Железобетонные сваи
Железобетонные сваи для фундамента — это стержни с квадратной или круглой формой сечения и заостренным нижним концом. Наиболее распространенными являются квадратные сваи с размером стороны от 200 до 400 мм и длиной от 3 до 28 м. В качестве продольной и конструктивной арматуры применяются арматурные стержни с рифленой поверхностью, стальные спирали, сетка, проволока рифленая и гладкая. Для изготовления железобетонных конструкций используют морозостойкие марки цемента. Фундамент из бетонных свай сохраняет прочность и устойчивость при температуре окружающего воздуха до -40°C.
Фундамент на забивных железобетонных сваях используют когда нужно построить тяжелое сооружение на песчаном, болотистом или глинистом грунте. Большая длина стержней и технология монтажа позволяет устанавливать опоры на глубину, где залегают плотные пласты. Сваи, забитые в почву и объединенные ростверком, будут надежной опорой для загородного коттеджа, каркасно-щитового дома, дачи из бревна или бруса.
Виды и маркировка изделий
Типы свай
Принимая решение использовать бетонные сваи для фундамента, необходимо изучить их характеристики, знать обозначение по ГОСТ, чтобы заказать и приобрести необходимый стройматериал.
Типы, маркировку и параметры изделий определяет ГОСТ 19804-2012.
По способу монтажа выделяют сваи:
- погружаемые забивкой;
- вибропогружные;
- задавливаемые;
- бурозабивные;
- буроопускные;
- опускные.
В некоторых случаях способы погружения комбинируют, тогда присвоенное название говорит об основном способе монтажа. Например, вначале выкапывают шурф для установки в вертикальное положение, а далее происходит забивка конструкции на полную длину.
Фундаментные жб сваи маркируют по требованиям ГОСТ 23009. В обозначении присутствует несколько разделённых дефисами групп.
- Группа №1 раскрывает тип изделия, длину, измеряемую в дециметрах, и размеры сторон поперечного сечения в см, для круглых изделий — диаметр.
- Группа №2 содержит информацию о классе стали напрягаемой арматуры или номер чертежа для изделий с ненапрягаемой арматурой — информация важна для проектировщиков.
- В группу №3 собрана информация о конструктивных особенностях, например, о комплектации стальным наконечником (буква н), тип состыковки для сборных изделий. «С» — стаканный стык, «СВ» — сварной, «Б» — болтовой.
Дополнительными символами могут обозначать не указанные в первых группах характеристики.
Примеры буквенно-цифровых обозначений:
- С60.35-А800. Изделие С-типа. Длина 6м, размер стороны 350 мм, арматурная сталь класса А800.
- СО140.100-3-б. СО-тип, общая длина 14 м, 1000 мм диаметр, вариант армирования №3, болтовое соединение стыков.
Сваи имеют разные размеры и форму.
Заливка раствора
После подготовки скважин и создания армирующего каркаса приступаем к основным работам по создания свай для фундамента. Они будут заключаться в заливке бетонного раствора, который вначале необходимо подготовить.
Видео: Устройство свайного фундамента
Первым делом необходимо подготовить все необходимые материалы и инструменты. Для выполнения заливки вам понадобится:
- цемент хорошего качества марки М500. Не стоит покупать дешевые варианты. Такая экономия может плохо сказаться на эксплуатационных качествах свайного фундамента;
- гравий. Лучше всего использовать гранитный, так как у него очень высокие показатели прочности. Но такой гравий может обойтись дорого, поэтому можно приобретать и обычный. При этом величина фракций должна быть в пределах 20-40 миллиметров;
- песок. Тут лучше отдать предпочтение крупнозернистому речному, но при его отсутствии можно использовать и карьерный;
- бетономешалка. Конечно, можно производит замес и в обычном большом корыте, но вот качество смеси будет не на нужном уровне. Кроме того, бетона понадобится достаточно много, и сделать такой объем без бетономешалки будет затруднительно;
- полиэтиленовая пленка
После подготовки всех материалов можно приступать к «замесу» бетонной массы. Для этого можно воспользоваться следующими пропорциями.
На один объем цемента марки М500 берем один объем гравия и два объема песка. Все помещаем в бетономешалку и начинаем перемешивать.
При этом гравий лучше всего предварительно промыть чистой водой. Песок берется без посторонних примесей и просеянный (чтобы не попадались крупные камни). Кроме того, следует использовать песок с влажностью не более 10-15 процентов.
После смешивания сыпучих компонентов добавляем воду. Ее объем должен составлять половину объема используемого цемента. Не стоит брать воду из соседнего водоема. Лучше всего подойдет водопроводный вариант, он чистый и не содержит биологических примесей.
