Виды свай
При строительстве помещений с небольшим количеством этажей, каркасных домов возможно применение таких разновидностей опор.
- Железобетонные. Самые широко применяемые. Являются доступными в любом ландшафте, большое количество фирм специализируется как выпуске, так и на монтаже свай. Эксплуатационный период составляет от 50 до 150 лет. Возможны различия по определенным критериям:
- опоры с напрягаемыми и ненапрягаемыми металлическими стержнями;
- видам сечения: круглое, квадратное, тавровое и полое;
- форме: призматической и цилиндрической;
- структуре: цельные и подлежащие сборке;
- основанию: расширенные, окованные или полые.
- Деревянные. Пользуются большой популярностью при возведении срубов из дерева и каркасных сооружений на деревянной основе. Степень надежности их ниже, чем у предыдущих, поэтому они могут быть созданы только из определенных сортов древесины. Рекомендовано использование на пучинистых грунтах. Вышеуказаный вид опор, как правило, производят из кедра, дуба, лиственницы, прочих твердых пород. Используют опоры из дерева диаметром 20-40 см, длиной от трех до 8 метров. При применении на твердых землях необходимо использование башмака – стального колпака с обвязкой, который прикрепляют к нижней части заточенного конца сваи. Погодные условия, климатические изменения, особенности почвы оказывают огромное воздействие на эксплуатационные характеристики деревянных опор. При соблюдении всех правил срок службы составляет минимум 50 лет.
- Стальные. Существует широкий спектр материалов для производства такого вида свай: рельсы, швеллера, трубы и пр. Используются нечасто, как правило, для построек временного характера, или хозяйственных сооружений. Приблизительный период эксплуатации — 40 – 60 лет.
Фундамент на ЖБ сваях: что собой представляет
При частном строительстве выполняется фундамент на сваях из железобетона. Такое основание представляет собой вертикально расположенные опоры из железобетонных свай, которые помещаются глубоко в грунт. Иногда поверх таких опор укладывают ростверк или делают монолит, которые становятся основанием для стен частного дома. По своему типу эти опоры могут быть предназначены для забивки, закручивания или погружения в проделанные в почве отверстия.
Вариант ЖБ ростверка напоминает внешне привычный ленточный фундамент. Но своеобразная лента здесь не заглубляется, то есть, не расположена в грунте, а находится на сваях. При таком варианте фундамента ростверк защищается от воздействия влаги и деформации. При этом еще свайные опоры дома не подвержены сезонному сжатию и расширению пластов почвы – обычно частное строительство с использованием такого вида основания подразумевает, что сваи располагаются ниже уровня промерзания грунта и опираются на неподвижный пласт.
Виды свай
При строительстве помещений с небольшим количеством этажей, каркасных домов возможно применение таких разновидностей опор.
- Железобетонные. Самые широко применяемые. Являются доступными в любом ландшафте, большое количество фирм специализируется как выпуске, так и на монтаже свай. Эксплуатационный период составляет от 50 до 150 лет. Возможны различия по определенным критериям:
- опоры с напрягаемыми и ненапрягаемыми металлическими стержнями;
- видам сечения: круглое, квадратное, тавровое и полое;
- форме: призматической и цилиндрической;
- структуре: цельные и подлежащие сборке;
- основанию: расширенные, окованные или полые.
- Деревянные. Пользуются большой популярностью при возведении срубов из дерева и каркасных сооружений на деревянной основе. Степень надежности их ниже, чем у предыдущих, поэтому они могут быть созданы только из определенных сортов древесины. Рекомендовано использование на пучинистых грунтах. Вышеуказаный вид опор, как правило, производят из кедра, дуба, лиственницы, прочих твердых пород. Используют опоры из дерева диаметром 20-40 см, длиной от трех до 8 метров. При применении на твердых землях необходимо использование башмака – стального колпака с обвязкой, который прикрепляют к нижней части заточенного конца сваи. Погодные условия, климатические изменения, особенности почвы оказывают огромное воздействие на эксплуатационные характеристики деревянных опор. При соблюдении всех правил срок службы составляет минимум 50 лет.
