Используемые типы свай
В зависимости от способа погружения выбираются сваи:
Забивные. Для них заранее подготавливаются скважины, глубиной 1/3 от высоты сваи. Для установки применяется специальная строительная техника: вдавливающая машина, вибромолот, вибропогружатель. В качестве забивных используются деревянные, стальные, железобетонные и пустотелые опоры.
Железобетонные сваи: при соблюдении технологии установки опоры прослужат много десятилетийИсточник block-gbi.ru
- Буронабивные. В скважину помещают опалубку и арматуру для прочности, затем заливают бетоном.
- Буровые. Заранее бурят скважины, в которые затем устанавливают ж/б опоры.
- Винтовые. Они представляют собой полые трубы, в нижней части которых находятся лопасти и заостренный наконечник. В грунт опоры вкручиваются с помощью специальной техники.
УБМ-85 для закручивания винтовых свайИсточник stroy-dom-pravilno.ru
Сваи могут иметь прямоугольное либо круглое сечение. В качестве материала для них применяют бетон, железобетон, сталь различных марок, древесину преимущественно хвойных пород. Из пород деревьев наиболее подходящей считается лиственница, содержащая большое количество смол, защищающих сваи от гниения.
Забивные металлические сваи – одни из самых дешевых и прочныхИсточник blog-potolok.ru
Преимущества свай:
- относительная дешевизна;
- незначительные временные затраты на установку;
- независимость от уровня грунтовых вод;
- надежность (при соблюдении технологии монтажа).
Винтовые сваи применяют даже в условиях вечной мерзлотыИсточник museblog.ru
Все вышеперечисленные виды свай используются при установке свайно-ростверкового фундамента. При выборе свай учитывают особенности грунта и нагрузки. Для частных домов чаще всего выбирают буронабивные и винтовые сваи.
Конструирование и расчет
Перед проектированием фундамента необходимо провести ряд важных инженерных расчетов. Полученная информация позволит правильно выбрать характеристики основания, тем самым обеспечив устойчивость и долгий срок службы возводимой конструкции.
Расчет свайно-ростверкового фундамента представляет собой следующие математические операции:
- Расчет массы сооружения с учетом веса кровли, перекрытий, стяжки, стропильной системы, а также удельного веса одного квадратного метра строительных материалов.
- Определение полезной нагрузки. Параметр включает вес мебели, облицовки стен, людей и прочее. Согласно актуальным строительным нормативам, полезная нагрузка на один квадратный метр жилого дома принимается равной 100 кг.
- Расчет снеговых нагрузок на всю площадь кровли.
- Нахождение суммарной нагрузки на фундамент.
- Расчет несущей способности одной опоры по формуле.
- Определение количества свай путем деления общей нагрузки дома на несущую способность одного столба.
- Расчет ростверка включает: определение нагрузок, глубины закладывания, габаритов фундамента, несущей способности, сил давления на боковые поверхности, изгибающих моментов на основание и т.д.
Для обеспечения надежности основания выбирают минимальное расстояние между столбами – от 1,5 до 2,5 м. Как правило, ширина ростверка больше толщины свай на 250 мм, при этом его ось должна совпадать с разбивочной осью сооружения.
Расчет свайно-ростверкового фундамента представляет собой совокупность сложных математических вычислений. Получить исходные данные, описывающие особенности грунта, можно из геологических изысканий.
Малейшие ошибки в расчетах и неправильно подобранные коэффициенты приведут к нарушению технологии и снижению срока службы фундамента. Как правило, проектирование фундаментов под сооружения I и II класса ответственности доверяют профессионалам.
Много важной и полезной информации о свайно-ростверковом фундаменте найдете в этом разделе
Фундамент с ростверком на сваях: рекомендации
Часто, с целью экономии, застройщики берутся строить фундамент с ростверком самостоятельно. Как правило, они применяют для устройства свай буронабивной метод. Интернет изобилует подобного рода инструкциями на этот счет.
