Виды свайных фундаментов: ГОСТы, классификация свай и типы ростверков

Забивные сваи

Этот вид оснований для строительства представляет собой готовые стержни, вылитые из железобетона или металла. Забивные сваи имеют круглое, квадратное или прямоугольное сечение и один заостренный конец. Такие сваи погружают в землю ударным методом. Забивной фундамент в разы превышает эквивалент прочности в соотношении с иными способами установки фундаментов. Этот вид свай изготавливается на заводах согласно строгим требованиям ГОСТа, поэтому марка бетона, используемая для производства изделия обладает прочностью не ниже 300 кгс/см2 при испытаниях на сжатие.

Плюсы забивных свай:

• Повышенная несущая способность.
• Стоимость практически в два раза ниже буронабивной.
• Устойчивость к коррозии.
• Можно выбрать опору необходимой длины — до 25 метров.

Минусы забивных свай:

• Для транспортировки понадобится специальная техника.
• Необходимо применять спецтехнику для забивания свай — гидромолот, копер.
• Вибрации на строительной площадке.

Где применяются и на каких грунтах

Специфика забивных свай заключается в том, что они позволяют максимально контролировать несущую способность каждой отдельной сваи, входящей в состав фундамента. Однако для каждого типа грунта следует применять разный вид свай. Так, при строительстве на песчаном грунте со средней плотностью, на суглинках и пластичных супесях рекомендуется использовать призматичные сваи, у которых отсутствует поперечное армирование. Их изготавливают с продольной стержневой арматурой повышенной прочности.

На фундаменте из призматичных свай можно выстроить здание любого типа. Но при этом сваи такого вида запрещается использовать при строительстве гидротехнических сооружений. Для таких случаев больше подходят элементы с усиленной арматурой. А вот для глинистых грунтов строители рекомендуют применять сваи с поперечным армированием. Они стоят дороже, но зато способны выдержать значительную нагрузку при контакте с каменистыми вкраплениями в грунте.

Сфера использования

Как уже можно догадаться, сфера применения забивных свай – это обустройство фундаментов под дома и другие сооружения. Они широко востребованы не только в малоэтажном строительстве, но и в масштабных строительных проектах. Забивные железобетонные сваи используют для создания оснований для:

• домов одно- и многэтажных, которые выстраиваются из кирпича, дерева, газосиликата, бруса или пенобетона;
• сооружений инженерно-транспортного типа – это различные эстакады и мосты;
• гидротехнических сооружений типа причалов, пирсов, водозаборников, гидроэлектростанций;
• сооружений промышленного и сельскохозяйственного назначения – различных складов, ангаров и так далее.

Часто применяют забивные железобетонные сваи для реконструкции и укрепления уже выстроенных свайных фундаментов. Для этого сваи погружаются либо рядом с опорными столбами, либо выносятся за контур свайного поля. Это позволяет существенно уменьшить нагрузку на уже существующее основание, распределив ее более равномерно.

Кроме того, забивные сваи – это альтернативное решение и для тех случаев, когда требуется произвести укрепление насыпного грунта при строительстве автомобильных и железнодорожных дорог, проблемных участков рельефа, которые склонны к обвалам.

Особенности свайной технологии

Свайные технологии используются в строительстве с незапамятных времён: ещё в доисторические времена люди строили таким образом дома на берегах рек, озёр и морей. Главная цель такого метода – заглубление опоры-столба ниже уровня слабого грунта вплоть до крепких слоёв, способных выдерживать нагрузку здания.

Преимущества

Среди главных преимуществ свай можно отметить:

• Абсолютную универсальность. Свайные технологии могут использоваться для возведения построек на любых грунтах и рельефах. Его можно использовать при строительстве массивного коттеджа и небольшой дачи – единственное различие в данном случае будет заключаться только в длине и сечении свай. Свайный фундамент отлично подойдёт для каркасного строительства и возведении жилого дома по технологии «экодом», так минимизирует техногенное вмешательство в окружающую среду.
• Высокие несущие качества. При произведении правильного расчёта и установке необходимого количества свай такой фундамент может выдержать значительные нагрузки без значительной усадки даже на болотистой почве.
• Малые трудозатраты. Устройство свайного основания исключает крупномасштабные земляные работы, как при закладке несущих оснований ленточного типа. Это позволяет сэкономить большое количество сил и рабочего времени.
• Экономия финансовых средств. Сметная стоимость строительства с использованием свайных технологий намного меньше, чем цена ленточного или плитного оснований. В этом случае можно обойтись без дорогостоящих работ по выемке грунта и устройству дренажной системы на участке строительства.