При заливке важно не сдвигать с места армирующий каркас. Прутья должны быть расположены внутри бетона, в противном случае они могут начать ржаветь и прочность фундамента ухудшится
Расстояние от внешнего края сваи до арматуры должны быть не менее 3-5 сантиметров.
При заливке следует удалять воздушные пузыри из бетонного раствора. Для этого можно воспользоваться длинным металлическим прутом или специальным глубинным вибратором. Если оставить воздушные пузыри, то свая пожжет треснуть, что ухудшит ее несущие способности.
После заливки бетона не стоит оставлять свайный фундамент без присмотра. Необходимо добиться правильного его высыхания. Нельзя допустить, чтобы бетон высыхал под воздействием ветра или прямых солнечных лучей, это будет способствовать растрескиванию поверхности.
Чтобы этого избежать на следующий день после заливки свайный фундамент покрывают толстой полиэтиленовой пленкой, а при необходимости смачивают водой. Раствор наберет полную прочность только через 20-21 день. Только после этого можно приступать к дальнейшему строительству.
Если все действия от расчетов до поддержания влажности фундамента сделаны правильно, то свайное основание будет надежной и легко перенесет все подвижки грунта. В результате ваш дом простоит долго и не доставит вам проблем при своей эксплуатации.
В чем особенность фундамента из асбестовых труб
Из асбестоцементных труб возводят фундамент столбчатого, или свайного, типа, изготавливая для будущего строения своеобразные ноги – столбы, или сваи, уходящие глубоко в почву.
Особенностью такого фундамента является установка свай под ключевыми точками строения: углами, зонами пересечения стен.
Отличительная черта свайного асбестоцементного фундамента – заливка полых асбестовых труб цементным раствором с дополнительным армированием. В результате столбы опор получаются прочными и устойчивыми к давлению грунта и способными выдержать вес возведенного строения.
Такое строение опорной конструкции актуально в тех случаях, когда невозможно или нецелесообразно устройство фундамента плитного или ленточного типа:
- При возведении надворных построек, дачных домиков и каркасных домов, не имеющих погреба, бань. Легкие постройки различного назначения не нуждаются в оборудовании опорной ленты по периметру, тем более, нецелесообразно под них заливать монолитную плиту.
- На сложном грунте или в холодных регионах, где земляные работы требуют серьезных затрат. На нестабильном грунте, склонном к осыпанию, рытье траншеи и монтаж фундамента невозможны без оборудования опалубки. В холодных регионах, где земля не оттаивает даже летом, а также на каменистом грунте опасность осыпания ниже, но сами работы значительно сложнее.
- При высоком уровне грунтовых вод или при расположении строения вблизи водоемов, склонных к разливу. В мокрой почве ленточный и монолитный фундамент будут постоянно контактировать с водой, постепенно разрушаясь и проседая в вымытые подземными потоками полости.
Заливка свай с применением обсадных труб
Монтаж обсадной трубы для последующей заливки необходимо производить осторожно
В почвах с небольшой несущей способностью набивные опоры под дом делают с помощью обсадных труб. Сначала бурят скважину, затем в полученный ствол опускают сегменты обсадной трубы. Погружение отдельных частей трубы производят специальным гидравлическим оборудованием (домкратами).
Если свайную опору решено делать с уширенным основанием, то его делают срезанием слоя грунта специальным механическим ножом или расширяют дно шурфа взрывом. Уширенное основание свайной опоры значительно влияет на увеличение несущей способности опоры.
После устройства подстилающего слоя и укладки гидроизоляции производят установку собранного арматурного каркаса. Заливку раствором делают послойно с уплотнением каждого слоя электрическим вибратором. По мере заливки бетоном и его твердением части обсадного ствола демонтируют.
Достоинства и недостатки столбчатого фундамента
Преимущества
- Экономичный. Требует меньше материалов, а именно бетона и арматуры, по сравнению с ленточным и плитным фундаментом.
- Не требует изготовления съемной опалубки. Используется несъемная опалубка, на изготовление которой тратится небольшое кол-во времени.
- Фундамент из буронабивных свай легко можно сделать самостоятельно без привлечения спецтехники и наемной силы.
Недостатки
- В отличие от ленточного нет возможности сделать погреб и цокольный этаж.
- Требуется более детальное проектирование в отличие от ленточного и плитного.
Средний срок службы столбчатого фундамента из буронабивных свай: 150 лет.
Подготовительные работы
На этом этапе можно выделить несколько важных моментов:
Подготовка строительной площадки: расчищается, удаляется мусор, выравнивается плоскость (снимают верхний слой грунта до 200 мм).
Разметка периметра сооружения производится с помощью арматуры и бечевки
Важно соблюсти четкую геометрию. Точечно размечают местоположение столбов.
