Свайный фундамент особенности грунта

Свайный фундамент – характеристики, классификация и особенности устройства

Срок эксплуатации любого строения зависит от качества устройства его основания. Одной из разновидностей фундамента является свайный фундамент. Рассмотрим, что собой представляет, чем отличается, плюсы и минусы, как классифицируется, особенности технологии, где можно делать, а где нет.

Что такое свайный фундамент?

Представляет собой опору, которая принимает на себя вес сооружения и предает его твердому грунту при помощи погруженных в него свай и сформированного сверху ростверка или уложенной фундаментной плиты. Конструкцию иллюстрирует схема свайного фундамента с ростверком.

Основные понятия:

Свая – ключевой элемент свайного фундамента, который может быть изготовленный из разных материалов. Размеры определяются потребностью заказчика и могут быть от 3 до 20 метров длиной и до 400 мм. в диаметре.

Обвязка верхняя – горизонтальная часть свайного фундамента. Задача верхней обвязки фиксировать сваи и перераспределять нагрузку строения равномерно. Обвязка может быть выполнена в виде ростверка или фундаментной плиты.

Ростверк (ростверковая лента) – это бетонная лента (железобетонная рама), которая опирается на сваи, распределяя нагрузку от несущих конструкций дома. Выделяют монолитный, сборный и сборно-монолитный ростверки.

Фундаментная плита (ростверковая плита) – плита перекрытия, уложенная на верхние части свай. Служит основанием для строения.

Предпосылки к использованию свайного фундамента
Рекомендован	— при глубоком расположении плотного грунта и слабой несущей способности верхнего слоя почвы (плывун, торфяник, пылевидный грунт, глина, лессовидный грунт); — при высоком уровне грунтовых вод; — на пучинистых грунтах; — при значительной глубине промерзания (свыше 2 м.п.); — при наличии склонов (включая склоны с крутым углом); — для строений значительной массы (превышающей 350 тонн); — при желании сохранить природный ландшафт рытьем котлована или невозможностью произвести выемку грунта (небольшой размер участка, нет доступа к месту застройки, сложность со складированием вынутого грунта, сжатые сроки строительства и т.п.); — при желании сократить расходы на строительство.
Возможен	— любые типы грунта
Исключен	— грунт скальных порот

Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Типы и виды свай для фундамента

Разнообразие свай, вызванное разными условиями их применения, можно классифицировать следующим образом:

№	Признак	Детализация	Значение классификации
1	по типу монтажа	– забивные – набивные – винтовые	Помогает определить, каким способом будет выполнено погружение сваи в почву
2	по характеру работы	– опорные – висячие	Помогает определить внешний вид сваи
3	по материалу	– железобетонные – стальные – деревянные	Помогает определить число и место расположения свай
4	по типу размещения	– одиночно стоящие – сформированные в свайные ленты – сформированные в свайные кусты	Помогает рассчитать число свай и место их установки
5	по способу монтажа	– вертикальный – наклонный	Помогает определить количество свай и способ их установки в зависимости от несущей способности грунта

Классификация необходима для определения числа, внешнего вида сваи, места их расположения под строением, а также для определения необходимости применения техники и её вида. Ниже сравнительный обзор свай и ключевые параметры отличия.

1. По типу монтажа:

• набивные (буронабивные) сваи изготавливаются непосредственно на месте строительства. Для их устройства необходимо пробурить скважины, армировать их и залить бетоном. В частном строительстве данный вид свай применяется только для возведения легких зданий;

• забивные сваи. Представляют собой железобетонные конструкции (в редких случаях металлические и деревянные), изготовленные в заводских условиях. Отличительная черта – высокая несущая способность и необходимость использовать специальную технику для погружения (сваебойные работы). Глубина погружения – до 20 метров. Применение копровых установок позволяет погрузить сваю на достаточную глубину и при этом исключить отклонение сваи в процессе забивания. Данный тип свай подходит для строительства домов любой этажности и массы;

• винтовые сваи. Характеризуются наличием стальной спирали, навитой на стержень. Винтовые сваи предназначены для индивидуального строительства. Это обусловлено тем, что длина винтовой сваи не превышает 6 м., что сказывается на её несущей способности. Используется для строительства деревянных домов, домов из пеноблоков, газобетона и каркасных строений. Популярность среди частных застройщиков объясняется тем, что сваю можно вкрутить в грунт самостоятельно.

