Что такое основание свайного фундамента

Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях

При высоком УГВ и неустойчивом грунте фундамент для частного дома часто приходится делать из свай. Использовать другие варианты в такой ситуации оказывается слишком нерационально. Они будут получаться либо слишком дорогими, либо недолговечными из-за повышенной влажности почвы. Железобетонный свайный фундамент буронабивного типа более дешев и прост в исполнении. Его без проблем можно сделать самостоятельно.

Содержание

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.

Схема одного из видов с подземным ростверком

Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.

Виды фундамента на сваях

В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:

На висячих сваях;

На подпорных сваях.

В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.

В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.

Сваи для устройства подобного основания можно взять:

Винтовые (вкручиваемые) стальные.

Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.

Виды свай для разных типов фундамента

Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.

С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.

Плюсы и минусы свайного основания

У каждого основания имеются плюсы и минусы. Это далеко не универсальный вариант для любого грунта. Не для каждого участка он подойдет. Зато стоит такое основание под частный дом не так дорого, как фундамент плита или заглубленный ниже точки промерзания жб ленточный аналог. В винтовом исполнении опора на сваях обойдется на 30–40%, а в буронабивном – на 20–25% дешевле.

Среди плюсов рассматриваемого варианта можно выделить:

Возможность устройства там, где классические варианты нельзя сделать из-за высокого УГВ, пучинистого грунта или большой глубины промерзания;

Высокая скорость и предельная простота работ при самостоятельном их выполнении;

Экономичность – выбрав фундамент на сваях, во многих случаях можно сэкономить до трети выделенных на обустройства опоры для дома средств;

Минимум земляных работ – для ленточного либо плитно-монолитного аналога копать земли придется в разы больше.

Минусы у свайного фундамента следующие:

Сложность проведения расчетов при проектировании;

Возможность применения только для легких зданий;

Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.

Чтобы такое основание прослужило долго, подготовку его проекта лучше доверить профессионалам. Здесь очень важны тщательные исследования грунта и грамотные расчеты. Необходимо заранее предусмотреть, как поведет себя каждая свая в будущем под нагрузкой. Малейшая ошибка – ростверк и стены на нем поведет сразу же. В результате даже кровля из металлочерепицы или профнастила на крыше будет повреждена, не говоря уж о треснувших перегородках внутри здания.

Пример на забивных сваях

Второй важный момент – это ограничения по весу строения. Тяжелый керамический кирпич или бетон для коттеджа на свайном фундаменте брать точно не стоит. Здесь больше приемлемы каркасные либо пенобетонные технологии. Они позволяют возвести легкие стены, которые простоят на винтовых либо буронабивных опорах долго и без проблем.

И вообще, прежде чем выбирать тип основания под свой дом, следует тщательно изучить, что такое СИП-панели, кирпич, брус, бревно, газо- и пеноблоки со всеми их характеристиками и плюсами с минусами. Вес стройматериала стен сильно влияет на выбор вида фундаментного основания.

Буронабивной свайный фундамент своими руками

Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.

Устройства выполняется в пять этапов:

Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.

Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.

Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.

Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.

Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.

Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.

Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.

В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.

Применение фундаментов на сваях в строительстве

Фундамент на железобетонных сваях прекрасно подходит для многих типов частных малоэтажных домов. Сделать его самому, руководствуясь представленной выше пошаговой инструкцией, не должно составить труда. Вот только расчеты лучше заказать у специалистов. Для гаража или бани подобную основу можно рассчитать и самостоятельно. А для коттеджа проект фундаментного основания должен быть выполнен только профессионалом.

Источник

Что собой представляет свайный фундамент?

Для возведения зданий используют различные фундаменты. Пользуется популярностью свайный вариант. Он отличается экономичностью, быстротой сооружения и простотой. Для обустройства фундамента необходимое количество свай погружается в почву. При этом основание железобетонной, винтовой или буронабивной опоры расположено ниже глубины промерзания, обеспечивая устойчивость сваи под нагрузкой. Благодаря высокой несущей способности опор достигается надежность свайного фундамента на различных видах почвы. Рассмотрим детально фундамент под сваи и его особенности.

Что представляет собой фундамент из свай?

Планируя построить дом на сваях, изучите конструкцию свайных оснований и выберите требуемый вариант. Многие знают, что в качестве опорных элементов свайного фундамента используют буронабивные опоры, железобетонные колонны, а также винтовые сваи. Что такое основание свайного типа и, как сделать свайно-винтовой фундамент, нам предстоит разобраться.