Дом с фундаментом на сваях ЖБ

Виды свайных технологий

В арсенале современных строителей имеется несколько способов монтажа свайных фундаментов:

• Буронабивные технологии. Устройство свайных опор в данном случае подразумевает бурение скважин необходимой глубины и последующую заливку монолитных железобетонных свай.
• Винтовой метод. Винтовые сваи изготавливаются из металла и представляют собой трубу с винтообразным лепестком в её нижней части. Заглубляются изделия в землю при помощи специальных приспособлений – механических или ручных сваекрутов.
• Забивной фундамент. Устройство фундамента из забивных свай производится методом их заглубления в грунт посредством механической нагрузки. Забивка свайного фундамента осуществляется при помощи молотов-копров.

В данной статье будет подробнее рассмотрена технология строительства фундамента на забивных ж/б сваях.

Что из себя представляют забивные сваи.

Бетонные сваи для строительства частного дома представляют собой железобетонную конструкцию, которая состоит из соединения стальной арматуры и высококачественного бетона. Как правило, стержень имеет квадратное сечение 150х150 и 200х200, что является наиболее оптимальным вариантом для погружения опоры в грунт. Качество и прочность конструкции определяется ГОСТом 19804-2012. Для забивки свай под фундамент используют специальную технику, которая с ювелирной точностью погружает опору вглубь земли до твердых слоев почвы. В результате получается свайное поле, где каждая опора занимает свое место и способна принять на себя несущую нагрузку строения. Прочность и долговечность фундамента целиком зависит от качества изготовленной сваи и профессионализма мастеров. Если все сделано правильно, то срок службы свайного жб фундамента для дома составит не менее 100 лет. За этот срок может изменить структуру само здание, но железобетонный фундамент останется неизменным.

Позвоните нам: 8 (495) 743-43-81 или Закажите звонок

Виды свайных оснований

Сваи, как опорные конструкции, применяют с целью прохождения слабых слоёв почвы и достижения плотных пластов грунта. Конструкция опоры принимает на себя нагрузку от здания и передаёт её на прочное грунтовое основание, минуя слабые ненадёжные слои почвы. Свайный фундамент под дом из газобетона может состоять из опор различной конструкции:

• забивные;
• буронабивные;
• винтовые.

Забивные сваи

Железобетонные сваи помимо опирания на плотный грунт, удерживаются за счёт сил трения боковой поверхности о почву. Забивные опоры изготавливают в заводских условиях. В основном они применяются в промышленном и гражданском строительстве для возведения многоэтажных зданий и сооружений.

Опоры устанавливают с помощью сваебойной установки. Для построек из газобетона забивные железобетонные сваи практически не применяются из-за экономической целесообразности. Дорого и невыгодно.

Буронабивные опоры

Для зданий из газобетона наиболее часто применяют буронабивные опоры. Основой опор являются асбоцементные трубы. Устанавливают опоры следующим образом:

1. Строительный участок размечают под будущие буронабивные опоры.
2. Разметку делают шнуром и колышками.
3. В местах разметки бурят скважины заданной глубины ручным буром или механизированной бурильной установкой.
4. Дно отверстий заполняют песком слоем 200 – 300 мм. Песчаная подушка предохранит от протекания жидкого бетонного раствора непосредственно в грунт.
5. В скважины опускают асбестовые трубы.
6. В трубы помещают металлические каркасы.
7. Сваи заполняют бетонным раствором. Заливку делают послойно толщиной 50 см. Каждый слой бетона уплотняют.
8. Бетон в асбестовой трубе трамбую отрезком арматуры периодического профиля. Если позволяет диаметр трубы, бетон уплотняют электрическим вибратором.
9. Сваи делают, как выступающими над землёй, так и вровень с нею.