Земельные работы
Глубина ямы рассчитывается таким образом: высота подушки (200 — 400мм) + длина столба (за минусом надпочвенного расположения 300 – 500 мм). Ширина ям должна обеспечить свободный доступ и быть больше величины столба на 300 – 500 мм по каждой стороне.
Подготавливается материал для опалубки. Доски зачищаются, трубы отрезаются на нужную длину. Металл следует покрыть антикоррозийными составами. Это значительно продлит его срок службы.
Преимущества и недостатки
Технология изготовления строительных элементов, в зависимости от назначения конструкции, предусматривает соблюдение установленных стандартов. Отклонения от норм влекут за собой отрицательные последствия. Преимущества железобетонных столбов включают в себя:
- простоту конструкции;
- оптимальную стоимость;
- стойкость к коррозии;
- возможность эксплуатации в регионах с сейсмической активностью 9 баллов;
- срок службы 40-60 лет;
- долговечность;
- устойчивость к воздействию огня, перепадам температур, климатическим факторам;
- сопротивляемость нагрузкам.
Наряду с положительными параметрами железобетонные изделия этого типа имеют низкую прочность. На конструкции воздействует собственная масса. При установке изделий необходимо обустройство надежного фундамента, учет типа грунта. Заливка конструкции требует тщательного уплотнения массы, чтобы при застывании состава не образовывались воздушные раковины и пузыри.
Сфера применения
Бетонная винтовая свая – универсальная опора для фундамента, широко применяемая в следующих сферах:
- Частное малоэтажное загородное домостроение – строительство коттеджей, деревянных дачных домиков, бань, летних кухонь,веранд,беседок.
- Возведение ленточных и монолитных (плитных) оснований на участках со сложным рельефом.
- Строительство промышленных объектов – арочных ангаров, складов, теплиц, линий электропередач, вышек сотовой связи.
- Монтаж фундаментов для заборов, различных ограждений, рекламных и декоративных конструкций (рекламных щитов, билболордов, мачт флагштоков).
- Строительство сельскохозяйственных объектов – зерноскладов, молочно-товарных ферм, сушильных комплексов.
- Монтаж свайных фундаментов пирсов, причалов, набережных.
Рисунок 2. Свайное поле из винтовых бетонных опорТакже винтовые опоры широко применяются при реконструкции утративших свою несущую способность старых оснований – бетонные сваи данного вида благодаря простому и быстрому монтажу позволяют усилить или полностью заменить старый фундамент новым, более надежным, устойчивым и прочным.
Расчет
Корректная калькуляция забивных жб свай для фундамента дает возможность сделать основание вашего строения устойчивым
Кроме правильного расчета количества жб свай, необходимо обратить внимание на глубину их установки, которая может иметь амплитуду от трех до десяти метров, а величина сечения должна составлять от 150 до 250 мм
Для расчета основных показателей основания необходимо принять во внимание следующие факторы:
- Вид грунта. Лучше всего обеспечить проведение геологического исследования, но возможно почерпнуть необходимую информацию из справочника.
- Вес постройки. Его можно расчитать, учитывая количество материалов, используемых для строительства. Следует отдельно скалькулировать вес покрытия, перекрытий, бетонного ростверка и материалов для декора. К полученному результату следует приплюсовать вес обстановки внутри помещения (приблизительно 7-10 т).
Эту операцию следует проводить, не забывая о запасе прочности. В связи с этим полученную цифру нужно увеличить на треть. Допустим, строение весит 180 тонн. Длина ж/б сваи составляет 4 метра. Такая свая способна выдерживать в среднем нагрузку в 20 тонн (для суглинистых грунтов); из чего следует, что 9 свай обладают способностью надежно и пропорционально разделить полную нагрузку сооружения.
Недостатки дома на винтовых сваях
Не успели похвалить новоявленную конструкцию, как сразу давай ругать. Но есть за что. Минусов не так много, как это может показаться сразу, но они есть, и застройщик должен знать о своем фундаменте все.
- Металл, как опора, безусловно, прочен и трубчатая конструкция придает ему надежности и стабильности. Но все портит коррозия. Как ни обрабатывай металл, в любом случае влага доберется до него, и коррозия будет неизбежна. Поэтому к качеству антикоррозионного покрытия винтовых опор предъявляют колоссальные требования.
- Ни о каких винтах и сваях даже речи не может идти на каменистых и твердых грунтах. Другое дело, нужны ли они там, но факт остается фактом. Вкрутить сваи можно, но насколько прочно она вошла в грунт, проверить невозможно.
- Необходимость применения специальной техники — вручную такую конструкцию не поставить никак. А это обязывает к тому, что расстояние до ближайшего неподвижного объекта должно быть не менее метра.