Мы не рекомендуем строить фундамент подобным способом, так как Вы рискуете в скором будущем жить в разрушающемся доме.
Справедливости ради стоит отметить, что в некоторых случаях такой вариант может обеспечить надежность строения. Все зависит от состояния грунтов, глубины бурения и качества бетона.
Но в большинстве случаев строительство, без предварительного исследования грунта и точного соблюдения технологии изготовления буронабивных свай, лучше не производить.
Наша компания погружает сваи под любой тип свайного фундамента в строгом соответствии с требованиями СНиП и проектом строительства. Уровень подготовки и опыт наших специалистов позволяет решать задачи оперативно и с высоким качеством проведения свайных работ.
Получить консультацию и заказать свайные работы можно заполнив форму заявки.
Так же рекомендуем посмотреть:
- Требования СНИП по забивке свай
- Как закрыть свайный фундамент
Наша компания занимается забивкой свай — обращайтесь, поможем!
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.
Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.
Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли
Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.
Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
Как работает ростверк и что он дает
Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.
Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.
Ленточный фундамент на сваях
Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.
В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.
Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.
В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.
При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.
Фундамент на буронабивных сваях
Подготовка участка
Перед созданием фундамента необходимо расчистить участок, разметить его в соответствии с проектом здания, отметить места, где будут пробурены скважины. Сваи располагают по периметру строения, под внутренними несущими станами и на углах. Шаг между ними не должен превышать 2 м.
Сваи
Буронабивные сваи делают, заливая бетон в подготовленные скважины. Обычно в скважины устанавливают опалубку, роль которой могут играть асбоцементные трубы, трубы из пластика, рубероид, ПВХ-пленку. Эти материалы не только придают свае форму и увеличивают ее прочность, но и выполняют гидроизолирущую функцию.
Глубина скважин зависит от глубины промерзания грунта, они должны быть на 50 см глубже этого уровня. 20 см из них приходятся на песчаную подушку. В среднем глубина будет около 10 м.
Для бурения можно нанять бригаду рабочих, можно осуществить его своими силами с помощью ручного бура. Диаметр скважины должен быть равен примерно 20 см.
После насыпания песочной подушки в скважины опускают трубы. Они должны подниматься над уровнем почвы на одинаковую высоту, это можно проконтролировать с помощью нивелира или уровня. Далее в трубы опускают арматуру. Для армирования свай используют металлические прутья, на каждую опору их нужно 3 или 4. Прутки соединяют поперечными хомутами, получается такая конструкция, как на фото.
Арматура должна подниматься над верхней частью свай на 40-50 см, чтобы ее можно было соединить с арматурой ростверка. Устанавливают ее в трубах таким образом, чтобы между арматурой и оболочкой было не менее 2 см — это позволить полностью покрыть каркас бетоном.
После этого в трубы заливают бетон. Для уплотнения используют вибратор, но если его нет, можно использовать метод штыкования с помощью металлического прута или трубы. Залитые сваи оставляют на 4 недели для застывания и набора прочности.
Железобетонный ростверк
Сначала устанавливают опалубку. Ее можно сделать из обрезной доски в виде желоба шириной не меньше, чем толщина будущих стен, и высотой примерно 30 см. Определенная сложность состоит в том, что у ростверка есть висячие части, под которые на время застывания бетона нужно будет поместить подпорки. Опалубку устанавливают на нужной высоте, после застывания бетона ее снимают. Можно использовать и несъемную опалубку, например, из пеноплекса, которая будет играть роль утеплителя и гидроизоляции.
Железобетонный ростверк также обязательно армируется. Для армирования берут металлические прутки толщиной 10-12 мм, они располагаются вдоль сторон конструкции. Между собой они связываются в два пояса поперечной арматурой толщиной 6-8 мм, можно гладкой. Из такой же арматуры делаются вертикальные ребра, соединяющие пояса. Под нижний пояс подкладывают деревянные бруски, чтобы арматура была полностью погружена в бетон. С помощью вязальной проволоки каркас ростверка связывается с выступающей частью арматуры свай, также можно их сварить.
