесяти девяти  до ста восьми миллиметров. Сваи 89 мм (максимальная нагрузка более пяти тонн) применяют для  легких каркасных строений. А под дом из профилированного бруса подойдут сваи 108 мм.

По длине сваи подбираются в зависимости от рельефных разностей и уровня промерзания грунта.  Для ровной местности используют сваи от трех до трех с половиной метров.

Заметка: При устройстве одного основания на разноуровневом рельефе возможно  задействование столбов разного размера.

Чтобы рассчитать необходимое количество опор для данного фундамента, нужно массу строения  поделить на показатель максимальной нагрузки 1 ствола. Сваи устанавливаются с периодичностью  от 2,5 до 3 м.

Преимущества устройства фундамента на сваях

Преимущества:

• Легкий монтаж, не требующий привлечения строительной техники;
• Небольшая цена;
• Такое основание может возводится на нестабильных почвах;
• Занимает небольшое пространство;
• Может строится на любых почвах;
• Выдерживает высокие нагрузки;
• Может устанавливаться руками и в любую погоду;
• Возможно расширение строительства и пристраивание;
• Стойкостьк пучению почвы;
• Неподвержен вибрационным и ударным действиям на грунт, что позволяет устраивать их  даже вплотную к существующему зданию без риска его повреждения.

К недостатком такого фундамента можно отнести большую усадку, слабость к коррозийным  образованиям и то, что нет возможности устройства подвала.

Особенности монтажа на винтовых сваях

В настоящее время свайный фундамент становится все более популярным, ведь он может  устраиваться на проблемных почвах. Также, еще одним показателем является относительно  небольшая стоимость как самого материала, так и монтажа.

Весь процесс устройства можно разделить на этапы:

• Исследование участка.
• Проведение исследования на тип почвы и уровень грунтовых вод.

Важно: Расположение свайных лопастей производится в глубинные слои земли, чтобы  уменьшить риск усадки основания.

Необходимо проанализировать рельефные особенности местности на котором будут возводиться  сваи. Такой фундамент отличается от иных типов тем, что он не нуждается в выравнивании  поверхности на участке. Ровность оголовков добивается использованием разных по длине свай.

Подготовка

В нее входит произведение расчетов:

• определение количества свай,
• выбор типа наконечника, размера свай.
• Сколько столбов будет нужно зависит от особенностей почвы и размера строения.

Сваи устанавливают вдоль планируемых стен с периодичностью в 3 м. Тип наконечника также  выбирается в зависимости от почвы. Размер стержня подбирается исходя из нагрузки, расположения промерзающего слоя, пучинистости грунта.

Также в подготовительные работы будет входить доставка материала и техники на строительный  участок, разметка участка, проведение необходимых коммуникаций.

Устройство свай производят по предварительно разработанному плану, в котором указывают  конкретные места ввинчивания и на какую глубину. Сначала делаются небольшие углубления от 15  до 20 см, в которые далее в строго перпендикулярном положении вкручиваются сваи. Это может  быть выполнено руками или специальной техникой.

Важно: На протяжении всего процесса необходимо уровнем проверять вертикальность столбов, потому что исправить  погрешности в конце будет очень проблемно.

Погрешность допускается не более двух градусов. Как только все сваи завинчены, выполняют  обрезку верхушек стволов по одному уровню. Это делается специальным автокраном с сваерезом  или обычной болгаркой.

Бетонирование столбов.После ввинчивания в отверстие каждой сваи насыпают песочно-цементную смесь. Это способствует вытеснению воздуха и обеспечивает защиту от коррозийных образований. К сваям приваривают  оголовки из металла;

Обвязка свай, выступающих меньше, чем на 60 см из земли, не является обязательной. Если более,  то к оголовкам свай приваривают швеллер. Обвязку выполняют по внешнему и внутреннему  контуру. Ростверк является основой для дальнейшего возведения стен здания.

Антикоррозионная обработка. Для этого зачищаются все сварные швы, после чего их покрывают защитным средством.

Эксплуатационный срок

Свайные фундаменты используются более двухсот лет для устройства маяков, причалов,  осветительных мачт. Самый старейший причал прослужил более 1,5 века.

В нашей стране сваями пользовались военные для быстрого устройства и демонтажа фундамента  при сменах позиций. В России свайные фундаменты для жилого строительства используется не  более 15 лет. За эти годы каких-то замечаний по отношению к коррозии не отмечалось. Нет ни  одного случая поломки свайных оснований из-за коррозийных образований. Отмечаются несколько единичных случаев, когда происходила усадка основания из-за нарушений монтажа, а также  отрывание лопасти из-за некачественного сваривания материалов. При использовании  литых свай  этот вопрос не актуален.

Существуют утверждения, что при точном производстве, качественных монтажных и  антикоррозионных действиях, сваи могут служить больше ста лет. Однако, на сто процентов это  неизвестно так же, как и при строительстве других видов оснований.

Отделка цокольной части

Как правило,  для отделки свайных фундаментов используются сайдинг, декоративные панели.

Важно: При проведении декоративного обшивания основания необходимо оставить зазор от  грунта. Это нужно, что бы при пучениях почвы она не повредилась.

Зазор не будет бросаться в глаза, т. к. он будет постоянно закрыт травой или снегом. Если есть такая необходимость для его закрытия можно использовать металлическую сетку. Как правило, бывает  достаточным зазора от пяти до семи сантиметров, но эти цифры условны. Все будет зависеть от  особенности почвы на вашем участке, ведь пучение почвы не происходит равномерно.

Поэтому,  следует проанализировать почву со всех сторон основания. Это выполняться так:

• В конце холодного периода на сваях отмечается уровень почвы;
• После оттаивании земли, измеряется понижение уровня по сравнению с зимними  показателями.

