Строительство забивных свайных фундаментов

Свайно-забивной

Более 60% сооружений на суглинистых почвах построены на забивных сваях.

В большинстве случаев использованы железобетонные стержни с несущей способность до 60 т каждый.

Об особенностях свайно-забивного фундамента, типах используемых опор и способах их монтажа можно узнать из настоящей статьи.

Что это такое?

Отличие свайно-забивного фундамента состоит в способе монтажа опор. Как правило, для устройства стержней используется сила удара, под действием которой свая заостренным концом преодолевает сопротивление грунтовых пород.

По мере погружения столб смещает почву в сторону, частично вниз и вверх. Таким образом стержень вытесняет некоторый объем грунта и уплотняет основание, что делает почву более устойчивой.

Забить сваи ручным способом невозможно. Для создания ударной нагрузки используют специальные гидравлические механизмы. Параметры свай выбирают с учетом особенностей грунта и суммарных нагрузок.

Чаще всего используют железобетонные стержни длиной от 3 до 10 метров. Забивная технология позволяет также применять деревянные и металлические сваи, но железобетонные конструкции отличаются более высокой прочностью и несущей способностью.

О том, что такое забивной свайный фундамент и какова его стоимость, можно узнать здесь.

Сфера применения

Свайно-забивное основание подходит для строительства таких сооружений, как:

1. Малоэтажные жилые здания (каркасные, деревянные, кирпичные, частные дома из пенобетона).
2. Хозяйственные постройки – гаражи, сараи, бани, беседки.
3. Ограждения из камня, кирпича, металла, бруса и т.д.
4. Инженерно-транспортные конструкции – эстакады, мосты.
5. Промышленные постройки – цеха, ангары, склады.

Метод подходит для застройки сложных участков, а именно:

1. С переувлажненными, нестабильными грунтами, в том числе на заболоченных местах.
2. На песчаных и низкоплотных породах.
3. При близком залегании подземных источников.
4. На склонах, а также площадках со значительными перепадами высот.

Плюсы и минусы фундамента на забивных сваях

Преимущества технологии:

• высокая скорость монтажа (от одного дня);
• минимальная подготовка стройплощадки;
• можно использовать для различных типов ландшафта;
• подходит для большинства типов грунта и при любом уровне грунтовых вод;
• после монтажа свай можно сразу переходить к следующему строительному этапу;
• продолжительный период эксплуатации фундамента – от 100 лет;
• при необходимости сваи можно извлечь и повторно использовать.

К недостаткам забивного метода относятся:

• невозможность монтажа без привлечения спецтехники;
• один вариант гидроизоляции – добавка гидрофобных составов в бетонный раствор;
• потребитель не может проконтролировать качество бетона, армирования и гидроизоляции, которые заявлены производителем;
• большие финансовые и трудовые затраты при необходимости возведения подземных построек – подвала, цокольного этажа;
• трудности выравнивания свай на одном уровне;
• необходимость организации подъезда специальной техники к рабочему участку.

Виды опор

В малоэтажном частном строительстве используют такие виды свай:

Железобетонные

Отличаются повышенной несущей способностью: до 60 т на один стержень, погруженный в твердую почву. Могут иметь квадратное, круглое, полое и тавровое сечение. По способу устройства железобетонные опоры бывают монолитные и составные.

Служат 50–150 лет. Период эксплуатации зависит от исходного качества бетона, а также содержания солей и минеральных веществ в почве. Подробнее о ж/б сваях читайте здесь.

Металлические

Стальные трубы, швеллеры, рельсы и другие виды металлопроката. По типу сечения сваи могут быть трубчатыми, Н-образными, цельными, с глухим концом. Изделия по длине различаются на короткие, длинные и составные.

По типу конструкции могут быть:

• анкерными,
• корневидными,
• коническими,
• а также в виде колон.

Период службы – от 40 лет: зависит от качества гидроизоляционного слоя, а также условий эксплуатации. Более подробно расскажет эта статья.

Деревянные

Используются для строительства срубов и каркасных сооружений. Деревянные забивные опоры изготавливают из лиственницы, кедра, дуба и других твердых пород.

