Разновидности свай и ростверков для фундамента

Как подобрать сваи

Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.

Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:

• Материал;
• Способ производства;
• Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
• Метод погружения в почву;
• Степень защиты от внешнего воздействия;
• Несущие характеристики опор.

Разделение свай по условию изготовления

Существует две основные классификации свай по условию их изготовления: производимые на производстве и в грунте. Если в первом случае изделие погружается в землю в готовом виде, то во втором изготавливается непосредственно на месте строительства. Такие изделия называют буронабивными или набивными.

Набивные сваи

Первым этапом монтажа таких свай является бурение скважины до определенной отметки. Впоследствии в ней набивается бетон или железобетонная конструкция. Часто в нижней части скважины путем бурения грунта либо распирания путем усиленной трамбовки бетона делается расширение. В результате свая будет иметь расширенную пяту.

Изготовление железобетонных свай в грунте

Следующим этапом является укрепление ложа. Для этого на дно скважины засыпается и трамбуется щебень или шлак для укрепления будущей сваи. Максимальные параметры буронабивного изделия – до 0,5 м. в ширину и до 50 м. в глубину.

Затем в скважину устанавливается обсадная труба, которая впоследствии будет выполнять функцию фундамента. Если конструкция сваи предполагает дополнительное укрепление, в обсадную трубу устанавливается каркас из арматуры. Труба имеет теряемый башмак, который в процессе утрамбовки бетона образовывает расширенную пяту.

Видео описание

Какие особенности бетонных забивных свай? Мы поговорим о свайном фундаменте в нашем видео:

Для обустройства фундамента на буронабивых сваях потребуется бетонирование пробуренных в земле скважин. В свою очередь буронабивные сваи делятся на элементы кустарного изготовления и промышленного. Последние монтируются при помощи мобильной буровой установки, а их эксплуатационные характеристики практически идентичны забивным. Сваи кустароного изготовления (являются аналагам столбчатого фундамента) подразумевают установку на глубину от 2 до 3 м с помощью ручных буров.

Устройство свайного фундамента на пучинистом грунтеИсточник

Составляющие свайного фундамента

Свайный фундамент состоит из нескольких составляющих. Его конструкция может изменяться в зависимости от типа применяемых материалов и других факторов, но в целом выглядит следующим образом:

• сваи, погруженные в землю;
• в верхней части они соединяются ростверком, который может состоять из балок или плит и находиться над уровнем грунта.

Как выглядит ростверк на сваях Виды ростверков свайных фундаментов: сборные, монолитные, монолитно-сборные. В случаях, когда голова сваи является ее продолжением и соединяется с другими колонами, в изготовлении ростверка необходимость отпадает.

Виды свайных фундаментов

Одна свая не способна выдерживать большие нагрузки. Высокую несущую способность свайный фундамент приобретает благодаря объединению свай в единую систему при помощи ростверка.

В зависимости от того, как организовано свайное основание, выделяют несколько разновидностей фундаментов.

Монолит

В точках расположения свай бурят скважины. Затем в них устанавливают опоры. Столбы забиваются при помощи молотка или копра. Свободное место заполняют бетоном.

Пустотелые сваи из железобетона представляют собой составную конструкцию, звенья которой соединяют методом сварки или при помощи скручивания болтами. Нижняя часть таких свай заполнена грунтом. В верхнюю заливают бетонный раствор. Затем сваи объединяются ростверком.

Буронабивной фундамент

Если рассматривать свайный фундамент и его виды, то достаточно большой популярность пользуются основания на буронабивных сваях. Такие опоры изготавливают непосредственно на месте строительства.

Изготовление буронабивных свай проходит в рамках следующего алгоритма:

• С учетом параметров свайных элементов на площадке бурят скважины. В них устанавливают обсадные трубы, которые одновременно будут являться опалубкой.
• Полость сваи армируется.
• Затем опора бетонируется.

Винтовой фундамент

Для погружения в грунт винтовых свай используется профессиональное оборудование. При желании можно вкрутить сваю самостоятельно, при помощи помощника. Но это достаточно трудоемкое занятие. Приглашая для установки винтовых свай профессиональную бригаду, обязательно следите за ходом выполнения работ.

Сваи должны вкручиваться в грунт на проектную глубину. Менять направления вкручивания опоры в процессе работы запрещено. Перед тем, как приварить металлические оголовки, работники должны заполнить опору бетоном.