Заметка: При производстве измерений нужно учитывать тот факт, что зимы бывают разные. Так на случай суровой зимы зазор делается с небольшим плюсом.

Можно принять меры для понижения уровня пучинистости грунта и зазор не будет нужен. Для этого выполняют дренирование, заменяют грунт на песок и производят  теплоизоляцию  почвы по  периметру фундамента.

Устройство, плюсы и минусы свайного фундамента – установка его своими руками

Свайные фундаменты до недавнего времени почти не применялись в индивидуальном строительстве, за исключением регионов со сложным климатом и грунтами. Свайный фундамент под дом набрал свою популярность одновременно с технологией каркасного строительства. Именно компании, выпускающие лёгкие по весу домики, пригодные для круглогодичного проживания, впервые стали применять их достаточно широко.

Они искали способ снизить стоимость строительства без потери качества, и решение оказалось в замене традиционного ленточного фундамента свайным.

Далеко не всегда возможно непосредственное опирание конструкций фундамента зданий на подстилающий слой грунта. В зависимости от условий, грунт может быть малопригодным для этого, обладая низкой или недостаточной несущей способностью, неустойчивым характером залегания, находиться в зоне вечной мерзлоты и тому подобное.

В таких случаях осуществляется проектирование свайных фундаментов и их устройство, что позволяет обеспечить передачу нагрузки от здания на лежащие ниже, более прочные и плотные слои грунта с предсказуемыми характеристиками.

Свайные фундаменты широко используются в строительстве, поэтому разработано огромное количество вариантов, учитывающих практически любые условия возведения и предлагающие разнообразные решения как с учётом технологических возможностей, так и экономических аспектов.

Сегодня фундамент на сваях – один из самых востребованных на рынке частного и коммерческого строительства. Так как по своим ценовым показателям он оказывается значительно выгоднее классических решений, а по своим техническим характеристикам и сроку службы даже превосходит традиционные фундаменты.

Содержание материала

Где применяются свайные фундаменты

В большинстве российских регионов свайный фундамент применяется для строительства домов на слабых грунтах. Таковыми будут являться торфяники и болотистые почвы. Кстати, он будет и там, где достаточно высокий уровень грунтовых вод.

Плитный или мелко заглубленный ленточный фундамент будет неэффективен на такой земле, так как верхний слой почвы просто не сможет выдержать большую нагрузку.

Проектирование и устройство свайных фундаментов регламентируется не только Строительными нормами и правилами, в частности, СНиП 2.02.03-85, но и другими нормативными документами, к которым относится, например «Руководство по проектированию свайных фундаментов». В нём изложены все рекомендуемые решения, применяемые для устройства данного типа фундаментов, определены параметры необходимых изыскательских работ, методы выполнения проектных и виды осуществляемых расчётно-конструкторских работ.

Рассмотрены вопросы расчёта свай по несущей способности, расчёт свайных фундаментов и оснований по деформациям, общие вопросы проектирования свайных фундаментов.

Отдельно выделены особенности проектирования в специфических условиях, таких как просадочные грунты, набухающие грунты, подрабатываемые территории или сейсмические районы.

Свайный фундамент представляет собой более сложную систему, чем просто набор свай, поэтому для квалифицированного расчёта других элементов применяются и иные рекомендованные к использованию материалы, например, «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов».

Использование нормативной литературы позволяет обеспечить высокое качество проектных работ и обоснованное принятие экономических решений без ущерба безопасности и долговечности зданий и сооружений.

Именно для этого используют сваи. Вертикальные конструкции опускаются на достаточную глубину в землю и передают нагрузку на более плотные слои грунта, которые располагаются ниже. Цена такого фундамента более низкая, чем на классические типы фундаментов с выемкой грунта.

Также установка свайного фундамента станет оптимальным решением в районах вечной мерзлоты и там, где имеются подвижные грунты.

Домик для отдыха на берегу реки или вблизи водоёма тоже лучше ставить на свайный фундамент. При использовании качественной гидроизоляции конструкция прослужит намного дольше, чем прочие типы фундаментов.

Виды используемых свай

Свайные фундаменты различаются по нескольким параметрам. Определённый тип подходит для эксплуатации в конкретных условиях. Также от этого зависит стоимость обустройства фундамента, которая включает в себя требуемые стройматериалы и работу специализированной техники.

По используемым материалам

Сваи могут быть изготовлены из различных материалов. Для фундаментов под разные строения и сооружения используются сваи из дерева, металла, бетона и железобетона, а также комбинированные виды свай.

Последний тип считается одним из самых надёжных, так как разные материалы по-разному подвергаются коррозии, как следствие, дольше сохраняют свой первозданный вид и выполняют основные функции.

По методу погружения

Первое и основное различие свай – это использование полностью готовых единиц, которые опускаются в грунт и свай, требующих изготовления на месте.
К первому виду относятся забивные, буроопускные и винтовые сваи. Ко второму –

буронабивные и комбинированные.

Забивные и буроопускные сваи чаще используются при возведении фундаментов в многоэтажном строительстве. Они представляют собой весьма объёмные бетонные или железобетонные балки. Цена на сами конструкции достаточно высокая, а для их установки требуется крупная строительная техника.

Аренда спецмашин при индивидуальном строительстве встанет в копеечку.

По несущим нагрузкам

Все сваи подразделяются на два основных типа:

1. Сваи-стойки, которые проходят мягкие и ненадёжные слои грунта и, в конечном счёте, опираются на твёрдую породу.
2. Сваи, которые остаются «висеть» в земле. Такие сваи используют в том случае, когда твёрдая порода находится на недосягаемой глубине или её просто нет, например, в условиях вечной мерзлоты, или на болотах и торфяниках.

В первом случае вся несущая нагрузка, передаваемая от здания на фундамент, переходит на твёрдые слои породы, и здание, получается, под собой имеет надёжную опору.