Различные фундаменты используют для возведения зданий

Итак, познакомимся со свайным основанием. Оно представляет собой сборную конструкцию, состоящую из следующих элементов:

• опор, погруженных в грунт до большой глубины, соответствующей уровню промерзания почвы. Наряду с буронабивными, винтовыми и железобетонными сваями используются также другие варианты. Например, трубы из асбоцемента, в которые залит бетонный раствор. Оголовки свай срезают в одной плоскости, обеспечивая горизонтальность;
• ростверка, выполненного из металлопроката или железобетона. Благодаря ростверковому усилению повышается способность опор сопротивляться деформациям грунта. Ростверком объединяют сваи под ленточный фундамент. Фиксируя ростверком количество необходимых свай, повышают нагрузочную способность фундамента.

Свайный фундамент применяется исключительно на проблемных грунтах, а также в условиях наклонного рельефа. Конструкция свайного основания обеспечивает пропорциональное распределение нагрузок от массы строения на почву. Для обустройства основы нет необходимости выполнять трудоемкие земляные мероприятия по подготовке приямка или котлована.

Разновидности свайных фундаментов

Для возведения зданий используются различные виды фундаментов свайного типа, которые отличаются в зависимости от следующих факторов:

Исключительно на проблемных грунтах применяется свайный фундамент

• вида свайных опор;
• метода изготовления опорных элементов;
• способа погружения свай в почву;
• размещения опорных колонн под возводимым строением;
• способа передачи усилий от массы строения на грунт;
• конструктивных особенностей ростверковой обвязки.

Остановимся детально на каждом моменте классификации. Начнем со свайных опор. Сваи представляет собой опорные элементы, погруженные в почву в виде готовых изделий или забетонированные непосредственно на участке строительства. Контактирующая с грунтом нижняя часть опоры имеет разную форму:

• заостренную. Для погружения в грунт такой опоры необходимо использование специальной техники, ударное воздействие ручным методом или вращательное движение;
• плоскую. Сваи с плоским подпятником формируют в почве. Для этого бурят скважину диаметром, соответствующим сечению опоры, устанавливают арматуру и бетонируют.

Для изготовления свай применяют указанные виды материалов:

Древесину хвойных и твердых пород. Очищенные бревна используют в цельном виде или сращивают до требуемых размеров. Рабочую часть опоры заостряют, а всю сваю защищают смолой или битумом от поглощения влаги. Деревянные опоры используют для временных построек, каркасных домов и деревянных коттеджей.

Различные виды материалов применяют для изготовления свай

Металл. В качестве основы используют стальные трубы, двутавр и различные типоразмеры прокатных профилей. В нижней части свай закрепляют конусообразную насадку или погружают металлические опоры в почву без нее. Для усиления сваи полость трубы заливают бетоном. Разновидностью металлических опор являются винтовые сваи.

Железобетон. Используют готовые железобетонные опоры, собирают сваи из отдельных элементов, а также применяют опоры буронабивного типа. Для повышения прочностных характеристик опору армируют в продольном и поперечном направлении. Железобетонные сваи отличаются профилем поперечного сечения и нагрузочной способностью.

Для свай также применяют трубы, изготовленные из асбоцемента, которые после погружения в скважину заполняют бетоном. Используются цельные и полые сваи с различной конфигурацией в поперечном сечении.

Наиболее распространенная форма профиля:

• окружность;
• квадрат;
• прямоугольник.

Винтовые сваи являются разновидностью металлических опор

По способу изготовления свайные опоры делятся на следующие разновидности:

• готовые опорные элементы, изготовленные самостоятельно или на специализированных предприятиях. Такие сваи внедряются в почву путем ударного или вибрационного воздействия, а также вращательным методом;
• сваи, изготавливаемые в условиях строительной площадки. Для изготовления опорной колонны используется стальная арматура и бетон. Процесс формирования предусматривает бетонирование в предварительно пробуренный в грунте шурф.

Технология возведения фундамента свайного типа предусматривает погружение опорных элементов следующими методами:

• ударным или вибрационным. Забивные сваи внедряются вглубь почвы с помощью копров и специального сваебойного оборудования. Опорные элементы забивного типа применяются в области жилищного строительства, а также для возведения объектов промышленного назначения;
• способом вращения. Винтовые сваи изготавливаются из стальной трубы. Она оборудована прочным наконечником и имеет спиральную навивку. Процесс завинчивания свай осуществляется без использования специальной техники. Винтовые опоры используют в малоэтажном строительстве;
• путем бетонирования в почву. Опоры, залитые в выполненные полости, называют буронабивными. До заливки бетонной смеси в сформированную скважину опускается предварительно собранный арматурный каркас.