- Стальные. Существует широкий спектр материалов для производства такого вида свай: рельсы, швеллера, трубы и пр. Используются нечасто, как правило, для построек временного характера, или хозяйственных сооружений. Приблизительный период эксплуатации — 40 – 60 лет.
Строительство фундамента на забивных сваях для частного дома пошагово
Забивные сваи для частного дома являются надежным и прочным вариантом возведения фундамента. С помощью копровых установок монтаж осуществляется в короткое время и с высоким качеством выполнения работ.
Свайно-забивные основания могут иметь несколько вариантов реализации проекта:
- Основание в виде одиночных свай, которые забиваются как отдельные опоры здания.
- Фундамент в форме протянутой ленты из свай, которая устанавливается под стены.
- Возведение свайного поля различного масштаба для оборудования плиты основания.
https://youtube.com/watch?v=eHDDl2rJvws
Подготовительный этап, с которого начинается реализация проекта, представляет собой комплекс строительных и организационных работ, конечной целью которого является оптимизация строительства и точное соблюдение норм проекта. При грамотном и точном выполнении всех подготовительных мероприятий удается достигать полного соответствия проекту.
Возведение свайного фундамента включает в себя следующие этапы:
Подготовка участка застройки. На этой стадии необходимо расчистить территорию строительства от мусора и, возможно, снять плодородный горизонт.
Вынос в натуру проектного положения опор. В зависимости от сложности ситуации и конфигурации фундамента это можно сделать либо собственными силами с помощью простейших измерительных приборов (рулетка), либо с привлечением геодезистов, которые произведут разметку с помощью точных приборов и в короткие сроки
Важно точно закрепить положение на местности. Для этого удобно выносить проектные оси за пятно застройки и закреплять их на обноске
После этого достаточно натянуть шнур между точками и получить ось стороны фундамента.
Пробное забивание сваи. В установленных проектом местах необходимо выполнить забивку пробной сваи для оценки физических свойств грунтов.
Забивание свай. С помощью специальной техники необходимо установить сваю с обозначенную точку. После вывода опоры в строго вертикальное положение верх опоры закрепляется в механизме и начинается процесс погружения опоры на глубину. Свайные молоты устанавливаются на различные виды машин и обеспечивают быстрое погружение опоры в грунт.
После того, как все сваи забиты, можно переходить к их обрезке. Оголовки опор должны быть на одной отметке, которую легко вынести с помощью нивелира. С помощью сваерезки, отбойных молотков и прочих ударных и режущих строительных инструментов осуществляется срезка выступающих частей сваи и остается только необходимый по проекту оголовок.
Вокруг опор монтируется опалубка в соответствие с параметрами основания (ширина и высота).
Внутри опалубки вяжется и закрепляется скелет из арматуры. Рекомендуется использовать цельные прутья, с диаметром 10-12 мм. Крепление элементов осуществляется вязальной проволокой.
По окончанию работ по оборудованию опалубки переходят к заливке бетона.
Возведение фундамента на винтовых сваях
Дом на свайном фундаменте способен выдерживать высокие нагрузки и сохранять целостность конструкции. Поэтому фундамент на железобетонных сваях для частного дома применяют не только при геологической обоснованности, но также и на устойчивых грунтах. Технические характеристики данного основания обеспечивают надежность всего строения.
Что такое свайный фундамент?
Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.
Схема одного из видов с подземным ростверком
Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.
Типы используемых свай при строительстве
Забивные сваи
- Сплошного квадратного сечения;
- Квадратного сечения с круглой полостью;
- Прямоугольного сечения;
- Круглого сечения.