О того, насколько добросовестно будет соблюдена технология установки опор, зависят несущие характеристики и долговечность фундамента.

Особенности свай

Для изготовления винтовых свай используют металл либо железобетон. Состоят они из ствола и винтовых лопастей, которые располагаются на специальном башмаке-наконечнике. Столб бывает пустотелым, а также заполненным бетоном. Лопасти могут быть металлическими сварными, стальными литыми, пластмассовыми.

В качестве материала для деревянных свай используется древесина сосны либо ели. Иногда основой для деревянной сваи становится лиственница, дуб, кедр. Выбирают для свай прямоствольные бревна, предварительно удаляют с них кору. В случае значительного заглубления выполняют сращивание деревянных свай по 3-5 элементов.

Железобетонные сваи производят на заводах, а монолитные конструкции сооружают непосредственно на строительной площадке (согласно проекту). Арматуру заливают бетоном с учетом климатических особенностей региона.

Для металлических свай применяют трубы, прокатный профиль, сварные конструкции. Для защиты от атмосферной коррозии их обрабатывают каменноугольными смолами, битумом, специальными антикоррозийными составами.

Свайный фундамент состоит из системы ростверков и свай, которые являются связывающими и распределяющими элементами нагрузки сооружения. На несущие балки или плиты, которые объединяют сваи, будут опираться наземные элементы сооружаемого здания.

Пример расчета

Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.

Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.

Вид нагрузки	Расчет
Стены из кирпича	периметр стен = 6+6+9+9 = 30 м; площадь стен = 30 м*3м = 90 м2; масса стен = (90 м2* 684)*1,2 = 73872 кг
Перегородки изготовленные из гипсокартона не утепленные высотой 2,8 м	10м*2,8*27,2кг*1,2 = 913,92 кг
Перекрытие из ж/б плит толщиной 220 мм, 2 шт.	2шт*6м*9м*500 кг/м2 *1,3 = 70200 кг
Кровля	6 м*9 м*60 кг*1,2 /соs30ᵒ (уклон крыши) = 4470 кг
Нагрузка от мебели и людей на 2 перекрытия	2*6м*9м*150кг*1,2 = 19440 кг
Снег	6м*9м*180кг*1,4/cos30° = 15640 кг
ИТОГО:	184535,92 кг ≈ 184536 кг

Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм. Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.

Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.

Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.

Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.

Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.

Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.

Расчет свай. Пример

Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее: P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т. Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.

Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.

Расчет ростверка. Пример

Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн. Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м. Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.

Армирование ростверка свайного фундамента:

• Рабочее 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Здесь достаточно будет 4 стержней диаметром 8 мм, но по нормативным требованиям используем минимально возможный диаметр 12 мм;
• Горизонтальные хомуты — 6 мм;
• Вертикальные хомуты — 6 мм.

Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.

Также вы можете рассчитать фундамент при помощи онлайн калькулятора. Просто нажмите на ссылку Расчет фундамента столбчатого типа и следуйте инструкциям.

Виды фундаментов

Фундаменты различают по нескольким признакам. Наибольшее распространение получила классификация фундаментов по виду конструкции: ленточный, плитный, столбчатый, свайный. Также различают фундаменты по способу изготовления (монолитные, сборные, комбинированные) и по используемому материалу (бетонные, железобетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные, деревянные). Еще одним критерием классификации является глубина заложения — мелкозаглубленные и глубокозаглубленные фундаменты. Целесообразность использования того или иного вида фундамента, способа его изготовления и материала зависит от многих факторов, основными из которых являются сложность проекта дома, вид грунта и уровень грунтовых вод, материалы для строительства дома. Ниже рассмотрены основные виды фундаментов и их краткие характеристики.

Img by RBerteig — flickr

Ленточный фундамент один из часто применяемых в строительстве. Он представляет собой непрерывную, замкнутую ленту (отсюда и название) с четко фиксированными размерами, расположенную под всеми несущими стенами здания, включая внутренние. В зависимости от толщины ленты и глубины ее заложения позволяет выдерживать значительные нагрузки, равномерно распределяя их. Такой фундамент подходит в случаях обустройства подземных помещений (подвал, подземный гараж и др.).

