Устройство и типы свайных фундаментов

Конструкция свайного фундамента

Из чего состоит конструкция фундамента? Свайный фундамент состоит из оболочек или свай и объединяющей их сверху балки или плиты, называемой ростверком. Ростверк воспринимает нагрузку от сооружения, расположенного над ним и распределяет ее между всеми сваями.

Свайные фундаменты виды

Существует большое количество различных конструкций свайных фундаментов. Различают виды свайных фундаментов, имеющие высокий или низкий ростверк.

У высокого ростверка подошва возвышается над поверхностью земли, а низкий ростверк выполняется заглубленным в грунт.

Преимущества фундаментов с высоким ростверком:

1. При одинаковой жесткости и несущей способности на их сооружение уходит меньше затрат труда и материалов.
2. Не нужно выполнять земляные работы по устройству котлована в грунте.
3. Вместо шпунтовых ограждений котлованов могут использоваться более дешевые перемычки разных конструкций.
4. Вместо монолитных плит, которые бетонируют на месте, можно применять плиты из сборного железобетона.
5. Оболочки и столбы используют более эффективно.
6. Уменьшается размыв дна русла.

Винтовые сваи для различных типов домов.

По типу несущих элементов свайные фундаменты подразделяются на фундаменты из свай, оболочек и столбов. Можно создать фундаменты с наклонным расположением элементов. При этом по своей несущей способности и жесткости они будут равноценны фундаментам с заглубленной в грунт плитой.

1. Их можно устраивать на слабых грунтах с низкой прочностью, большой глубиной промерзания, пучинистостью и сжимаемостью.
2. Сваи передают нагрузки на более глубокие прочные слои грунта и тем самым обеспечивают строению прочность и долговечность.
3. Многие конструкции свайных фундаментов могут быть смонтированы с сокращением объемов земляных и бетонных работ по сравнению с другими видами фундаментов.

1. Их нельзя устанавливать в горизонтально-подвижных грунтах, а именно в просадочных и набухающих грунтах из-за их недостаточной устойчивости к опрокидыванию. В таких условиях необходимо устройство железобетонного ростверка.
2. При изготовлении свайных фундаментов появляются трудности с . При этом необходимо заполнять все пространство между имеющимися сваями.
3. Требуется большое количество механизмов и трудозатрат. Относительно высокая стоимость строительства.

Подготовка к работе

Подготовительный период строительства фундамента включает в себя:

1. Расчёт СЛФ.
2. Материалы.
3. Инструменты.

Расчёт

Прежде чем приступить к расчёту фундамента, нужно собрать нагрузки от дома, воздействующие на опорные конструкции. Определение максимального давления на грунт нужно для вычисления оптимальной опорной площади.

Суммируют вес:

• всех конструкций,
• технологического оборудования,
• трубопроводов,
• мебели и всего того, что может находиться в доме одновременно, включая и людей.

Также учитывают снеговую нагрузку на кровлю — её величину берут из СНиПа.

Нужно точно установить характеристики грунта. Их можно узнать из вертикальной съёмки места строительства. В каждом местном отделении архитектуры и землеустройства такие документы есть в наличии. В них обязательно указывается глубина промерзания, уровень грунтовых вод и отметка залегания несущего слоя грунта.

Если нет возможности взять копию вертикальной съёмки, то обращаются в местную геологоразведочную службу для проведения изыскательских работ. Характеристики грунта можно установить испытанием образцов почвы, взятых из пробуренных скважин.

Анализируя данные грунтового основания, рассчитывают длину сваи. Она складывается из глубины заложения фундамента и высоты её надземной части. Продольный размер точечной опоры должен быть таким, чтобы её пята находилась ниже зоны промерзания, выше грунтовой воды и была погружена в несущий слой грунта не менее чем на 300 мм.

Оптимальное количество свай определяют путём деления опорной площади на величину пяты одной сваи. Причём саму площадь высчитывают с помощью условно принятой удельной нагрузки от дома, которая должна быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Величину сопротивления почвы берут из вертикальной съёмки.

Расчёт ростверка, как правило, сводится к принятию условного поперечного сечения ленты, где высота принимается в размере не менее 400 мм (это связано с оптимальным размещением продольных стержней арматуры на минимальном расстоянии от верхней и нижней внешней поверхности ленты на 30 – 50 мм). Ширину монолитной полосы принимают равной толщине стен плюс по 30 мм с каждой стороны.

Материалы

Перед началом производства работ заготавливают необходимые материалы для строительства фундамента. Если нет водопровода, на участке устанавливают ёмкость с необходимым запасом воды.

На место завозят:

• песок,
• щебень,
• арматуру,
• цемент.

Для формирования свай готовят оболочки из асбестоцементных, металлических или пластиковых канализационных труб. Для облицовки внутренних поверхностей опалубки необходимо запастись полиэтиленовой плёнкой.

Инструменты

Нужно составить следующий список, согласно которому нужно приготовить следующие инструменты:

1. Лазерный уровень.
2. Садовый бур.
3. Совковые и штыковые лопаты.
4. Шнур и реперы (деревянные колышки или отрезки арматуры).
5. Тачка.
6. Пила, ножовка, молоток, мастерки, степлер.
7. Растворомешалка.