Рис: Сваи сплошного квадратного сечения 30*30 см
Важно: забивные сваи бывают цельными либо составными – состоящими из нескольких стыкующихся секций, соединяющихся в процессе погружения с помощью сварки либо анкеров. Общая длина составной сваи может доходить до 40 метров.
Набивные сваибуроинъекционныебурится скважина Рис: Схема обустройства буронабивных свай
Важно: несущая способность набивных опор может превышать аналогичную характеристику забивных свай за счет большего диаметра
Размеры набивных свай ограничиваются лишь функциональными возможностями используемой для их обустройства буровой техники – диаметр таких опор варьируется в пределах от 30 до 350 см.
Винтовые сваи
- Однолопастные конструкции, используются для строительства легких зданий в нормальных грунтах;
- Многолопастные сваи, применяются для возведения среднетяжелых домов и двухэтажных зданий в слабой почве;
- Узколопастные конструкции (заостренные и трубчатые), предназначенные для строительства фундаментов в высокоплотной и мерзлой почве.
Рис: Разновидности винтовых свай
Типы и маркировка железобетонных забивных свай
Крупносерийное изготовление железобетонных забивных свай осуществляется по ГОСТу 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления». Предприятия выпускают изделия нескольких типов для использования в различных условиях.
Тип «С», «СН» и «СЦ»
Это сваи без полости в теле, которые имеют квадратное сечение размером от 150х150 мм. Максимальная длина изделия зависит от размеров сечения. Забивные железобетонные сваи квадратного сечения изготавливаются методом заливки бетона на каркас, при этом у опор:
- тип «С» – каркас выполнен из ненапрягаемой арматуры с поперечным армированием ствола;
- тип «СН» – каркас с поперечным армированием изготавливается из напрягаемой арматуры;
- тип «СЦ» – каркас без поперечного армирования имеет напрягаемую арматуру в центре.
Если требуется опустить опоры на большую глубину, применяются составные конструкции. Составные железобетонные забивные сваи имеют закладные металлические детали для стыковки и надежного крепления, они маркируются ССВ (верх) и ССН (низ).
Цельные опоры квадратного сечения – наиболее распространенный тип забивных свай. Они могут использоваться практически на любых грунтах.
Тип «СП»
Опоры данного типа имеют квадратное сечение и круглую полость в стержне. Такая конструкция позволяет уменьшить вес изделия. Для изготовления используется бетон класса прочности В22,5 (М300), каркас из обычной или напрягаемой арматуры (в последнем случае к маркировке добавляется литера «Н»).
Типы «СК» и «СО»
Это опоры круглого сечения, которые могут выпускаться с открытым или закрытым нижним концом. Наконечники из листовой стали упрощают погружение свай в грунт. Изготавливаются опоры путем заливки бетоном пространственных конструкций из арматуры.
Сваи «СК», диаметром от 400 до 800 мм, применяются так же, как и опоры квадратного сечения. Помимо обычных, выпускаются составные сваи, они снабжены специальными замковыми элементами из листовой стали для крепления между собой.
Сваи «СО» представляют собой тонкостенные оболочки диаметром до 1600 мм. После установки опоры полость внутри нее заливают бетоном. При маркировке железобетонных забивных свай «СО» с усиленным каркасом добавляют литеру «У».
Тип «СД»
Это сваи-колонны для строительства одноэтажных или двухэтажных построек. Они имеют квадратное сплошное сечение 200х200 или 300х300 мм и снабжены консолями, которые служат опорами для кровельных или фундаментных балок, перекрытия второго этажа.
Сваи маркируются в зависимости от конфигурации:
- «1СД» – двухконсольные, для установки по крайним осям постройки;
- «2СД» – для установки по средним осям постройки.
Сваи-колонны не подходят для применения на грунтах со слабой несущей способностью.
Буронабивной свайный фундамент своими руками
Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.
Устройства выполняется в пять этапов:
Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.
Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.
Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.
Watch this video on YouTube
Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.
Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.
Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.
Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.
Watch this video on YouTube
В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.