Важно! Все элементы каркаса должны быть прочно соединены между собой, это непосредственно влияет на прочность ростверка. На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент
На видео показано, как правильно армировать свайно-ростверковый фундамент.
Заливают ростверк за один раз, поэтому сразу нужно приготовить необходимое количество бетона
Важно, чтобы в слое бетона не было полостей, пузырей. После заливки бетон уплотняют
Разновидности свай для индивидуального строительства
Свайные конструкции могут применяться в любом типе грунта, кроме скальной породы
Сваи, используемые в индивидуальном строительстве в качестве основания дома, который возводится в ослабленном грунте, – это длинные заострённые или с пятой конструкции. Они могут изготавливаться из металла, бетона, древесины. Сечение сваи может быть круглым или квадратным. Конструкция может заглубляться в готовом виде или собираться непосредственно в почве.
Свайные конструкции могут применяться в любом типе грунта, кроме скальной породы. В индивидуальном строительстве свайный фундамент используется в следующих случаях:
- Для возведения домов на территории с высоким УГВ.
- Если верхний слой почвы на участке – это торфяник или плывун со слабой несущей способностью. Тогда сваи заглубляют до нижних более плотных слоёв породы.
- Если глубина промерзания почвы более 2 метров.
- При строительстве на склонах с резким крутым рельефом.
- Если конструкции дома имеют значительный вес (более 350 т), то целесообразно выполнить фундамент на сваях.
Сваи с заострённым концом забиваются в подвижный грунт при помощи специального молота, пока не достигнут плотной породы. Винтовой фундамент делается на сваях, один конец которых имеет специальный винт. Для монтажа этой конструкции используется специальный ключ. Если сваю нужно изготовить прямо в грунте, то в породе бурится скважина, которая потом армируется и бетонируется.
Необходимая длина сваи высчитывается проектировщиками в зависимости от нагрузок и особенностей местности
Сваи могут отличаться по материалу, из которого они выполнены, форме, способу изготовления и погружения в грунт.
По способу заглубления выделяют следующие виды свайных изделий:
- Забивные конструкции погружаются в землю без выемки грунта. С этой целью используется специальная техника (вибровдавливающие и погружающие устройства).
- Набивные железобетонные и бетонные изделия монтируются путём заливки бетона в заранее пробуренную скважину.
- Железобетонные буровые сваи устанавливаются в пробуренные скважины.
- Винтовой фундамент делается из свайной конструкции с винтом на конце. Она закручивается в породу при помощи строительной техники. Очень часто для облегчения монтажа используется специальный ключ.
Свайный фундамент различается и по характеру работы:
- Свайные изделия в роли стоек передают давление от дома на прочный несущий грунт, находящийся под слоем рыхлой ослабленной породы. Эти конструкции имеют гладкую поверхность, которая плохо сцепляется с породой. Поскольку 80 % нагрузки передаётся на основание таких свай, они имеют широкую пяту в нижней части для восприятия нагрузки. Сюда относятся изделия ТИСЭ с уширением в нижней части и конструкции, бетонирующиеся в обсадной трубе или скважине (однако в этом случае конструкция теряет 20 % прочности). Эти изделия практически не подвержены осадке.
- Свайные конструкции висячего типа передают часть нагрузки на окружающий их грунт за счёт силы трения. Эти изделия имеют неровную поверхность, которая помогает им цепляться за грунт по всей их длине. К таким конструкциям можно отнести буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в пробуренную скважину. В этом случае 60-70 процентов несущей способности обеспечивается за счёт неровных боковых поверхностей. Такие конструкции используются при высоком расположении грунтовых вод, при необходимости сократить объёмы земляных работ, при наличии под слоем рыхлой породы более плотного грунта, который не настолько сильный, чтобы удержать сваи-стойки.
В зависимости от материала сваи бывают:
- Бетонные или железобетонные. Цена таких конструкций невысока, к тому же они долговечные и могут изготавливаться прямо на месте при наличии специальной техники. Для изделия используется бетон М 200 и выше.