Традиционно используют деревянные сваи с диаметром сечения 30 – 40 см и длиной 3 – 8 м. Для устройства фундамента на твердых почвах конструкцию стержней усложняют стальным наконечником.

Преимущества деревянных свай:

• экологичность,
• простота монтажа,
• дешевизна.

Этапы забивки железобетонных стержней и особенности монтажа ростверка

В начале строительных работ необходимо расчистить участок, убрать дерн, завести строительные материалы.

Технологические этапы монтажа забивных свай:

1. Разметка под будущее основание, обозначение мест установки опор.
2. Проверка геометрии, в том числе сравнение диагоналей.
3. Забивка свай с помощью пневмомолота — при этом контролируют вертикальность оси каждой возводимой опоры.

Опытные строители всегда замечают нетипичное поведение сваи при погружении. Например, если стержень наткнулся на каменистое включение и его ось отклонилась в сторону, то нужно перенести опору на некоторое расстояние. Если столб «провалился» в пустоту, то строителям необходимо увеличить его длину.

После погружения свай, строители выравнивают высоту выступающих отрезков, чтобы она была на одном уровне. В случае с железобетонными опорами верхний конец крушат, чтобы получить доступ к арматуре. Дальше укладывают плиты перекрытия, либо переходят к монтажу ростверка.

Требования к сваям

Основные требования к забивным сваям из железобетона подробно описаны в ГОСТе 19804-2012.

Заводские опоры должны соответствовать:

• высокому уровню морозоустойчивости,
• стойкости при взаимодействии с влагой,
• а также защите по коррозии.

Чтобы добиться высоких эксплуатационных характеристик фундамента, используют тяжелый мелкозернистый бетон класса прочности не ниже В15. Требования к бетону по прочности на сжатие указаны в ГОСТ 26633-2015. Для армирования свай применяют арматурную сталь марок АI – АIII (ГОСТ 5781-82).

Приемка, маркировка и транспортировка стержней должны осуществляется в соответствии с условиями, описанными в ГОСТе 13015-2012.

Расчет основания

Расчет фундамента заключается в определении количества опор и глубины их монтажа. Чтобы рассчитать нужное числе свай, необходимо провести ряд операций:

1. Найти общий вес дома, включая массу отделочных материалов, перекрытий, крыши и т.д.
2. Для надежности добавить 30% к массе сооружения.
3. Определить несущую способность одной сваи в зависимости от типа грунта.
4. Разделить суммарные нагрузки на несущую способность одного стержня и найти необходимое количество опор.

Как правило, сваи устанавливают под углами сооружений, а также в точках, над которыми пересекаются несущие стены. На практике опоры забивают с шагом 2,5 м.

Чтобы фундамент был достаточно устойчивым, конец каждого стержня должен упираться в твердую породу. Таким образом, длину сваи выбирают с учетом геологических особенностей участка, а также веса сооружения.

Возведение ростверка

Ростверк не является обязательным элементом фундамента, но с ним конструкция становится более крепкой и устойчивой. Для заданных условий ростверк может быть железобетонным или металлическим.

Алгоритм строительства ж/б ростверка:

• укладка щебневой подушки под ленту;
• устройство щитовой опалубки;
• укладка рулонного материала для гидроизоляции;
• монтаж арматурного каркаса;
• вязка прутьев для жесткого соединения опор и ростверка;
• бетонирование.

При этом железобетонный ростверк может быть:

1. Заглубленным – лента погружена в почву на некоторую глубину.
2. Наземным – лента опирается на грунт.
3. Висячим – между ростверком и землей имеется воздушный зазор.

Металлический ростверк представляет собой обвязку из профильных изделий металлопроката. Вначале стальные элементы сваривают в единую конструкцию, а затем приваривают к арматуре, торчащей из забивных свай. Голый металл защищают от коррозии гидрофобным составом, особое внимание уделяя местам сварки.