- Несущая способность свайной металлической конструкции в принципе не позволяет строить многоэтажные здания.
В принципе, это все минусы такой конструкции, но большинство из них зависит от правильности расчетов, проектировки и установки фундамента.
Изготовление свайного основания своими руками
Последовательность действий по сооружению свайного основания:
Прежде всего понадобится выполнить разметку контура основания.
Далее нужно удалить плодородный слой и почву из траншеи на глубину, которая соответствует толщине ростверка.
Выполняется сооружение опалубки.
По периметру конструкции с шагом в 2 м нужно сделать ямы с помощью садового бура. Диаметр скважин — 120—150 мм. Глубина отверстия должна быть больше уровня промерзания земли. Минимальное значение составляет 1500 мм. В нижней части скважину следует расширить до 350 мм в диаметре. Высота расширения — 300 мм.
После этого в яму нужно засыпать песок. Высота слоя — 5 см. Далее засыпку нужно утрамбовать.
В полученное углубление понадобится вставить оболочку из рубероида по заданной толщине опоры до начала расширения.
Выполняется монтаж каркаса из прутьев. Его можно соорудить из армирующих стальных прутьев. Между собой детали следует скреплять с помощью сварочного устройства, пластмассовых хомутов или стальной проволоки
Важно позаботиться о том, чтобы силовые прутья выступали за верхнюю часть столба. После этого каркас ростверка понадобится соединить с опорами основания.
После этого производится заливка бетонного раствора
Смесь может быть готовой или её можно приготовить самому. Воды в составе должно быть не больше 70% от массы цемента.
Бетонный раствор нужно утрамбовывать при помощи электрического вибратора. Если его нет, можно использовать железный прут или трамбовку из дерева, диаметр которой не должен превышать размеры каркаса из металла.
Через 2,5 часа после выполнения работ открытую поверхность строительной смеси и опалубку ростверка нужно пролить водой. Чтобы бетон застывал постепенно, его нужно накрыть плёнкой из полиэтилена.
После этого понадобится соорудить и установить ростверк.
Монтаж ростверка
Конструкцию нужно приподнять над почвой. Это позволит исключить утечку тепла из помещений через землю. На опорах можно соорудить монолитный ростверк. Методика его сооружения схожа с устройством ленточного основания.
Пошаговое руководство:
Прежде всего понадобится сформировать опалубку. Щиты из дерева или ДСП листы нужно прочно скрепить между собой.
- Допускается использование несъёмной опалубки, которая будет служить и слоем для теплоизоляции.
Внутри опалубки понадобится сделать металлическую армирующую конструкцию. Каркас изготавливается из прутьев. Понадобится сделать 2 горизонтальных яруса, после чего упрочнить их внутри перемычками по горизонтали. Друг с другом детали скрепляются с помощью вертикальных перемычек.
Когда опалубка и силовой каркас будут сформированы, понадобится выполнить заливку бетонной смеси. В процессе заливки бетон нужно уплотнять вибратором или простой трамбовкой.
Свайный фундамент будет готов приблизительно через 15–30 дней.
После распалубки понадобится выполнить гидроизоляцию основания. Сделать это можно несколькими методами:
- пропитка пенетрирующим средством (срок службы такой же, как и у бетонных конструкций);
- использование битумной мастики (вариант является бюджетным, срок службы — 15–30 лет);
- монтаж рулонных материалов в несколько слоёв с герметизацией стыков (срок службы — 30–50 лет).
Рекомендуется использовать пропиточную гидроизоляцию или комплекс мероприятий, состоящий из обмазки мастикой и монтажа материалов в рулонах.
Отмостка
Любой фундамент требует отмостки с уклоном в 4–7° от частного дома наружу. Конструкция позволяет отводить воды после дождя или растаявшего снега под ростверком. Чтобы стоки не повредили почву, прилежащую к отмостке, в её внешний периметр нужно интегрировать дождеприёмники и лотки, которые будут перемещать жидкость в ёмкость под землёй.
Чтобы снизить силы пучения под ростверком, которые оказывают выдергивающие нагрузки на опоры, отмостку надо утеплить на глубине 50–60 см. Для этого на дно ямы нужно уложить пенополистирол. Отмостка должна быть на 7–9 см шире скатов крыши, чтобы в случае переполнения ёмкостей водостока кровли жидкость не разрушила плодородный слой.
Рекомендуемая ширина отмостки — 0,8–1 м.
Отмостка свайного фундамента может быть выполнена из бетона
Её можно изготовить из таких водонепроницаемых материалов:
- тротуарная плитка;
- стяжка из бетона толщиной в 6 см;
- ПВХ плитка.
Если есть желание сэкономить, можно использовать сухую смесь из асфальтобетона. Её следует уплотнить трамбовкой.