Во втором случае действует иной принцип. Нагрузка распределяется равномерно на все сваи, а сваи удерживаются в грунте за счёт силы трения между поверхностями сваи и земли. И те и другие неплохо зарекомендовали себя и используются в строительстве на равных условиях.

Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент представляет собой поле из отдельных свай. Их количество, расстояние между сваями, способ распределения и обвязки рассчитывается индивидуально под каждый проект дома. Сверху каждая свая может иметь небольшую площадку или выведенную арматуру. Это необходимо для последующего монтажа обвязки.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи – безусловный лидер в сфере частного строительства. Большинство каркасных проектов в основе имеют фундамент на винтовых сваях. Свая представляет собой металлическую трубу, заостренную снизу и с приваренной винтообразной лопастью.

По сути, это не что иное, как большой саморез, только без шляпки. Такая свая просто вкручивается в грунт. Для этого может использоваться строительная техника, или возможно обустроить свайный фундамент своими руками. Одна из самых бюджетных и нетрудоёмких технологий.

Винтовые сваи могут быть комбинированными. Если классическая винтовая свая – полая металлическая труба, то комбинированная предполагает заполнение пустоты бетонным или железобетонным раствором.
К плюсам фундамента на винтовых сваях относятся его низкая стоимость, возможность установки без применения тяжелой техники, использование в условиях вечной мерзлоты и на болотистых почвах.

Минусы такого фундамента – недолговечность, по отзывам, он может простоять около 70 лет. Ещё один недостаток – фундамент на винтовых сваях без ростверка может выдержать только легковесные конструкции, например деревянные или каркасные дома. Для каменных, кирпичных или блочных построек лучше использовать другие, более прочные фундаменты.

Фундамент на буронабивных сваях

Буронабивные сваи – вид свай, который изготавливается на месте с применением бетонного или железобетонного раствора и армирования. Для начала на строительном поле, размеченном согласно чертежу, бурятся скважины. Вертикальные шахты усиливаются армированием, а затем заливаются раствором.

В зависимости от типа грунта, на котором производится монтаж фундамента на буронабивных сваях, могут использоваться различные обсадочные материалы.

Например, в случае сыпучих и песчаных грунтов, в шахту может быть опущена специальная полая труба. Технология допускает изолирование стенки рубероидом, толем, полиэтиленовой плёнкой. В зависимости от используемого материала, после заливки обсадка может быть убрана, а может быть оставлена в шахте, выполняя функцию гидроизоляции.

Сваи, изготовленные по последней схеме, с применением обсадочно-изолирующих материалов, служат дольше, чем простые буронабивные сваи.

Плюсы такого фундамента – простота в установке. Одна из разновидностей буронабивного фундамента – столбчатый. Такой фундамент можно обустроить без применения специальной техники. Углубления для свай выкопать или пробурить вручную, самостоятельно сделать раствор и залить основание.

Ещё одно достоинство – возможность поставить дом даже в труднодоступном для техники месте, почти вплотную с другими строениями.

Однако такой фундамент будет являться недолговечным и менее прочным. Без специальной гидроизоляции заливные сваи достаточно быстро разрушаются. К минусам можно отнести невозможность их эксплуатации в регионах, где наблюдаются горизонтальные подвижки грунта.

Виды используемой обвязки

Сами по себе сваи представляют собой просто столбы или стойки. Для того чтобы они превратились в полноценный фундамент необходима обвязка свайного фундамента. Свайно-ростверковый фундамент по своим характеристикам превосходит ленточные и монолитные плитные фундаменты. Он считается более устойчивым к любым подвижкам грунтов. В зависимости от веса строения используются различные решения.

Сваи-колонны

Самый простой вид сваи – это свая-колонна, которая используется в качестве фундамента для забора или лёгкого летнего домика. Она же будет продолжением и основой сооружения, которое будет монтироваться вокруг сваи. Какая-либо обвязка в этом случае не требуется.

Обвязка из бруса

Чаще всего используется при обустройстве свайно-винтового фундамента под строительство лёгкого каркасного или бревенчатого дома.

Функцию ростверка в этом случае выполняет 200-й брус из лиственницы. Если делаете свайный фундамент своими руками, то брус стоит укладывать на специальные площадки, которыми оборудована каждая свая, и надежно крепить болтами и стяжками. Места стыковки двух элементов обвязки оформляются пазом.

Металлическая обвязка

Ростверк на свайно-винтовом фундаменте может быть выполнен из профиля, швеллера или уголка. В этом случае монтаж происходит с применением сварки.

Так же крепление возможно на болты, если изначально свайно-ростверковый фундамент предусматривает такую конструкцию. Для этого каждая свая должна быть оборудована небольшой площадкой с отверстиями под два или четыре болта, также как и обвязка, идущая в комплекте.

В этом случае свайное поле должно быть установлено с минимально допустимой погрешностью, иначе обустройство ростверка станет невозможным.

Монолитный ростверк

Свайно-ростверковый фундамент – это гибрид свайного фундамента и классического ленточного или плитного. В случае, когда необходима особая жёсткость конструкции, применяется следующая схема: поверх свай собирается опалубка и делается монолитный ростверк в виде плиты или ленты.

Лучше всего такая конструкция сочетается с буронабивными сваями. В этом случае армирующие элементы каждой сваи выводятся наверх и становятся основой ростверка. При этом дополнительное армирование ростверка также необходимо.

Этапы работы при устройстве свайных фундаментов

Доверить специалистам или обустроить свайный фундамент своими руками – возможны оба варианта. Работы можно выполнять как с применением строительной техники, так и воспользоваться электрическим или ручным буром для ям, или вовсе выкопать шахты вручную.