Ошибки и рекомендации по строительству

Иногда застройщику дешевле заказать строительство забивного фундамента под ключ, чем заниматься работой самому. При этом даже опытные мастера порой нарушают технологию. Частые ошибки:

1. Бетон низкого качества. Согласно нормативом бетон должен иметь марочную прочность не ниже М250, но на практике недобросовестные поставщики могут использовать сырье марок М180 и даже М100. Случаются варианты, когда один стержень заливается из двух миксеров, что приводит к неоднородности состава. Результат один – преждевременный износ фундамента и риск разрушения всей конструкции. Эксперты советуют не экономить на качестве опор и доверять известным поставщикам.
2. Разный уровень свай, выступающих над землей. Допустимая погрешность – 3 см, которую можно нивелировать кирпичной кладкой или толщиной шва. На практике случаются перепады, достигающие 10 см, которые ничем нельзя компенсировать. Специалисты рекомендуют контролировать параметр, используя лазерный нивелир или натягивая нити на одном уровне.
3. Отказ от геологических изысканий. Особенности грунта оказывают непосредственное влияние на несущую способность всего фундамента, а на одном участке физико-химические свойства почвы могут сильно различаться. Использование усредненных значений и неактуальных данных неизбежно приведет к ошибочным расчетам, что грозит преждевременным износом фундамента. Поэтому геология участка – важный этап перед проектными расчетами.

Сравнение ж/б опор с другими видами забивного фундамента

По прочностным характеристикам и сроку службы деревянные сваи сильно уступают другим типам основания, поэтому целесообразно сравнивать забивные ж/б конструкции с буронабивным фундаментом и винтовыми сваями.

Буронабивная технология предполагает продолжительность строительства от 20 дней. Столько времени требуется на земляные работы, включая:

• устройство траншей,
• монтаж опалубки,
• армирование,
• высыхание бетона.

При этом строительные работы можно вести своими руками, арендуя лишь оборудование для бурения.

Технологии с применением забивных ж/б свай и винтовых опор отличаются скоростью монтажа – от одного дня, а также дешевизной. Стоимость винтовых свай на 10–30% будет дешевле железобетонных конструкций, но общая цена строительных работ для усредненных условий выравнивается за счет дорогостоящей аренды оборудования для забивки фундамента.

К основным преимущественным отличиям ж/б опор необходимо отнести:

• более высокую несущую способность,
• отсутствие усадки грунта,
• стойкость по отношению к коррозионным процессам,
• продолжительный срок службы.

О том, какие сваи лучше выбрать — забивные или винтовые, можно узнать тут.

Заключение

Забивной тип фундамента лучшим образом подходит для частного домостроения для большинства типов грунта. При необходимости конструкция может быть усилена ростверком.

Чаще стальных и деревянных стержней используют железобетонные опоры, которые выгодно отличаются большей несущей способностью и периодом эксплуатации от 100 лет. Повсеместное использование ж/б свай доказывает преимущества забивной технологии.

Источник

Устройство свайно-забивного фундамента: его преимущества и недостатки, а также отзывы и схема отделки основания с ростверком

24.11.2018 1,553 Просмотров

Строительство на проблемных грунтах представляет собой сложную и рискованную процедуру.

Опора на верхние слои грунта невозможна, присутствует высокая подвижность или пучинистость, делающие традиционные виды основания несостоятельными.

В этих случаях проблема решается с помощью свайных типов фундамента, опирающихся на более глубокие и прочные грунтовые слои.

Технология не нова, проверена многими веками и десятилетиями строительства.

Рассмотрим один из наиболее старых и отработанных типов — свайно-забивной фундамент.

Что такое свайно-забивной фундамент

Свайно-забивной фундамент представляет собой опорную конструкцию, состоящую из системы вертикальных опор, погруженных в грунт до появления контакта с плотными слоями.

Принципиальным отличием этого вида является способ погружения свай в грунт.

На инженерном языке это называется «вдавливание», а на практике производится забивание опор с помощью специальных машин — строительных копров. Особенностью забивного метода стал максимально плотный контакт опор с грунтом и большая глубина погружения — от 3 до 25 м.

Для обеспечения прохода сквозь слои грунта нижний конц сваи заострен, что отличает их от буронабивных вариантов опор, которые часто имеют утолщение в нижней части для образования бетонной подушки.