Минусы такого основания

Несмотря на ряд плюсов рассматриваемого вида фундамента, существуют также и некоторые его недостатки:

• Требуется обязательное проведение расчетов нагрузки, которая будет воздействовать на несущие части сооружения. В данном случае без помощи специалиста в этой отрасли, просто не обойтись.
• Необходимо также разработать подробную документацию, в которой будут указаны такие показатели как: длина и количество свай, их диаметр и точное место их установления.
• К минусу можно отнести, невозможность использования такого фундамента для слишком громоздкого и тяжелого здания.
• Необходимость утеплять возводимую конструкцию, потому как имеется зазор между поверхностью и непосредственно полом.
• Наличие трудностей при необходимости ремонтных работ, которые уже существуют. В данном случае придется возводить дополнительные стенки, выполняющие роль подспорья, или же сваи, а такой процесс является дорогостоящим и достаточно сложным.

Виды ростверков

Ростверк не является обязательным элементом конструкции. Он соединяет между собой опоры основания, придавая конструкции дополнительную жёсткость. Различают 3 основных вида ростверков:

1. Высокий. Соединительные элементы располагаются над поверхностью земли на расстоянии от 15 см и выше.
2. Повышенный. Ростверк располагает вровень с поверхностью земли или на высоте до 10 см.
3. Заглубленный. Монтаж ростверка проводится ниже уровня поверхности земли.

Деревянный ростверк

По способу сборки различают ростверки:

1. Сборные. Представляют собой сварные стальные балки, которые применяют при строительстве лёгкий построек с небольшим сроком эксплуатации.
2. Сборно-монолитные. Элементы с «замочными» соединениями. Используются для соединения опор оснований многоэтажных домов и промышленных сооружений.
3. Монолитные. Представляют собой единые конструкции, имеющие форму замкнутой или незамкнутой ленты. Применяются при строительстве жилых малоэтажных домов.

Разновидности буронабивного фундамента

Есть две основных методики создания буронабивного фундамента.

На глинистых и других плотных грунтах используется технология непрерывного полого шнека – НПШ. Ее особенность заключается в применении полой трубы, дополненной спиралью, по которой изымаемый из скважины грунт поднимается на поверхность. Полый шнек по конструкции напоминает привычный бур, а для того чтобы исключить попадание грунта внутрь трубы, она закрывается обратным клапаном.

Шнек погружается до нужной глубины, а затем в полость трубы под давлением подается бетон. Он открывает клапан и заполняет скважину по мере того, как шнек поднимается наверх. При этом с помощью мощного вибратора вводится армирующий каркас, используемый в качестве опалубки. После застывания бетонной смеси готовые буронабивные сваи приобретают значительную несущую способность и выдерживают большие нагрузки.

Другая технология буронабивного фундамента применяется на зыбких, особенно слабых грунтах. В этом случае применяется обсадная труба. Она не только служит как опалубка, но и обеспечивает скважине защиту от обрушения при введении в нее армирующего каркаса или из-за избыточного давления на залитый раствор. Трубу помещают методом вращения, вдавливают вибратором либо просто устанавливают, а впоследствии извлекают.

Также в строительных правилах СП 50-102-2003 и других документах указаны и альтернативные варианты. Например, стенки отверстия в слабых грунтах можно защитить от осыпания путем подачи бетонитового раствора, создающего противодавление.

Правила сооружения

Рассмотрим технологию заливки ленточно свайного фундамента с буроналивными сваями, как самую часто используемую.

Подготовка площадки и разметка

Площадку под строительство расчищают от растительности и мусора. В некоторых случаях снимают верхний слой. Теперь основной этап – разметка. Оптимальный вариант для установки точного места расположения свай – пригласить специалиста с лазерным нивелиром.

С помощью этого инструмента прямо по грунту определяются места опор и их точное расположение относительно границ участка. В них забиваются колышки, которые между собой связываются шпагатом или бечевкой.