Земельные изыскания

Устройство свайных фундаментов происходит на достаточно сложных грунтах. Чтобы избежать ошибок в проектировании и рассчитать осадку свайного фундамента, целесообразно заказать земельные изыскания. Несколько пробуренных информационных шахт и детальный анализ специалиста, который будет представлен в виде официальных документов – карты грунтов, позволит сделать точный расчёт и определить оптимальную глубину шахт под сваи.

В том случае, если заказывать свайный фундамент без геологической разведки, есть риск изготовить сваи недостаточной длины.

Вторая проблема, с которой можно столкнуться – упереться в скальную породу на одном из участков свайного поля, что не позволит вкрутить сваи на необходимую глубину.

Проектирование

Устройство свайных фундаментов предусматривает не только процесс физической работы, но и включает в себя обязательный бумажный период. Во время проектирования свайных фундаментов делаются расчёты, которые позволяют определить размер свайного поля, глубину шахт и их количество, расстояние между сваями.

Более лёгкие конструкции позволяют располагать сваи в фундаменте на расстоянии 2,5 метра друг от друга. Расчет фундамента для тяжёлых сооружений и на сложном грунте требует увеличения частотности – расстояние может сокращаться до 1 метра. Также сваи могут опускаться в грунт не вертикально, а под определённым углом, что усиливает конструкцию.

На чертеже обязательно должны быть обозначены наиболее нагруженные участки дома: длинные прогоны без дополнительных стоек или несущих поддерживающих колонн, расположение тяжелых элементов – камина, печи. Фундамент в этих местах должен быть также усилен, в некоторых случаях в изначально разработанную схему добавляют дополнительные сваи.

Обустройство свайного поля

Свайное поле должно полностью соответствовать расчётной схеме. Допускается минимальная погрешность. Это касается как координат расположения сваи, так и её отклонения по вертикальной оси.

Такая точность необходима для того, чтобы нагрузка, передаваемая от здания на фундамент, распределялась равномерно. Также этот параметр напрямую влияет на качество возведения ростверка.

Когда пробурены шахты, любым доступным способом вкручиваются сами сваи. Именно на этом этапе необходим тщательный контроль за вертикальным и горизонтальным уровнями.

После установки всех свай, с помощью лазерного уровня делается отметка на каждой свае и производится обрезка излишков трубы. А поверх каждой сваи наваривается специальная площадка, на которую будет крепиться ростверк. Кроме этого, необходимо сделать обвязку свай по периметру и в случае необходимости усилить диагонали.

Установка ростверка

В зависимости от способа установки ростверк на свайном фундаменте подразделяется на высокий, низкий и заглубленный.

Кроме того, он может быть выполнен в форме ленты, идущей по всему периметру, а также опоясывать сваи под несущими внутренними конструкциями. Внешне такой ростверк напоминает ленточный фундамент. В отдельных случаях монолитный ростверк может представлять собой плиту.

Как сделать свайный фундамент в этом случае? Технология такая же, как и при обустройстве фундамента с более простой обвязкой.

Если после вкручивания свай предполагается обустройство плиты, необходимо вывести свайную арматуру, соединить её с арматурой будущей плиты, собрать опалубку и уже после этого заливать основу.

Благодаря обустройству монолитных ростверков применение свайно-винтовых фундаментов стало возможно в промышленном и коммерческом строительстве. Большая нагрузка равномерно распределяется на все сваи, что обеспечивает надёжность и прочность всей конструкции.

Утепление фундамента

Утепление свайного фундамента не требуется. При отсутствии ростверка достаточно будет закрыть свайное поле – расстояние между домом и землёй. Защитив его от ветра, вы защитите дом и от холода. Необходимый слой утеплителя, который поддерживает нужную температуру в здании, заложен в пространство между основанием и полом дома. В том случае, если фундамент дополнен ростверком, то утепляется именно этот элемент.

Для этого в первую очередь применяется ветрозащитный экран, который закрывает пространство под домом. А в случае необходимости используют классические теплоизоляторы, которые применяют для утепления ленточных и монолитных фундаментов. Чаще всего это полистирольные плиты. В случае обустройства неглубокого цоколя возможно утепление фундамента термопанелями. Для этого цоколь снаружи закрывается асбестоцементными плитами, также может использоваться листовой шифер или фасадные комбинированные плиты, а внутри уже крепится любой тип утеплителя.

Фасадные работы

Отделка свайного фундамента возможна различными материалами. Для этого применяют сайдинг, кирпич, искусственный или натуральный камень, панели, имитирующие любую поверхность. Выбор материала для облицовки зависит от общего стиля оформления дома.

Само по себе здание, которое стоит на фундаменте из тонких свай смотрится не очень эстетично. Облицовка помогает не только улучшить внешний вид, но ещё и дополнительно утеплить дом, так как закрытый цоколь препятствует попаданию под дом лишней воды и защищает от ветра.

Прежде чем заниматься какой-либо отделкой, необходимо грамотно закрыть пространство под домом. Сделать это можно с помощью возведения забирки. Это специальная стенка, которая возводится близко с основанием дома, но никак не привязана к нему. Поэтому когда фундамент начинает гулять, осаживаясь неравномерно, защита и облицовка, которая крепится к этой стенке, не деформируется.

На этом видео – монтаж свай для фундамента в реальных условиях.

Отзывы, которые приходили в редакцию нашего сайта о строительстве свайного фундамента для своего дома

Сергей, Московская область. Капитальный дом.

«Дому уже пять лет, каркасник строил сам. Фундамент выбрал на винтовых сваях, они на 4,5 метра уходят в землю, над землёй осталось около 50 см. Заказывал металлические со специальной антикоррозийной обработкой, бурил и устанавливал производитель. Установка заняла три дня. До настоящего момента нареканий нет. Окна, двери открываются исправно, по фасадам никаких трещин, то есть, усадки нет или она минимальная, так что на эксплуатационных характеристиках это не отражается».

Алексей, Пермская область.  Дачное строительство.