Применение ростверка
Ростверк – это элемент структуры фундамента, который соединяет сваи в цельную конструкцию и представляет собой опору для несущих составляющих. По некоторым отзывам, можно обойтись и без него. Однако, основание на забивных жб опорах с ростверком надежнее и устойчивее, чем в ситуации с его отсутствием.
По способу изготовления различают железобетонные и металлические.
Для получение первых заливают раствор в предварительно подготовленную опалубку с вмонтированным и зафиксированным арматурным каркасом.
Чтобы изготовить металлический ростверк, применяют металлопрокатные изделия, такие как двутавр, рельс, швеллер. Их кладут на забитые по уровню опоры и приваривают к железным стержням, которые видны за пределами опор. Составляющие скрепляются сваркой или болтами.
Существует три типа ростверка:
- висячий. Располагается на значительной дистанции от почвы, присутствует неизолированная пустотелость под полом. Используется при сооружении временных построек: бань, мансард, небольших дачных строений. В этом случае допускается использование мини жб свай.
- мелкозаглубленный. Опускается на незначительную глубину в грунт. Не могут выступать в роли опоры, применяются как средство предохранения пространства под полом, здания от неблагоприятных климатических условий, изменений движения воздушных масс;
- заглубленный. Для его создания роют траншею схожую с ленточным основанием. Представляет собой экстраопору для здания, упрочняет фундамент на сваях, идеально соответствует строительству основательного круглогодичного помещения.
Несущая способность свай
Планируя строительство свайного фундамента, в первую очередь следует позаботиться об обеспечении должного уровня несущей способности. При этом устанавливать избыточное количество свай экономически нецелесообразно. Поэтому проектирование свайного фундамента обычно поручают специализированной компании. Однако общие знания все же необходимы. В частности:
оценка геологических особенностей местности. Результат определит тип сваи, ее длину, диаметр, толщину и тип арматуры, число продольных стержней, толщину поперечной проволоки, расстояние между забивными сваями;
расчет на трещиностойкость (коэффициент динамичности равен 1,25);
способ установки. Сваи могут быть установлены тремя способами: одиночными опорами, рядным порядком, свайным полем;
расчет на прочность сваи (коэффициент динамичности равен 1,5);
обоснование о необходимости заполнения полых свай;
место расположения близлежащего строения (минимальное расстояние – 15 м.п.)
Как рассчитать количество свай на фундамент
Чтобы примерно определить, сколько свай необходимо для фундамента дома нужно:
рассчитать статическую нагрузку, т.е. определить вес будущего строения. Для этого нужно сложить вес: – материалов, из которого будет построен дом (несущие стены и перегородки);– перекрытий;
– стропильной системы и кровельного материала;
– остекления и дверей;
– отделочных материалов (наружная и внутренняя отделка);
– ориентировочный вес мебели, бытовых, отопительных и сантехнических приборов.
оценить несущую способность одной сваи (узнать можно у производителя, у которого предполагается купить сваи);
рассчитать динамическую нагрузку. Учитывает количество проживающих в доме;
добавить 10-15% на компенсацию погрешности расчета и возможное увеличение массы строения;
разделить вес строения на несущую способность сваи. Таким образом, будет рассчитано число свай. Зная их число, можно определить общую стоимость реализации проекта.
Шага установки забивных железобетонных свай
Что касается расстояния между сваями (шаг установки), то расчет ведётся исходя из их числа и периметра строения. При этом сваи обязательно устанавливаются по углам, в месте пересечения стен, под колоннами, под тяжелыми объектами.
Примечание. Ориентировочные данные для устройства фундамента двухэтажного каркасного дома на суглинистой почве, которая преобладает в РФ: диаметр свай 150 мм, длина 3 м.
Последовательность монтажа
Монтаж свайного фундамента
Фундамент на забивных сваях возводится по общей для всех типов оснований технологии. Последовательность работ:
Проведение инженерно-геологических изысканий с целью определения состава и характеристик грунта в месте постройки. В том числе изучается возможный вред для соседних строений — от ударов при забивании могут произойти разрушение построек.