В области жилищного строительства применяются опорные элементы забивного типа

Свайные основания в зависимости от расположения свай классифицируются следующим образом:

1. Фундаменты с одиночными опорами. Опорные элементы, которые воспринимают нагрузку от массы строения, размещаются в угловых участках и местах пересечения капитальных стен с внутренними перегородками.
2. Основания с близко расположенными свайными опорами. Сплошное расположение опорных элементов на свайном поле обеспечивает равномерное распределение действующих нагрузок.
3. Фундаментные основы кустового типа. Сваи размещаются группами по несколько близко расположенных опор. Группы опорных элементов располагаются в наиболее нагруженных местах строения.

Свайные опоры делятся на виды в зависимости от характера работы:

• сваи столбчатого типа воспринимают нагрузки от массы строения и передают усилия на прочные слои почвы своим острием или подпятником;
• висячая разновидность опор обеспечивает устойчивость зданий за счет передачи нагрузок на окружающую почву через неровную боковую поверхность.

Свайные фундаменты отличаются конструкцией ростверка, который связывает свайные опоры в общий силовой контур и способствует равномерной передаче усилий на почвенную основу.

В зависимости от характера работы свайные опоры делятся на несколько видов

Ростверки отличаются вариантом конструктивного исполнения:

• сборный ростверк состоит из горизонтальных балок, соединенных в общую конструкцию электрической сваркой;
• сборно-монолитная конструкция ростверка заливается бетоном после соединения составных элементов;
• монолитный ростверк заливается в опалубку с предварительного установленным арматурным каркасом.

Оптимальный вариант свайного фундамента выбирается на основании расчетов, выполненных по результатам геодезических изысканий.

Фундамент на основе винтовых свай

Сооружая ленточный фундамент на винтовых сваях, необходимо выполнять мероприятия в указанной очередности:

1. Подобрать сваи по нагрузочной способности.
2. Разметить на площадке координаты расположения опор.
3. Выбрать способ погружения спиральных опор в почву.
4. Купить сваи и приготовить необходимые инструменты.
5. Покрыть металлическую поверхность антикоррозионным составом.
6. Выполнить бурение скважин для ввинчивания свай.
7. Осуществить завинчивание опорных элементов в грунт.
8. Проконтролировать уровень расположения выступающих частей.
9. Срезать болгаркой оголовки опор по общей отметке.
10. Заполнить цементным раствором внутренние полости труб.

Обязательно контролируйте вертикальность осуществляя завинчивание свай

Осуществляя завинчивание свай, обязательно контролируйте вертикальность. При перекосе винтовой опоры ее необходимо извлечь из грунта и повторно закрутить.

Фундамент из буронабивных свай

Буронабивная разновидность фундаментного основания также известна, как ТИСЭ фундамент. Он отличается прочностью и способен воспринимать значительные нагрузки, действующие в вертикальной плоскости. Высокая нагрузочная способность обеспечивается за счет увеличенной площади фундаментной подошвы. Возведение буронабивного фундамента осуществляется в условиях строительной площадки с помощью бетонной смеси и арматуры.

Порядок действий по сооружению буронабивного основания:

1. Выполняются прочностные расчеты.
2. Разрабатывается проектная документация.
3. Очищается строительная площадка.
4. Выполняется разметка под буронабивные сваи.
5. Осуществляется бурение с формированием расширения на уровне подошвы.
6. Собирается арматурный каркас из рифленых прутков.
7. Производится армирование скважины после ее гидроизоляции.
8. Заливается бетонный раствор в полость с арматурной решеткой.

После застывания бетона следует собрать опалубку для заливки ростверка. Он свяжет буронабивные сваи и предотвратит смещение от вертикали под нагрузкой.

Буронабивная разновидность фундаментного основания отличается прочностью

Железобетонные сваи для сооружения фундамента

Опорные элементы свайного фундамента, изготовленные из железобетона, воспринимают значительные нагрузки, сохраняя целостность конструкции. Сваи представляют собой элементы в виде железобетонных стержней, которые погружаются в почву до достижения плотных слоев грунта. На нижней части опоры устанавливается стальной башмак, защищающий острие сваи от разрушения. Фундамент из железобетонных опор формируется ударным способом, а также вибропогружением.