«Если и ставить дом на свайном фундаменте, то однозначно только закрывать цоколь и вешать фасады. На даче старый дом на ленточном стоит, давненько уже. По весне гуляет, да и сам фундамент уже трещинами пошёл. А новый поставил на свайном, сам заливал.

Всё хорошо, нареканий нет. Однако каждую весну проводить уборку на участке – реальная проблема. Под дом задувает всякий мусор, там постоянно сыро и грязно всю весну. Просыхает и перестает тянуть сыростью только к концу июня. Но тогда появляется другая беда – пыль. Два года помучался, сейчас буду закрывать, может проблема и решится. Хотя сырость может пойти в дом».

Эдуард, Башкортостан. Загородный коттедж.

«Строил для себя, никуда не торопился. Остановился на винтовых сваях с заливкой, так как участок – бывшее осушенное болото, торф.

После установки для надёжности выждал год, пока фундамент не даст естественную осадку, так как слышал отзывы, что иногда монтажники могут промахнуться, и один из участков фундамента просто со временем уйдёт в грунт. За год уровень не изменился. После этого начал строительство.

Дом в два этажа, но не тяжёлый – из оцилиндровки. Стоит седьмой год. Почти сразу после завершения коробки закрыл цоколь и утеплил. Снаружи – природный камень и вентиляция. Считаю, что для нашего региона – одно из лучших решений. У соседей в посёлке есть и на ленточных, и на плитных фундаментах дома, мне не нравится, как они гуляют».

устройство свай в вечномерзлых грунтах

Устройство фундамента на буронабивных сваях допускается в сложных грунтах, которыми считаются водонаполненные почвы, грунты скальные и промерзлые. Работы проводятся в соответствии с технологическим регламентом, указанным в СНиП 2.02.03-85, СНиП 2.02.01-83. Коэффициент расчета прочности, качество и состав, в том числе размер фракций, берется из таблицы ГОСТ. Удобство несущего основания свайного буронабивного типа определяется точечным воздействием на грунт, вследствие чего обеспечивается снижение динамической нагрузки на основания рядом стоящих строений, коммуникаций подземного и надземного типа.

Особенности обустройства буронабивных свай в водонаполненных грунтах

В зависимости от общей массы будущего строения, а также его конструктивных особенностей, чаще выбирается фундамент на буронабивных сваях с уширенным основанием

В зависимости от общей массы будущего строения, а также его конструктивных особенностей, чаще выбирается фундамент на буронабивных сваях с уширенным основанием. Опора предполагается на слои крупного песка с глубиной залегания до 7,0-8,0 метров. Для бурения применяется буровая установка типа ПБУ, расчетный проход скважин которой не менее глубин, указанных в проекте. Установки оснащаются буровыми коронками, шнеком, ударной штангой для трамбования, конец которой заострен на 90 градусов, диаметр наконечника 27,5 см, масса 250 кг.

Начальный этап работ требует выполнения опытных исследований по степени величины влияния динамических воздействий при трамбовании сухой бетонной смеси и щебенной засыпки на рядом стоящие строения. Определяется величина высоты сбрасывания трамбовки, стандарты 3,5-5 метров – это показатель, при котором динамические воздействия оказывают минимальное влияние на близрасположеные фундаменты. Обязательно принимается в расчет количество ударов трамбовки для засыпки порции щебня.

Чтобы обустроить буронабивные сваи в водонасыщенных грунтах, выполняются поэтапные работы:

1. Проведение подготовительных работ, которые включают:
   • разметку расположения инженерных коммуникаций;
   • очистку территории от твердых наземных покрытий;
   • разметку и уточнение границ наружных оконечностей фундаментов строений, в условиях уплотненной застройки;
   • разбивку осей свай посредством разметки периметра фундамента будущего строения. Точность разбивки +/- 10 мм, обязательно закрепление точек посредством колышков, несмываемой краски.

Важно! Подготовительные работы в обязательном порядке включают определения уровня расположения подземного водонасыщеного слоя. Кроме того, проводится отработка технологии трамбования щебенной подушки в нижнюю часть скважины, и расчет количества ударов, необходимых для забивания щебня «до отказа».

2. Устройство буронабивных свай в водонасыщенных грунтах с уширенным основанием из щебня.

Выполняется монтаж в пробуренную скважину обсадной трубы с таким расчетом, чтобы частично продавить ее в грунт

На этом этапе устанавливается буровой станок на предварительно размеченную ось скважины, пробуривается отверстие до несущего слоя, с величиной заглубления 10-15 см. Осуществляемое бурение и обустройство свайных элементов проводится методом «через одну», с возвратом в пропущенные шурфы после того, как осуществится процесс схватывания смеси бетона в уже залитых шурфах. Но не ранее, чем через сутки или набора бетоном прочности в 25% от установленной проектными документами.

Рекомендуем к прочтению:

3. Выполняется монтаж в пробуренную скважину обсадной трубы с таким расчетом, чтобы частично продавить ее в грунт.
4. Выполняется откачка воды посредством насоса и частичная зачистка забоя желонкой.
5. Отсыпается сухая бетонная смесь на уровень 40 см объемом до 0,035 м3.
6. Постепенно обсадная труба поднимается, одновременно трамбуется сухая смесь бетона марки от М150 до первоначального уровня глубины, вследствие чего в скважине создается малопроницаемая для воды пробка-уширение из бетона, что минимизирует риск последующего наполнения скважины водой.
7. Выполняется отсыпка слоев щебня с трамбованием до «отказа». Объем порции щебня не превышает 0,025 м3, то есть высота подушки до 35 см. Фракционная составляющая щебня для уширения 20-40 мм, прочностные показатели не ниже 30 МПа.