- Стальные элементы выполняются из труб и прокатных стальных профилей. Однако такие конструкции нуждаются в антикоррозийном покрытии, специальной технике для монтажа свай длиннее 3 м. Цена таких конструкций значительная из-за большого расхода материала.
- Деревянные конструкции делаются из бревна диаметром 220-340 мм, их длина доходит до 8,5 м. Обычно используются ошкуренные брёвна из древесины хвойных пород. Такие конструкции практически не используются в наших широтах из-за сильной подверженности гниению. Однако современные препараты против гниения способны значительно улучшить ситуацию.
Создание свайно-ростверкового фундамента своими руками
Сооружение свайно-ростверкового фундамента вполне возможно сделать своими руками. Для строительства небольших зданий (беседки, дачные домики) выбирают ростверк на столбчатом основании, свайный вариант подходит для зданий постоянной эксплуатации. Работы лучше всего выполнять в конце весны, в самом начале лета либо ранней осенью. Сначала готовят площадку, очищая от растительности и мусора, потом реализуют дальнейшие этапы выполнения работ.
Предварительно нужно подготовить материалы и инструменты, заказать бетон класса прочности В17.5-22.55 либо закупить ингредиенты, из которых он будет приготовлен в бетономешалке. Под будущую обвязку в случае необходимости нужно подсыпать гравий или мелкий щебень.
Опалубка
Опалубка монтируется выше на 10 сантиметров, чем высота ленточного ростверка. Опалубку делают из деревянных щитов или досок достаточного уровня прочности для того, чтобы не треснуть и не разойтись под весом бетона.
Как выполняется армирование
Сборно-монолитный ростверк обязательно должен армироваться. Для армирования выбирают стальные прутья сечением 12-18 миллиметров, глубина зависит от проекта, но сетку закладывают равномерно, с шагом в 15-30 сантиметров. Обвязка монтируется по всему периметру основания ленты.
Проволоку нарезают заранее, каркас устанавливается в смонтированную опалубку, там связывают с арматурой свай максимально жестко. В проступающей над уровнем почвы верхней части свай сверлят отверстия, через них пропускают закладные, к ним крепят продольные хлысты арматуры. Стальные прутки заводятся внутрь свай, хлысты связывают между собой, с верхними хлыстами. Внутрь свай арматура укладывается слоем в 2-3 прутка.
Бетон
Заливка бетона осуществляется равными горизонтальными слоями, толщина которых должна составлять 10-15 сантиметров. После заливки каждый слой последовательно трамбуется виброинструментом, потом лишь заливается следующий.
Для заливки ростверка подойдет марка бетона М300 или М350.
Ростверк: погода и температурно-влажные условия
Устройство ростверка осуществляется в жаркую погоду, безветренную желательно, без осадков. Прямые солнечные лучи попадать на поверхность тоже не должны. Если температура воздуха отрицательная, бетону нужно обеспечить минимальные потери тепла на всех этапах – от приготовления до укладки. Если работы выполняются на пучинистых грунтах, землю сначала прогревают до плюсовой температуры, защищают от промерзания.
Разборка опалубки
После завершения заливки бетона опалубку демонтируют, сначала снимая крепления и распорки, лишь после этого доски. Опалубочные щиты должны легко отходить от застывшего монолита, если же такой ситуации не наблюдается, это говорит о том, что раствор еще не застыл и нужной прочности не набрал.
Сушка и уход
Когда залит бетонный ростверк, нужно обеспечить правильный уход за монолитом. Конструкция надежно защищается от солнечных лучей, ветра, осадков. Поверхность накрывают полиэтиленовой пленкой, периодически увлажняют водой, если температура воздуха превышает отметку в +22С.
Гидроизоляция
Бетонный ростверк должен быть гидроизолирован, особенно актуально это при сооружении свайно-ростверковых фундаментов заглубленного типа. Также желательно изолировать от влаги повышенные ростверки.