Согласование земляных работ с организациями, которые могут иметь подземные коммуникации в районе проведения работ (водо- и газопроводы, электрокабели, кабели связи, сети канализации).
Составление проекта, определение подходящего типа свай
Важно учитывать наличие свободной специализированной техники, работающей с конкретным видом погружаемых изделий.
Подготовка площадки для проведения работ — очистка от растительности, мусора, разравнивание поверхности.
Организация подъездных путей для спецтехники и доставки комплектующих.
Отведение грунтовых вод и осушение участка при необходимости.
Рытьё котлована.
Организация электроснабжения строительной площадки для освещения места работ и питания спецтехники.
Разметка площадки с определением точного расположения свай.
Непосредственно установка подземных деталей фундамента.
Способ установки зависит от наличия спецтехники у подрядчика.
Специальная машина захватывает элемент, придаёт ей вертикальное положение и молотами массой от 1,5 до 9 тонн постепенно забивает железобетонную конструкцию в грунт. Этот способ в большей части случаев получается самым быстрым.
Жб сваи для фундамента могут погружаться иными способами:
- вибрацией с давлением;
- вдавливанием;
- опусканием в заранее вырытую скважину.
Какой бы способ монтажа ни был выбран, результатом всегда является долговечный фундамент, способный вынести повышенные нагрузки. В некоторых случаях без оснований не обойтись. Появление в строительных организациях надёжной спецтехники делает свайные железобетонные фундаменты популярными при возведении частных домов.
Сфера применения
Изделия из железобетона используют в частном и промышленном жилищном строительстве.
Случаи, в которых предпочтительно устраивать свайный фундамент:
- участки с поверхностными грунтовыми водами;
- грунты со слабыми несущими характеристиками;
- местность с глубоким промерзанием земли, условия вечной мерзлоты;
- здания большой массы, когда необходимо перераспределить нагрузку на все стороны фундамента;
- крутые склоны.
Для обустройства подобных фундаментов пригодны песчаные, супесчаные, суглинистые почвы и торфяники. Здесь высока вероятность горизонтальных смещений при колебаниях климатических условий — температуры и влажности.
Формы и основные размеры стандартных изделий
В зависимости от заложенных в проекте решений используют разные типы свай.
- С — сплошные с круглым или квадратным сечением, внутренней ненапрягаемой арматурой. Составной вариант изготавливают с поперечным армированием ствола. Сечение (радиус) 200 мм длиной 3–6 метров.
- С — с предварительно напрягаемой арматурой, цельная. Длина зависит от поперечного сечения (сечение/длина): 200/от 3 до 6 м, 250 мм/4,5–6м, 300 мм/3–15м, 350 мм/8–20м, 400 мм/13–20м.
- С — составная с напрягаемой арматурой, диаметр 300, 350 или 400 мм, общая длина от 3 до 28 метров.
- СП — сечение квадратное, круглая полость внутри, диаметр 300 или 400 мм, длина 3–12 м.
- СК — цельное или составное изделие с ненапрягаемой арматурой, диаметр 400–1600 мм, длина 4–18м.
- СО — сваи-оболочки цельные или составные, диаметром 400–1600 мм, общей длины до 24 м.
- 1СД — колонны с поперечным разрезом квадратного сечения без полостей с двумя консолями. Располагают по крайним сторонам зданий. Сечение 200, 300 мм, Длина 5–7,5 м.
- 2СД – аналогичные по размерам, но предназначенные для средних осей зданий без внутренних несущих стен.
- СЦ – сплошные, цельные с напрягаемой арматурой в центре ствола. Сечение квадратное.
Приложения А.1 и А.2 ГОСТа 19804-2012 содержат полную информацию о том, какой тип пригоден для фундамента в зависимости от поверхностных и залегающих на глубине грунтов.