2. По типу действия:

• опорные (сваи-стойки). Стойки используются в случае наличия прочного грунта под слабыми слоями. Этот вид свай отличает гладкая поверхность и широкое основание. Они передают нагрузку дома непосредственно на основание;

• висячие (сваи трения). Сваи применяются, когда прочный грунт находится далеко и вести глубокие земляные работы нерентабельно или уровень залегания грунтовый вод незначителен. Этот вид свай отличает рифленая поверхность, которой они цепляются за почву, передавая, таким образом, на нее нагрузку от дома.

3. По материалу:

• железобетонные (монолитные или полые). Расчетный срок службы свай из бетона с армированием составляет 100 лет. Изготавливают заводским способом или заливают на месте обустройства свайного фундамента. Последний вариант подходит для индивидуального строительства, поскольку позволяет исключить применение дорогостоящего оборудования. Данный вид свай может быть оборудован винтом для упрощения монтажа;

• стальные. Для изготовления применяется прокатный профиль или труба. Толщина стенки сваи – 8-12 мм. На рынке представлены варианты свай из двутавра, опоры коробчатого сечения и т.п. Усилить стальную сваю небольшого сечения призван наконечник, наваренный на нижнюю часть сваи.

  Для защиты от коррозии стальные сваи нуждаются в дополнительной защите. В качестве защитных составов применяется битум, каменноугольная смола, специальные составы. Стальные сваи не получили широкого распространения в силу следующих причин: значительный вес (нужен кран для установки), большой расход металла, необходимость обработки;

• деревянные. Сваи из дерева имеют диаметр 220-340 мм и длину до 8,5 м.п. Для изготовления используются только твердые породы хвойной древесины (ель, сосна, лиственница). Сбег (разность диаметров возле корня и кроны) сохраняется. Сегодня древесину применяют крайне редко из-за подверженности гниению и биологической активности.

4. По типу размещения:

• сформированные в свайные ленты. Лента может состоять из одного или двух рядов свай. Задача конструкции передавать нагрузку дома на прочное основание;
• одиночно стоящие. В этом случае свая устанавливается под отдельно стоящие элементы, например, колонны здания;
• сформированные в свайные кусты. В этом случае сваи размещаются группами. Данный способ установки выбирают в случае наличия слабого грунта или близко расположенных грунтовых вод. Зачастую свайные кусты формируются в местах, где предполагается значительная нагрузка, например, укрепление большого дверного проема (въезд в гараж).

5. По способу монтажа:

• вертикальный. В подавляющем большинстве случае сваи устанавливают строго вертикально;
• наклонный. Применяется в случае действия значительных горизонтальных сил. В частности, если участок отличается значительным уклоном и существует вероятность подвижки грунта, например, при весеннем таянии снега или обильных осадках.

Рекомендуем – технология устройства свайного фундамента (особенности монтажа)

Свайный фундамент – плюсы и минусы

В числе преимуществ свайного фундамента можно выделить:

• исключение риска просадки здания вследствие пучения почвы или подтопления. Сваи опираются либо на твердый грунт, либо имеют рифленую поверхность, что позволяет им передавать нагрузку от здания через боковые стенки на почву;
• применимость практически на всех видах грунтов. При этом фундамент будет обладать надежностью, устойчивостью и отличной несущей способностью. Использовать свайный фундамент показано даже в регионах с высокой сейсмической активностью. Все благодаря тому, что сваи устойчивы к сгибающим и выталкивающим воздействиям;
• сокращение трудоемкости выполнения работ;
• снижение расхода бетонной смести и армирующего металла;
• существенное снижение объема земляных работ, за счет отсутствия необходимости рытья траншеи или котлована. Этот факт позволяет также обойтись без вывоза вынутого грунта или его складирования, а также без обратной засыпки;
• возможность отказа от выполнения «мокрых работ» при использовании стальных или железобетонных свай заводского производства;
• сокращение временных расходов на постройку основания;
• отсутствие ограничения на время проведения работ. Свайный фундамент можно обустраивать в любое время года, в т.ч. зимой. Данный вид фундамента рекомендован для применения в северных регионах России;
• экономичность обустройства. Особенно в сравнении с ленточным и плитным типами фундаментов.

В числе недостатков стоит выделить следующие:

• сложность подведения коммуникаций;
• невозможность устройства подвала под домом на сваях;
• необходимость тщательного расчета и проектирования свайного поля. Как правило, этот вид работ поручается специалистам, что приводит к дополнительным затратам;
• необходимость сооружения ростверка или ростверковой плиты;
• сложность изготовления цоколя;
• необходимость привлечения техники для установки свай, их доставки и разгрузки.

Что нужно знать до начала работ:

1. полную нагрузку, создаваемую весом дома. В расчет берется статическая нагрузка и запас в 15-20% на динамическую нагрузку и неучтенные нагрузки, которые могут возникнуть в дальнейшем. Например, вследствие решения построить мансарду над домом;
2. особенности грунта. Для определения его несущей способности целесообразно заказать дополнительное исследование;
3. место размещения грунтовых вод;
4. шаг установки свай. Этот параметр определяется в процессе расчетов на основании вышеперечисленных. Стандартным считается шаг в 2,5-3 м. для свайного ленточного фундамента. Помимо внешних несущих стен сваи располагаются также под внутренними несущими стенами, в местах пересечения несущих стен (внешних и внутренних), по углам и в местах установки «тяжелых» элементов конструкции, колонн, камина и т.п.

Срок эксплуатации

Длительность эксплуатации свайного фундамента зависит от:

1. правильного выбора вида свай и их качества;
2. точности расчетов;
3. соблюдения требований монтажа.

Расчетный срок службы для свайного фундамента на железобетонных сваях составляет 100 лет. На стальных сваях – около 70-ти. Здесь важную роль играет наличие и характер дополнительной обработки металла. Для фундамента из деревянных свай – зависит от породы древесины и условий эксплуатации.

Заключение

Несмотря на малую распространенность свайного фундамента в индивидуальном строительстве, он будет незаменим при необходимости выполнить строительство фундамента в короткие сроки.

Источник

Свайный фундамент: особенности, преимущества и недостатки, этапы монтажа

Существует несколько вариантов фундаментов. При самостоятельной разработке проекта тип основания выбирается, исходя из бюджета и примитивных расчётов, которые не включают все риски. Результат ошибок – появление на цокольной поверхности трещин, нарушение целостности конструкции. В статье речь пойдёт о свайном фундаменте, его особенностях, области применения и правилах монтажа.

Что представляет собой свайный фундамент

Задумывая строительство, в первую очередь рассматриваются классические варианты фундаментов: ленточный, столбчатый и монолитный. Ограничивая себя использованием инновационных технологий, на стройку приходится тратить зачастую средств больше, чем было бы при правильном подходе. Один из альтернативных вариантов – использование свай.

Свайный фундамент представляет собой вкрученные в опорные точки металлические трубы, оснащённые на концовке резьбой. Верхняя часть после установки закрывается головкой, которая принимает на себя часть нагрузки строения. Расчёт количества свай и мест расположения выполняется специалистами. Точность проектных работ обеспечивает равномерное распределение веса постройки на опорные элементы.