Варианты гидроизоляции:
- Проникающая – специальный раствор с прекрасными адгезионными характеристиками покрывает фундамент.
- Обмазочная – обвязку покрывают битумной мастикой.
- Напыляемая – жидкие составы с высокими водоотталкивающими свойствами наносят при помощи пульверизатора.
- Рулонная – ленту обмазывают мастикой, сверху кладут рулонный материал.
Выбор метода и материала для гидроизоляции зависит от типа грунта, уровня грунтовых вод, вида ростверка, финансовых возможностей и других факторов.
Пошаговая инструкция по устройству фундамента своими руками
Расчет и подготовку проекта основания для дома, будь то свайно-ленточный фундамент, лучше всего поручить профессиональному проектировщику. Если сваи по высоте и толщине подобрать неверно, то долго железобетонная опора и здание на ней не прослужат.
Разметка на участке
При этом закладывать параметры «про запас» тоже не стоит, это приведет лишь к увеличению стоимости работ. Как таковое устройство фундамента своими руками рассматриваемого вида не должно вызвать трудностей. Ниже приведена краткая пошаговая инструкция позволит быстро разобраться во всех нюансах этого процесса.
Чтобы сделать фундамент из буронабивных свай и монолитного ростверка, необходимо:
Выбурить либо выкопать ямы под опорные столбы по схеме «по углам дома и с шагом 1–2 метра под лентой».
Бурим сваи и вставляем асбестоцементные трубы под сваи
Насыпать и утрамбовать на дне “скважин” 30-сантиметровую песчаную, а затем на ней залить из бетона подошву для опорных столбов толщиной еще на 20 см.
Опустить в землю трубы из асбестоцемента, выполнить их армирование прутками сечением 10–12 мм и залить бетонным раствором.
Вяжем арматуру под сваи
Сделать опалубку для ленты.
Собираем опалубку
Уложить арматуру ростверка и залить ее бетоном.
Арматура не должна касаться краев опалубки
Заливаем
Выполнить гидроизоляцию.
Нижний край опор должен находиться ниже точки промерзания грунта. При этом скважины под сваи делаются на 10–15 см шире взятых асбестоцементных труб. Чтобы столбы прочней стояли на месте, в нижней их части обустраивается расширяющаяся бетонная подошва. Ямы в земле под опоры по ширине делаются как раз под ее размеры.
Гидроизоляция бетона выполняется рубероидом либо мастикой. Подойдет даже гибкая черепица из модифицированного битума. Правда обойдется она дороже обычной толи.
Типы ростверков в зависимости от расположения
В зависимости от глубины погружения существует три типа конструкции ростверка:
- Заглубленный. Представляет собой полный аналог заглубленного ленточного основания. Погружается на глубину ниже уровня промерзания, чтобы исключить нагрузки пучения, направленные вертикально вверх.При этом, развитая боковая поверхность стенки испытывает максимальные величины боковых нагрузок, что необходимо учитывать при проектировании. На сложных или обводненных грунтах не используется из-за отсутствия технологических условий производства отливки бетона.
- Мелкозаглубленный. Представляет собой наиболее распространенный вариант конструкции свайно-ленточного фундамента, где лента погружается на небольшую (40-70 см) глубину. Этот вариант гораздо экономичнее, чем заглубленный, поскольку не требует такого серьезного объема земляных работ.
- Незаглубленный. В этом случае ростверк устанавливается над дневной поверхностью грунта, образуя зазор определенной высоты. Вариант используется на грунтах, не позволяющих выполнять объемные земляные работы — обводненных, чрезмерно рыхлых, имеющих склонность к пучению или сезонным подвижкам.
ВАЖНО!
Некоторые специалисты принципиально разделяют свайно-ленточные и свайно-ростверковые опорные конструкции из-за наличия или отсутствия погружения ленты в грунт. Другие объединяют их в одну группу, поскольку общая конструкция у тех и других практически не отличается.