Придерживайтесь следующего алгоритма при сооружении свайного фундамента из железобетонных свай:

1. Подготовьте проект с координатами расположения свай.
2. Приобретите железобетонные опоры необходимого типоразмера.
3. Подготовьте подъездные пути для специальной техники.
4. Перенесите проектные координаты опор на строительную площадку.
5. Спланируйте и укрепите поверхность площадки.
6. Обеспечьте подъезд передвижных кранов и копров к местам погружения свай.
7. Произведите ударное или вибрационное погружение железобетонных опор.

Железобетонные опоры применяют при сооружении фундаментных оснований промышленных объектов и крупных жилых комплексов.

Железобетонные сваи для сооружения фундамента

Особенности и сфера использования свайного фундамента

Свайное основание применяют в различных случаях:

• при сооружении зданий на ослабленных грунтах, болотистых почвах и торфяниках;
• для возведения различных строений в условиях наклонного рельефа;
• для осуществления строительства в прибрежных зонах озер, рек и водохранилищ;
• при необходимости завершить строительные работы за ограниченное время;
• для снижения сметной стоимости работ за счет исключения нулевого цикла.

Фундамент свайного типа применяют также на стабильных грунтах для ускоренного возведения различных зданий жилого, хозяйственного и производственного назначения.

Какими особенностями обладает свайное основание?

Свайный фундамент обладает рядом особенностей:

• позволяет выполнять постройку дома непосредственно после погружения опор в грунт. Для этого необходимо срезать оголовок сваи по уровню и объединить все опоры ростверком;
• может сооружаться в любых климатических условиях, независимо от температуры окружающей среды. Универсальность технологии погружения опор позволяет сооружать свайное основание при любой погоде;
• отличается повышенным запасом прочности и высокой степенью надежности. Ведь у каждой сваи несущая способность подбирается с учетом массы строения и характера почвы.

Отсутствие усадки опор на протяжении длительного периода эксплуатации зданий также является существенной особенностью свайного фундамента.

Свайная конструкция фундамента – преимущества и недостатки

Фундамент свайного типа по сравнению с другими видами фундаментных оснований обладает комплексом достоинств:

Фундамент свайного типа обладает повышенной устойчивостью к воздействию нагрузок

• повышенной устойчивостью к воздействию нагрузок, действующих в продольном и поперечном направлении;
• продолжительным периодом эксплуатации, связанным с прочностными свойствами используемых материалов и технологией сооружения;
• увеличенным запасом прочности свайных опор, позволяющим осуществлять достройку и изменять этажность строения;
• универсальностью, позволяющей сооружать свайное поле под фундамент на различных видах почвы;
• ускоренными темпами сооружения, обеспечивающими возможность значительного сокращения строительного цикла;
• отсутствием необходимости выполнения трудоемких земляных работ, что значительно упрощает процесс возведения основания.

Индивидуальных застройщиков и профессионалов привлекает возможность возведения здания сразу после завершения фундаментных работ. Это еще одно преимущество свайного фундамента.

К недостаткам свайного основания относятся следующие моменты:

• необходимость использования специальной техники;
• проблематичность сооружения фундамента на каменистом грунте;
• отрицательное влияние ударных факторов и вибрации на близлежащие постройки.

Точного выполнение расчетов требуют фундаменты свайного типа

Еще одна слабая сторона – отсутствует возможность создания подвала под зданием. Фундаменты свайного типа требуют точного выполнение расчетов, осуществления геодезической разведки и определения глубины погружения опоры в почву. Технология сооружения фундамента допускает пробное погружение опоры в грунт для определения уровня плотных слоев. Решая использовать свайный фундамент, изучите его положительные стороны и оцените сложности, связанные с недостатками конструкции.

Технологические особенности создания свайного фундамента

Технология формирования свайного поля под фундаментное основание предусматривает различные виды операций:

• закручивание винтовых свай. Оно выполняется вручную или с помощью специальных механизмов;
• бурение под сваи. Выполняется ручным буром или специальным оборудованием в зависимости от количества и диаметра опор;
• погружение опорных элементов. В зависимости от конструкции опор можно забить сваи, забетонировать в скважине и ввинтить в грунт.

Требования к опорным элементам свайного фундамента регулирует ГОСТ. Сваи изготавливаются и подбираются в строгом соответствии с положениями нормативного документа.

Заключение

Фундамент свайного типа положительно зарекомендовал себя в различных условиях эксплуатации. Он обладает множеством достоинств по сравнению с другими разновидностями фундаментных основ, но имеет и ряд недостатков. Для выбора конкретного вида свайного фундамента под будущее строение следует знать конструктивные особенности здания и владеть информацией о характеристиках почвы. Профессионалы помогут с расчетами, подберут оптимальный тип фундамента, а также качественно выполнят монтажные работы.

Источник