Преимущества и недостатки свайного фундамента

Основным преимуществом фундамента свайного типа является возможность применения практически на любой местности. Среди других плюсов:

• сжатые сроки возведения основания строения;

• возможность установки на любом типе грунта (болотистая почва, глина, песок и т. д.);

• простой монтаж (при тщательной подготовке!), вкручивание конструкций выполняется ручным способом и с помощью специальной техники;

• длительный срок службы (более 30-50 лет);

• при необходимости повреждённые сваи можно заменить;

• при сносе постройки свайные элементы легко выкручиваются из грунта, что позволяет использовать их повторно.

При выборе свай в качестве основных элементов фундаментной конструкции стоит учесть, что технология монтажа требует тщательной подготовки (включая точные расчёты) и правильного выполнения работ. Это поможет избежать перекоса строения в результате усадки опор и преждевременного износа здания. В ходе исследования грунта выявляются всевозможные риски, что позволяет создать укрепления на уязвимых участках строительства.

Недостатки применения свай:

• тяжёлый вес конструкций, что предусматривает привлечение специальной техники для доставки на участок строительства (привлекать спецоборудование потребуется и при сложных грунтах плотной структуры, когда ручной силы для монтажа недостаточно);

• качество металла наравне с соблюдением технологии определяет срок эксплуатации фундамента;

• невозможность использования вблизи существующих застроек (для вкручивания свайных элементов требуется пространство с радиусом не менее 2-3-х м).

Этапы монтажа

Монтажные работы выполняются по проектной документации после проведения исследования грунта и местности в целом. Участок под застройку очищается от мусора и по возможности выравнивается. Последовательность дальнейшего возведения фундамента такова.

1. На строительной площадке делают разметку согласно ранее разработанному плану. Опорные точки располагаются с интервалом 2-2,5 м. Если увеличить расстояние свыше 3 м, то конструкция потеряет несущую способность.

2. Следующим этапом осуществляется выставление периметра. По углам постройки (по периметру) вбиваются колышки, после чего вычисляются диагонали.

3. Первыми вкручиваются угловые сваи. Для облегчения работ выкапываются приямки глубиной 50-70 см. При заглублении конструкций строго соблюдается вертикальность.

4. Далее заглубляются остальные сваи по намеченным контрольным точкам.

5. После установки всех свай выверяется уровень высоты фундамента, а дальше выполняется обрезка излишков трубы.

6. В некоторых случаях для вытеснения кислорода из полости труб производится бетонирование внутренней части сваи. В качестве рабочего раствора применяется бетон марки М-150. Данная технология предотвращает преждевременный износ металла из-за развития коррозии.

7. Завершается монтаж свай привариванием оголовков. Шов от сварки обязательно зачищается и обрабатывается антикоррозийным составом.

Популярные вопросы

Как между собой соединяются сваи?

Вкрученные в грунт сваи оснащаются оголовками. Поверх головок фиксируется ростверк (конструкция в виде рамы), придающий фундаменту прочности и жёсткости.

На какую глубину нужно вкручивать сваи?

Согласно технологии свая приобретает опорную способность только при достижении глубины грунта с плотной структурой. Это становится заметным после того, как винтовая часть находит упор и перестаёт рассекать почвенные слои. При этом важно достичь уровня погружения сваи не менее 1,7 м.

Какие способы погружения в грунт свай существуют?

Существует несколько способов заглубления свайных конструкций в грунт. Один из них предусматривает привлечение специальной мощной техники, которая вбивает трубы с помощью вакуумного насоса. Данный метод применяется лишь в промышленных масштабах. Другой способ выполняется вручную или с помощью специального оборудования. Суть заключается в погружении свайных элементов путём вкручивания в почвенные слои.

Другие технологии являются разновидностями двух основных методов.

Могут ли использоваться сваи в северных регионах?

При возведении свайного фундамента учитываются все важные факторы, одним из которых является уровень промерзания почвы. В условиях сурового климата грунт промерзает достаточно глубоко (более 1,5-2 м). А обеспечить устойчивость и прочность можно при помощи заглубления металлических конструкций ниже критической отметки. Достигается это просто, главное подобрать подходящую длину трубы. Верхняя часть фундамента фиксируется ростверком.

Источник