Теперь нужно по проложенной оси в две стороны от натянутой нити отложить половину ширины фундаментной конструкции. К примеру, если ширина ростверка – 40 см, значит, от оси надо отложить по обе стороны по 20 см. По этим размерам выкапывается траншея глубиною 30-40 см.

Сооружение свай

По месту установки колышков бурятся скважины. Их диаметр, расстояние между сваями, величина заглубления, схема расположения определяется проектом дома. Кстати, бурить можно садовым буром, главное подобрать его по диаметру свай.

1. В скважины засыпается песок толщиною 20-30 см. он обязательно трамбуется.
2. Внутрь вставляется металлический каркас из стальной арматуры диаметром 8-16 мм. армировать опоры надо обязательно, особенно, если фундамент свайно-ростверковый сооружается на пучинистых или слабых грунтах. В СНиПах обозначено, что для столбчатых конструкций можно использовать каркасы с сечением круглым, квадратным или треугольным. Надо обязательно каркас делать длиною больше на 15-20 см, чем глубина сваи. Эти арматурные концы будут соединяться с каркасом монолитного ростверка.
3. Производится заливка бетонного раствора. Здесь используется марка М400 с рецептурой – один объем цемента марки М400, два объема мелкого песка, три объема щебня (мелкой или средней фракции).
4. Обязательно проводится штыковка бетонной массы, чтобы удалить из нее воздух.

Если на строительном участке грунты слабые, то рекомендуется стенки скважин усилить. К примеру, скрутить в трубочку рубероид и опустить его внутрь. Вместо рубероида подойдет сюда любая труба: металлическая, пластиковая или асбестовая. Главное – выдержать диаметр фундамента свайного.

Если монолитный ростверк устанавливается на весу, тогда столбы заливаются с выходом над уровнем грунта. Для них придется сооружать опалубку цокольной части, для чего можно использовать все те же трубы. Итак, свайный фундамент готов.

Сооружение ростверка

Так как ростверк – это ленточный фундамент, мелкозаглубленного типа, то его надо сооружать по соответствующей технологии.

1. Траншея засыпается песком или гравием толщиною 20-30 см. Уложенный слой трамбуется.
2. Устанавливается опалубка из любых плоских материалов. Кстати, собрать опалубку для ленточного фундамента своими руками несложно.
3. Укладывается внутрь армирующий каркас из арматуры. Он должен располагаться в теле фундаментной конструкции, поэтому рекомендуется под него подложить подпорки.
4. Соединяются концы арматуры столбов с каркасом в ростверке. Это делают или электросваркой, или при помощи вязальной проволоки.
5. Проводится заливка бетона, изготовленного по той же рецептуре, что и раствор для свай.
6. Обязательно залитый в опалубку материал подвергается вибрации.
7. Сверху конструкция закрывается мешковиной или полимерной пленкой. Если на улице стоит жара, то придется свайный фундамент с ростверком два-три раза в день поливать водой. Причина – быстрое высыхание смеси, что приведет к растрескиванию.
8. Через неделю можно снимать опалубку, через 28 дней нагружать фундамент (поднимать стены, устанавливать перекрытие).

Многие нарушают требования СНиП, не выдерживая время высыхания бетонной конструкции, считая, что, к примеру, фундамент для дома из газобетона выдержит небольшую нагрузку, исходящую от газобетонного сооружения. И это большая ошибка. Никто не знает, в каком временном диапазоне происходят химические процессы внутри бетонной массы.

Как быстро бетон набирает марочную прочность. Ведь этот показатель зависит от многих фактором, учесть которые на стройплощадке невозможно. Поэтому и установлен временной диапазон 28 дней. Вот такая не совсем простая пошаговая инструкция сооружения сваной-ростверкового фундамента своими руками.

Фундамент с ростверком своими руками

Буронабивные машины при строительстве частных домов используют лишь в тех случаях, когда грунт недостаточно плотный и для обнаружения более плотного участка требуется углубиться в толщу земли на достаточно большую глубину. Если толщина слабого грунта достаточно велика, возможно использование составных свай из отдельных разъемных секций.

В большинстве же случаев при возведении частного дома достаточно установки буронабивной сваи. Для того в грунте случае в грунте с помощью садового или ручного бура делается отверстие необходимой глубины.