Современные виды свай имеют высокие показатели прочности и надежности. Они позволяют образовать свайное поле, способное выдерживать вес больших и тяжелых зданий без опасности проседаний или деформаций опорной системы.

Плюсы и минусы

К достоинствам забивных свай следует отнести:

• Возможность использования на всех типах грунтов, исключая скалистые.
• Опоры способны выдерживать значительные нагрузки.
• Срок службы свай превышает период эксплуатации дома.
• Технология производства позволяет стволам переносить не только вертикальные, но и горизонтальные воздействия подвижных слоев грунта. Это особенно важно при большой глубине погружения.
• Установка свай занимает немного времени.
• Объемы земляных работ или использованного строительного материала невелики.
• Возможность производить работы в течение всего года в любых условиях.

Недостатками следует считать:

• Отсутствует возможность создания подвалов, цокольных этажей и прочих заглубленных помещений.
• Необходимость использования специальной техники.
• Значительные неудобства при погружении для жителей близлежащих домов.
• Имеется опасность нарушения режима работы фундамента соседних зданий при слишком плотном приближении строительства.

Его виды

Существует несколько разновидностей забивных свай:

Железобетонные

Наиболее распространенный вид опор, которые выпускаются специально и имеют высокие эксплуатационные показатели.

Благодаря напряженной продольной арматуре они способны выдерживать значительные боковые воздействия, а вертикальные нагрузки, доступные для опор без нарушения работоспособности, составляют 40-50 т на единицу.

Изготавливаются из влагоустойчивого и морозостойкого бетона со специальными добавками.

Стальные

В отличие от всех других вариантов, стальные забивные сваи специально не выпускаются.

В качестве опор используют различные виды металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.п.

Металлические сваи более гибко реагируют на боковые воздействия, что позволяет использовать их в специфических условиях — на склонах, плывунах и т.п. Срок службы стальных свай ограничен из-за неизбежной коррозии, возникающей вследствие электрохимического воздействия грунта.

Деревянные

Самый старый вид свай, постепенно вытесняемый более прочными и устойчивыми к нагрузкам видами.

В современном строительстве используются только для создания легких и вспомогательных построек — каркасных или деревянных.

Особенности древесины не позволяют рассчитывать на длительный срок службы, поэтому предпочтение пользователей все чаще отдается другим, более современным и надежным вариантам.

Для частного домостроения наиболее распространены железобетонные сваи. Они обладают наиболее удачным набором качеств, прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температур.

Существует достаточно удобный ряд типоразмеров и длин, позволяющий выбрать самый подходящий вариант для своих условий.

Область применения

Свайно-забивные фундаменты характерны для тяжелых и массивных домов из кирпича или бетона.

Высокая несущая способность опорной конструкции позволяет строить высокие многоэтажные здания и сооружения сложной конфигурации.

В частном домостроении применяют для поддержки двух- и трехэтажных кирпичных домов, особняков или замков, обладающих большим весом и неравномерным распределением нагрузки на опору.

Срок службы

Период эксплуатации забивных свай у каждого вида свой.

Так, деревянные сваи рассчитываются на 30-50 лет (хотя имеются примеры более длительной службы при соответствующих условиях). Металлические виды свай способны выдержать около 60 лет. Наиболее длительный срок службы имеют железобетонные сваи заводского изготовления.

Как рассчитать основание?

Расчет свайно-забивного фундамента производится по совокупной нагрузке и несущей способности сваи.

Определение нагрузки производится суммированием веса дома, кровельной системы, снега и ветровых нагрузок, имущества и прочих факторов, увеличивающих давление на опоры.

Несущая способность сваи — это сумма сопротивления грунта в нижней части ствола и по боковым стенкам.

Общий вес дома делится на несущую способность одной опоры — получается количество свай, необходимых для образования свайного поля для данной постройки.

Схема монтажа

Порядок действий:

• Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
• Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
• Производится погружение свай.

Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.

Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.

Используются следующие схемы:

Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.

Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.

Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.

Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.

После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.

Отзывы владельцев домов

Рассмотрим отзывы владельцев домов на свайно-забивных фундаментах:

Источник