Важно! Состояние «отказа» — это снижение уровня уплотняемого слоя до 1 см за один удар трамбовочного оборудования. В процессе работы и подсыпки сначала сухой смеси бетона, затем щебня, создается уширение в нижней части шурфа (основания) буронабивной сваи диаметра 450 мм высоты до 500 мм.

Совет! В случае, когда начальная порция щебенной подсыпки не трамбуется в грунт, подсыпается вторая порция щебенного наполнителя и утрамбовывается до состояния «отказа».

8. Выполняется монтаж внутрь обсадной трубы арматурного каркаса, сваренного из прутков диаметра 12 мм с последующей заливкой бетоном.
9. Формирование сваи посредством изымания обсадной трубы, удаление верхнего слоя грунта, устройство ростверка.

Важно! Если водонасыщение грунта ненормированно, то бетонирование свайного ствола проводится с одновременным извлечением обсадной трубы или после удаления трубы из шурфа. Перерывы в заливке бетона более, чем на 25-30 минут не допускаются.

Монтаж буронабивных свай в скальных грунтах

В некоторых случаях используется свайный тип фундамента с опорой на скальные грунты

Зачастую перед проектировщиками стоит задача перенесения на грунты основания нагрузок, превышающих расчетный коэф сопротивления. В этом случае используется свайный тип фундамента с опорой на скальные грунты. Заглубление может достигать 42 м от поверхности, при этом расчетная нагрузка составляет до 30 МИ. Нормативный документ для определения расчета свай с опорой на скальные грунты – СНиП 2.02.03-85. Несущая способность определяется прочностью грунта на одноосное сжатие под нижним концом определенного диаметра тела сваи. В случае повышенного заглубления элемента, расчет несущей способности рассчитывается по коэф, принимающему во внимание уровень заглубления. Таким образом, учитывается сопротивление боковой поверхности свайного тела.

Практически доказано, что прочностные показатели массивов скальных пород, определяемые трещиноватостью, шириной раскрытия трещин и другими факторами, всегда являются ниже показателей прочности грунта на одноосное сжатие. Кроме того, практическим путем выяснено, что при строительстве фундамента на буронабивных сваях, зачистить дно скважины от породы не всегда возможно, поэтому коэф несущей способности определяется показателями сопротивления по боковой поверхности. В этом случае свайный элемент работает как «висячий».

Сваи в грунте скального характера организовываются по образцу «висячих» или с висячим ростверком

Таким образом, сваи в грунте скального характера организовываются по образцу «висячих» или с висячим ростверком. Данный фундамент представляет собой ростверк из сборной или сплошной ж/б ленты, связывающий свайные элементы по оголовьям. Свая не упирается в грунтовые массы, из-за чего не испытывает влияния сезонных подвижек. В это же время опорный элемент полностью принимает на себя основную нагрузку несущих стеновых панелей, равномерно распределяя массу по поверхности и передавая ее на тело свай.

Важно! Лента ростверка должна располагаться на расстоянии 15-30 см от дневного края грунта.

Вне зависимости от строительства основания на коротких или длинных сваях, постепенный процесс потери несущих качеств развивается с одинаковой интенсивностью. Однако, короткие сваи «висячего» типа менее подвержены касательным напряжениям боковой поверхности, что повышает срок эксплуатации фундамента.  Неравномерность касательных напряжений боковой поверхности длинных свай приводит к быстрому их износу.

Строительство фундамента на буронабивных сваях в условиях вечной мерзлоты

Общие положения регламентируют применение фундамента на висячих буронабивных сваях на территории незасоленных вечномерзлых грунтов

Общие положения регламентируют применение фундамента на висячих буронабивных сваях на территории незасоленных вечномерзлых грунтов, имеющих показатели по льдистости ниже 0,4, вне зависимости от температурных измерений ГОСТ 25100-82, СНиП 2.02.04-88. Под висячими сваями сечения сплошного типа понимаются элементы, изготовленные буронабивным способом на всю проектную длину и передающие нагрузки на грунт боковым ребром и нижним концом.

Рекомендуем к прочтению:

Важно! Допустимо применение комбинированных висячих свай, нижняя часть которых состоит из монолитного бетона, верхняя – железобетонные сваи промышленного изготовления. Также допускается применение свай-стоек, передающих нагрузку на нижний конец, упираемый в грунты несжимаемого типа.

Рекомендованные условия: работы проводятся круглогодично, посредством устройства свайных фундаментов в предварительно пробуренные скважины путем выкладки бетона и его затвердения методом термоса в контакте с грунтом. ГОСТ 24546-81 регламентирует предварительные проведения контрольных испытаний на уровень статистическую и выдерживающую нагрузку. Показано применение механизмов ударного действия, функции которых не имеют ограничений по мерзлотно-грунтовым условиям и дайне скважин. Для облегчения прохода грунтов с малым содержанием крупноскелетных фракций (до 20 мм диаметра включительно), обязательно использование приборов вращательного бурения.

Как сделать буронабивные сваи в вечномерзлых грунтах:

• Подготовка строительной площадки подразумевает подсыпку гравийно-щебеночного состава для передвижения тяжелой специальной техники. До начала свайно-буровых процессов должны быть закончены все планировочные и земляные работы, произведена разметка свайного поля в соответствии с проектной документацией: оси будущих скважин отмечаются штырями, забиваемыми в грунт. Высота свободной надземной части штыря не допустима менее 15 см от высоты максимальной величины снежного заноса.
• Покрытие подполья строений выполняется из шлама бурового, предварительно обезвоженного, асфальтобетона, железобетона и прочих гидроизолирующих материалов для минимизации риска проникновения влаги из коммуникаций в грунт, засоления свайных элементов и последующей их деструкции.
• Проводимые работы по строительству монолитного плитного покрытия выполняются арматурщиками и бетонщиками типом захватки, при этом обязательно оставлять «гнездо» для пробуривания скважины. Рекомендовано ограждать место бурения деревянным коробом. Обязательным шагом является раскладка арматуры пакетами по направлению хода работ.
• Выкладка бетонной смеси в пробуренную скважину выполняется порционно с обязательным уплотнением.