Винтовой фундамент для бани: шаг за шагом

1. Подсчитывается количество необходимых свай и их длину. Для бани 6х4 метра с одной внутренней несущей стеной — 9 штук. При ровном участке и необходимом заглублении не менее 1,6 метра, длина сваи 2 метра. Рама металлическая по верху труб из швеллера 200 мм. — 28 метров.
2. Выносим на местность оси здания, и точки ввинчивания свай.
3. Тщательно контролируя вертикальность ввинчиваем сваю в грунт до ее полной остановке и невозможности вращения. Повторяем операцию для каждой последующей .
4. После завинчивания всех свай выносим горизонтальную отметку основания здания. После этого производим обрезку или дополнительную наварку при необходимости.
5. Заполняем сваи бетоном В 15(марка 200) с армированием стержнями арматуры А I диаметром 5-8 мм. При заполнении, производим тщательное вибрирование бетона.
6. Выполняем устройство рамы по верхам свай, в качестве основания дома.
7. Производим антикоррозионную обработку всех металлических деталей.

Бетонные полы в банях на свайном фундаменте

1. Для устройства бетонного пола в бане на свайном фундаменте используем несъемную опалубку. Формируем металлический короб по выполненной раме из листового металла 3 мм. в необходимых размерах в осях здания, с высотой борта 18 см.
2. Обмазываем полученный короб битумной мастикой.
3. Укладываем экстрол, толщиной 100 мм.
4. Заливаем бетон В 15(марка 200) толщиной 80 мм. с армированием сеткой 200х200 мм из арматуры АI диаметром 4-5 мм.

Фундамент для бани на винтовых сваях с основанием для устройства пола готов.

Видео

В ролике ниже показывается, как делается бетонный пол для дома на винтовых сваях. Там, конечно, все с размахом, для бани так много не надо, но принципы из ролика полезно знать и применить:

Во всех случаях желательно устройство деревянного пола по бетонному основанию. Чаще всего используют деревянный пол из лиственницы. В помещении парной доски укладываются плотно друг к другу, в помещении моечной с расстоянием 5 мм. друг от друга, для лучшего слива воды. Еще одним вариантом может быть наклейка на бетонное основание клеевого пробкового покрытия. В этом случае, за счет пробки, пол будет всегда теплым.

Советуем все тщательно просчитать, выбирая винтовой фундамент для бани, так как в итоге может выйти дороже, чем залить плитный, который вообще-то считается самым дорогим. Если соберетесь делать свайный фундамент, то взвесьте, нужно ли делать ниже глубины промерзания или достаточно мелкозаглубленного (столбчатого). Желаем успехов!

Советуем также ознакомиться с материалами раздела о фундаментах бань:

• о высоте и глубине;
• о том, как делается и как сделать своими руками;
• отдельная тема — основание под печь;
• как выбрать под блочную баню, пеноблочную, деревянную;
• какой фундамент лучше.

***

Устройство забирки

Если ростверковый фундамент приподнят над землей, неизбежно приходится решать проблему с утеплением, снижением теплопотерь. Поможет в этом забирка. Она может быть:

• деревянной, из сайдинга, фанеры, профлиста. Листы режут в нужный размер и обшивают ими все пространство по наружным поверхностям опор;

• кирпичной или железобетонной. В этом случае рекомендуется заглубление на 30-50 см. Этот вариант считается наиболее трудоемким. К тому же он связан со значительными расходами.

Требования к забивным сваям; расчет их количества

На практике чаще всего используются ж/б сваи квадратного или круглого сечения (от 200 до 300 мм), с заостренным с одной стороны концом. Качественные изделия изготавливаются в цеховых условиях из армированного бетона.

Чтобы фундамент на ж/б сваях надежно справлялся с нагрузкой, предварительно рассчитывают количество свай и глубину их забивки, которая может составлять от 3 до 10 м. Для определения параметров фундамента учитывают:

• Тип почвы. Точнее всего его определит геологическое исследование, но можно воспользоваться и справочником.
• Вес дома. Определяется, исходя из потраченных на постройку материалов (в кубометрах) и массы 1 кубометра (табличное значение). Вес крыши, перекрытий, бетонного ростверка и отделочных материалов высчитывается отдельно. К сумме добавляется вес мебели (ориентировочно, 7-10 т).