Этапы возведения свайного фундамента пошагово

Геологическая разведка и проектирование фундамента. Этот этап очень важен, т.к. типы грунта влияют на устойчивость фундамента. Также от выбора свай и метода монтажа зависит как ровно и надежно будет стоять дом.

Главным моментом считается расчёт нагрузки здания. От всех этих показателей зависит число, глубина и метод расположения свай. Если вы не хотите тратить денежные средства на специалистов, проконсультируйтесь с жителями данной местности о том, как высоко поднимаются грунтовые воды, какова толщина промерзания, из каких пород большей частью грунт.

Очистка территории. Очистите территорию, под будущий фундамент от деревьев, кустов, снимите дерн.

Разметка. Сделайте разметку с помощью деревянных колышек и натянутой верёвки, будьте внимательны, иначе перекоса конструкции не избежать.

Бурение скважины, армирование, изоляция и заливка бетоном. Возможность сделать данный этап вручную предполагает покупку бура (бывает до 300 мм). Сделать данный этап под силу даже не опытному строителю, но всё же если ширина отверстия требуется более 600 мм, воспользуйтесь электрическим буром.

Далее следует приготовить изоляцию из рубероида, по ширине скважины (рубероид нужен для того, чтобы соприкосновение бетона и земли было минимальным), в высоту плюс 30 см над землей. Если на дне ямы появилась вода, её лучше выкачать.

Для армирования вставьте 3 прута толщиной 6 мм, с поперечными соединениями на расстоянии 50 см. Для присоединения ростверка к столбам оставляют 30 см выше заливаемого изделия.

Заливать бетоном рекомендуется на половину, потом сделать уплотнение вибратором и продолжить заливку. Т.е. свайный фундамент в разрезе, выглядит следующим образом: гидроизоляция – бетон – арматура – бетон – гидроизоляция.

Завинчивание свай и заливка бетоном. Конструкцию углубляют в землю, в верхнюю часть вставляют 2 трубы, которые служат рычагами поворота. Контролируйте строго вертикальное вхождение трубы, от этого зависит устойчивость конструкции.

Монтаж обвязки, ростверка. Ростверк бывает ленточной и плиточной. Ленточный состоит из металлических (швеллер), железобетонных или древесных балок, расположенных по периметру, а также под несущими стенами. Плиточный используется, когда сваи расположены равномерно по всей площади будущего дома.

Фундамент это основа будущего строения, от устойчивости и надежности зависит срок эксплуатации. Подойдите к этому вопросу со всей серьезностью. Осуществив основательную подготовку, вы узнаете как правильно рассчитать свайный фундамент и как создать нужную постройку приложив минимальные трудозатраты.

Материалы для изготовления

Выбор материала для изготовления ростверка зависит от нескольких факторов:

• типа фундамента;
• нагрузки на фундамент;
• типа грунта;
• высоты грунтовых вод.

Железобетон

Наиболее удобный вариант ростверка для бетонных свай — надежный, стабильный, долговечный и распространенный материал. Изготавливают из стальной арматуры и бетона, образующих прочную и износостойкую конструкцию. Используется в строительстве тяжелых многоэтажных зданий и промышленных объектов, реже — для загородного жилья (смотрите: типы частных домов).

Рекомендуем: Из чего и как правильно делать опалубку для фундамента? Пошаговое руководство для изготовления своими руками

Различают сборные и монолитные железобетонные ростверки. Сборные изготавливают в заводских условиях и собирают на площадке.

• преимущества — прочность и легкость монтажа;
• недостатки — необходимость использования грузоподъемной техники и гидроизоляции соединительных узлов.

Арматура в виде плоского или объемного каркаса многократно повышает прочность, затвердевший бетон хорошо переносит нагрузки при сжатии.

Металл

Используется двутавр или швеллер. Профильный прокат обеспечивает жесткость и прочность конструкции. Металлический ростверк подходит для одноэтажных домов и в свайно-винтовых фундаментах. Металл прикрепляют к оголовкам свай сваркой.

Металлические сваи и ростверк требуют предварительной защитной обработки, так как они подвержены коррозии. Обычно используют на пучинистых грунтах.

• преимущества — жесткая и надежная конструкция;
• недостатки — необходимость использования крановой техники, обработки швов из-за коррозийной неустойчивости сварочных соединений.

Дерево

Деревянный брус или короб из доски под ростверки используют для легких деревянных или каркасно-щитовых домов. Между брусьями и сваями следует уложить гидроизоляцию из толя или рубероида. Чтобы сохранить древесину от гниения, необходимо обработать элементы специальной биозащитной пропиткой.

Брусья к сваям прикрепляют кронштейнами или болтами. Этот материал сейчас почти не используется.

• преимущества — конструкции легкие и недорогие, быстрый монтаж;
• недостатки — невысокая прочность, необходимость дополнительной обработки.

Бетон

Используется для небольших строений при максимальном количестве опор. Оголовки свай должны быть заглублены в бетон ростверка минимум на 10 см. Отсутствие арматуры не позволяет сильно нагружать подобные конструкции, критичны нагрузки на изгиб. Специалисты не рекомендуют использовать этот тип ростверков.

• преимущества — простота и дешевизна;
• недостатки — ненадежность.