В периоды зимних морозов в смесь бетона добавляются противоморозные добавки

В периоды зимних морозов в смесь бетона добавляются противоморозные добавки, осуществляется прогрев бетонного состава, а место выкладки бетона утепляется плитными утеплителями.

• Покрытие из бурового обезвоженного шлама производится одновременно с процессом бурения скважин. Равномерное распределение покрытия обеспечит дальнейшее обезвоживание шлама, в результате чего материал приобретет прочность, требуемую для передвижения. В некоторых случаях допускается добавка в шлам сухого цемента.

Важно! Покрытие подпольев сооружений выполняется после окончания работ по строительству фундамента, но до начала монтажа всего сооружения. Для приготовления смеси бетона рекомендовано применять высокоалитовые и быстротвердеющие марки портланцемента марки М400 т выше, имеющие густоту теста до 28% (ГОСТ 10178-85).

Таблица классификации грунтов с коэф крепости:

Ориентируясь на данные в таблице, застройщик определиться по принимаемому коэф крепости, в зависимости от типа грунтовых масс, что облегчит расчет несущей способности фундамента на буронабивных сваях.

Виды свайных фундаментов: классификация, типы, устройство

Такие основания являются подземными конструкциями с удлиненными формами. Могут располагаться группой либо обособленными элементами, устанавливаться вертикально или наклонно. Определенные виды свайных опор забиваются в почву, некоторые – ввинчиваются, вдавливаются или опускаются. Есть и набивная категория. Любой из способов отличается правилами монтажных работ, материалами, используемыми для изготовления, применением в определенных условиях. Сегодня рассмотрим, какие бывают виды свайных фундаментов.

Предназначение

Прежде, чем начать изучать виды свайных фундаментов и классификацию свай, необходимо узнать их основное предназначение. Их устанавливают под фундаментную основу, чтобы нагрузочные воздействия передавались на почву, а несущая возможность основания увеличивалась.

Свайные фундаменты считаются долговечными, простыми в устройстве, расходы на их возведение достаточно приемлемы.

Способы погружения свай

Независимо от используемых материалов, свайные опоры бывают висячими или в форме стоек. Первый вариант используется на проблемных почвах, залегающих на большую глубину. По ним нагрузочные воздействия передаются за счет нижних концов и трения, возникающего между землей и боковыми стенками. А стойки своими нижними концами опираются на прочную почвенную основу, воспринимающую нагрузку.

Свайные конструкции по способам установки взаимосвязаны и делятся на определенные типы:

• забивные – устанавливаются при помощи ударных воздействий молотом, вибраторов или агрегатов вдавливания. Используют такой вариант установки, если в непосредственной близости отсутствуют другие сооружения, способные дать усадку от сотрясений почвы;
• пустотелые сваи-оболочки – установка в грунт выполняется вибрацией, с дальнейшим замещением извлеченного грунта раствором;

• буровые – выполняется бурение скважины, устраивается каркас из стальной арматуры, заливается бетон;
• набивные – скважина готовится обжатием почвы, заполняется бетоном;
• винтовые – установка выполняется завинчиванием в землю.

Используемые материалы

Рассматривая классификацию свай и свайных фундаментов, важно знать, из каких материалов изготавливаются опорные элементы.

Сваи из древесины

Устройство свайных фундаментов из этого материала применяется под легкие дома, масса которых на каждый квадратный метр не превышает нормативное значение.

Как правило, возводится такое основание под времянки и хозпостройки, кафе, автомойки. К данным сооружениям не предъявляются повышенные требования по согласованиям, как в случаях с капитальными объектами.

Деревянные сваи различаются по пиломатериалам и бывают:

• сосновыми;
• еловыми;
• дубовыми;
• из кедра или лиственницы.

Выбираются прямые бревна, зачищаются. Длина свай может составлять 4.5 – 16 м, в диаметре – 20 см. Если предстоит выполнить большое заглубление, то максимально разрешается наращивать не более четырех элементов. Нижняя часть затачивается конусообразно длиной в полтора – два ствольных диаметра. Если грунт плотный или содержит камни, на нижний участок фиксируется стальной башмак. Верхний торцевой участок оснащается металлическим кольцом, чтобы исключить деформирования во время вбивания.

До начала установки деревянные сваи обрабатываются специальными составами, защищающими от гниения, обжигаются. В качестве дополнительной меры их покрывают креазотом либо осмолкой, обертывают бандажами антисептического действия.

Для столбов фундаментной основы готовят скважины, диаметр которых в полтора раза превышает аналогичный параметр свай. В качестве нижней опоры используют камни либо бетонный раствор. Завершив установку свай, их закапывают и плотно трамбуют. Если все технологические требования соблюдены, деревянная свая прослужит вам не менее двух десятков лет.

Сваи из железобетона

Этот вид свай для фундамента бывает в форме готовых балок либо заливается в опалубку, установленную в подготовленной скважине.

Свайные конструкции бывают круглыми или многоугольными, концы снизу заострены. Параметр длины – до 16 м, диаметр – от 200 до 400 мм.

Особой популярностью пользуются сваи с квадратными сечениями, так как считаются менее трудоемкими и самыми технологичными в производстве.

Свайное фундаментное основание, виды опор

Свайный фундамент – это разновидность оснований, создаваемая группой свай, соединенных в верхних точках балкой либо ростверком. Одна свая удерживает гораздо меньшую нагрузку по отношению к массе надземной части сооружения. В связи с этим опорные элементы формируются в группы.

Монолитные

Перед забивкой опоры в грунте готовится скважина полутораметровой глубины, в не и вставляется столб. На необходимую глубину опору вбивают молотом или копром, заполняя свободное пространство бетонной смесью.