Расчеты всегда ведутся с запасом прочности, поэтому итоговую сумму увеличивают на 30%. Пусть вес конструкции получился 180 тонн. Ж/б свая длиной 4 метра удерживает усредненную нагрузку в 20 тонн (для суглинистых почв); следовательно, 9 свай смогут равномерно и безопасно распределить всю нагрузку строения.

Особенности конструкции фундамента

Что такое фундамент на сваях? Это знают все – это определенное количество столбов, которые забиваются в грунт. Причем нижний край находится на глубине промерзания грунта. Но такая конструкция в чистом виде применяется на практике довольно редко.

Причина заключается в том, что достаточно сложно распределить нагрузку, которую создает дом на все сваи. На одной окажется большая нагрузка, а на второй — меньше. Именно по этой причине свайные фундаменты применяются, как правило, в конструкциях с малым весом – под срубы из бруса или бревна, каркасные дома.

Брусья или бревна обладают одним хорошим качеством – они позволяют перераспределить нагрузку равномерно на все точки опоры. Постройки из других материалов справляются с такой задачей намного хуже. Но вот устройство свайного фундамента с ростверком таково, что в нем нет недостатков, указанных выше. Поэтому его можно без проблем применять в конструкциях из кирпича или блока. Конструкция состоит из нескольких свай и ленты (обычно изготавливается из чистого бетона или с применением металлической арматуры), которая связывает все точки опор. Именно такую ленту и называют ростверком.

Особенности самостоятельного строительства

Устройство фундамента из буронабивных составляющих несложно при строительстве своими руками. Ручным буром нужного диаметра выполнят скважину в 2 — 3 метра глубиной. Буронабивная основа может получаться сечением от 15 до 40 см. Технология ТИСЭ дает возможность применить специальный фундаментный бур для получения скважины Ø 20 см с уширением на дне 40 см, 60 см возможно применение таких буров на приводных механизмах. Для уверенного прохождения в твердый слой залегающих пород, скважину бурят ниже уровня промерзания, где слои уплотнены. У средних, сухих грунтов несущая способность составляет 6 кг/см². Посмотрите видео, как рассчитать расстояние между сваями и разместить их.

Существенный плюс изготовления железобетонных составляющих при строительстве в одиночку –возможность приготовления малых объемов бетона для каждой заливки. Другие виды фундаментного устройства требуют единовременно гораздо большего количества готового раствора.

Потребность материалов для получения изделий с заданными свойствами видна из таблицы:

Таблица потребности материалов

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.

ВАЖНО!

Расчет фундамента — сложная инженерная задача, которую должны выполнять опытные подготовленные люди. Самостоятельный расчет может стать причиной деформации или разрушения дома, поэтому рисковать не следует. Как минимум, можно использовать онлайн-калькулятор, но и для него потребуются данные геологоразведки участка.

Расчет свай и ростверка

Каким будет расстояние между сваями, показатель их несущей способности и глубина монтажа, зависит от предварительных расчетов. Если правильно определить количество опор и способ их расположения, можно сделать фундамент прочным и долговечным. Между сваями традиционно оставляют промежуток 1-1,5 м. Глубина погружения опор равна 1,5-2 м.

Особое внимание обращают на расчет ростверка. Именно он определяет надежность основания. Обычно высота этого элемента не превышает 25 см. Ширину определяют по ширине цоколя или толщине наружной стены. Минимальное значение – 40 см.

Отдельно следует выполнить расчет ленты на изгиб. Его производят по граням опоры в сечениях, наружным граням подлокотника. Для этого используется формула:

Для всех сечений рассчитывают суммарный изгибающий момент. При этом учитывают моменты от реакций свай и локальных нагрузок на свес ростверка.

Расчет основания на сваях следует доверить опытному инженеру-строителю. Его не получится сделать самостоятельно. Только после получения необходимых данных можно приступать к монтажу.

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.