Полые железобетонные сваи состоят из отдельных звеньев, соединение которых выполняется сварным способом либо с помощью болтов. В нижней части таких опор остается грунт, верхняя – заливается раствором, чтобы получить связку с фундаментной основой.

Буронабивные

Рассматривая типы свай и виды свайных фундаментов, следует упомянуть про конструкции, которые изготавливаются на строительной площадке.

Это буронабивные опоры, для подготовки которых выполняется следующий алгоритм действий:

• в почве готовится скважина, глубина которой соответствует аналогичному параметру сваи. Грунт с этой целью бурят или пробивают. В первом случае стенки скважины укрепляют обсадными трубами либо раствором глины. Как только будет достигнута нижняя отметка, пространство для основания расширяется специальным приспособлением, установленным на штанге для бурения;
• в подготовленную скважину опускается труба из рубероидного материала, устанавливается каркас из четырех арматурных прутьев, перевязанных горизонтально;
• все свободное пространство заливается бетонной смесью, которая уплотняется при помощи вибратора.

Металлические

В данном случае роль свай выполняют трубы, швеллер, двутавровые балки. Изредка проводится предварительная подготовка, во время которой швеллера свариваются таким образом, чтобы получилась труба с квадратным сечением.

Встречаются стальные сваи с незамкнутыми сечениями, изготовленные из уголка, двутавра или рельса.

Металлические опоры используются в том случае, когда нет возможности для установки опорных элементов из железобетона. Дело в том, что по мере погружения в почву сталь проще нарастить.

Такой вид опор отличается высоким показателем прочности, что придает процессу забивки их в грунт облегчение. Если опоры с небольшим поперечным сечением, то их можно без проблем вбивать в почву, содержащую камни.

Винтовая свая

Особый вид свай для фундамента – винтовые опоры, изготовленные из металла. Они более экономичны и технологичны, гарантируют высокий уровень прочности, представляют собой трубы, оснащенные снаружи лопастями.

Главными достоинствами винтовых опор являются:

• отсутствие в необходимости проведения земляных работ;
• возможность ведения строительства на участках со сложными рельефами и слабыми грунтовыми составами;
• легкость в пристраивании;
• отличный показатель несущей способности;
• нет процесса усадки;
• возможна установка возле коммуникационных линий и при любых погодных условиях;
• длительный эксплуатационный период.

Свайный фундамент такой классификации применяется на участках со слабыми почвами, отличающихся влажностью, подвижностью и промерзаниями. Подвальное помещение по такому фундаменту устроить не получится, но данный недостаток отмечается для любого вида свайного основания.

Выбирая винтовые сваи, рекомендуется обращать внимание на определенные факторы:

• в качестве основы используются новые стальные трубы, обработанные пескоструйными агрегатами и покрытые антикоррозийными составами. Толщина стенок – от 4 мм, лопастей – от 5 мм;
• наружная сторона сваи гладкая, стыковочные швы отсутствуют, лопасти отличаются правильностью форм;
• к сварным швам предъявляются особые требования, чтобы при заглублении в почву в местах соединений не происходили разрывы.

Различают несколько видов винтовых свайных опор:

• литые – отличаются высоким показателем прочности в местах соединения лопасти и трубы;
• сварные – лопатки навариваются на опору;
• комбинированные – монтаж выполнен из двух элементов – лопасти и конусной части.

Винтовая опора не устанавливается на скалистом участке, но оборудование для подобного монтажа существует.

Классификация ростверков

При обустройстве свайных фундаментов используют разные виды ростверков, чтобы оптимально снизить стоимость работ и не уменьшить функциональность основания.

Классификация ростверков свайных фундаментов:

• ленточный – балка, уложенная по периметру объекта и под стены;
• плитный – представлен плитой, используется в случае, если свайные опоры размещаются по всей площади объекта.

Кроме этого, различают следующие разновидности ростверков:

• сборный – деревянные, железобетонные балки, металлический профиль;
• сборно-монолитный – монтаж выполняется из железобетонных элементов, имеющих специальные замки. Заключительным этапом сборки считается замоноличивание;
• монолитный – изготовление выполняется на строительной площадке за счет заливки раствора в опалубку.

Заключение

Строительство объектов на свайных фундаментах позволяет воплощать в реальность сложные задания за счет простых и доступных методов. С помощью свай возможно освоить подземное пространство на любом почвенном участке.

ТР 100-99 «Технические рекомендации по устройству фундаментов из буронабивных свай в условиях существующей застройки»

ПРАВИТЕЛЬСТВО МОСКВЫ
КОМПЛЕКС ПЕРСПЕКТИВНОГО РАЗВИТИЯ
ГОРОДА

ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

по устройству фундаментов
из буронабивных свай в условиях
существующей застройки

ТР 100-99

МОСКВА — 2000

При возведении зданий на свайных фундаментах в стесненных условиях городской застройки серьезную проблему представляют динамические нагрузки, воздействующие на расположенные поблизости здания. Решение этой проблемы возможно с использованием технологии устройства буронабивных свай.

«Технические рекомендации по устройству фундаментов из буронабивных свай в условиях существующей застройки» разработаны лабораторией оснований и фундаментов ГУП «НИИМосстроя» (к. т. н. В. А. Трушков) при участии ГУ «Мосстройлицензии» (Ю. П. Емельянов) и Управления развития Генплана (д. т. н. Н. Н. Никонов и д. т. н. А. Н. Дмитриев) на основе результатов научно-исследовательских работ, выполненных НИИМосстроем, МГСУ им. Куйбышева, МНИИТЭП, а также многолетнего опыта специализированных организаций по устройству фундаментов из буронабивных свай.

Рекомендации предназначены для строительных организаций, специализирующихся на устройстве свайных фундаментов.