Особенности:

1. подходит для тяжелых строений из камня, кирпича, бетона и др.;
2. фундамент может выполнять роль стен для подвальных помещений;
3. используется на большинстве типов грунтов;
4. простота исполнения.

Недостатки:

1. высокая трудоемкость проведения земляных работ;
2. требует значительного количества материалов.

Img by aka Jens Rost — flickr

Плитный фундамент является монолитной плитой, которая располагается под всей площадью дома и усиливается армированием. Жесткая конструкция позволяет выдерживать существенные деформации и нагрузки.

Особенности:

1. значительная надежность конструкции (большая несущая способность);
2. возможность использования на слабых грунтах и с высоким уровнем грунтовых вод;
3. высокие требования к качеству выполнения работ.

Недостатки:

1. высокая стоимость материалов и работ;
2. возводить плитный фундамент не рекомендуется при низких температурах;
3. нецелесообразность использования на участках с сильным уклоном.

Img by RBerteig — flickr

Столбчатый фундамент представляет собой столбы под опорными точками несущей конструкции. Другими словам, это система отдельно-стоящих столбов, на которые опирается каркас здания. В силу конструктивных особенностей применяется, в основном, в строительстве относительно легких строений (деревянные дома, бани, дачи и др.).

Особенности:

1. высокая экономичность конструкции;
2. используется на подготовленных плотных основаниях;
3. в индивидуальных случаях может применяться для многоэтажного строительства;
4. не требует большого объема работа по гидроизоляции;
5. отсутствие отмостки.

Недостатки:

1. неприменимы на участках с неравномерным ландшафтом (склоны, холмы и др.);
2. сложность обустройства подземных помещений.

Img by WSDOT — flickr

Свайный фундамент состоит из свай и жесткой верхней связки между ними. Такой вид фундамента может выдерживать значительные нагрузки на слабых грунтах. Это самый дорогостоящий вид фундамента, поэтому в индивидуальном жилищном строительстве используется крайне редко.

Особенности:

1. сваи отлично подходят для рыхлых, болотистых грунтов;
2. низкая материалоемкость;
3. малое количество земляных работ;
4. малые затраты на гидроизоляцию;
5. отсутствие отмостки.

Недостатки:

1. необходимость использования спецтехники;
2. высокая затратность;
3. сложность возведение подвальных помещений.

Это основные виды фундаментов, используемых при возведении домов. Каждый из них может быть выполнен по-разному в зависимости от условий строительства и целесообразности использования. Также на устройство фундамента влияет и материал, из которого он изготовлен.

Определение диаметра опор

Винтовые сваи, которые применяются при монтаже фундамента под жилые и хозяйственные постройки, имеют диаметр 57, 76, 89 и 108 мм. Этот параметр подбирается в зависимости от того, какой вес будет иметь готовое сооружение:

• 57 мм – используют для строительства самых простых и легких конструкций (заборы и ограды из сетки рабицы);
• 76 мм – выбирают в качестве основы под легковесные хозяйственные постройки или заборы из дерева или профнастила. Несущая способность таких элементов не превышает 3000 кг;
• 89 мм – применяют там, где несущая нагрузка не будет превышать 5000 кг. Это отличное решение для возведения одноэтажного здания (каркасного или щитового), бань, летних кухонь, сараев и массивных заборов;
• 108 мм – фундаментируют площадку под строительство дома из пеноблоков, деревянного бруса, каркаса (1-2 этажа) с небольшим весом. Несущая способность винтовых свай такого диаметра достигает 7000 кг.

Статья по теме: Как сделать фундамент для пристройки к дому

Диаметр элементов зависит от веса постройки

Сваи из дерева

Деревянный фундамент применяют для легких домов, у которых вес на 1 м2 площади ниже нормативного. Его возводят для строений с таким же сроком службы. Обычно это временные и хозяйственные постройки, небольшие магазины, автомойки, кафе. Для подобных сооружений не требуются дорогие согласования, предъявляемые к капитальным сооружениям.

Виды свай из дерева классифицируются по типу пиломатериалов, применяемых для их изготовления. Они делаются из сосны, ели, кедра, лиственницы, дуба и т. д. Бревна берут прямоствольные и очищают от коры. Сваи изготавливают длиной от 4,5 до 16 м и диаметром от 20 см. Если заглубление значительное, деревянные сваи наращиваются максимум до 4 элементов. Снизу торец стачивают на конус, длина которого равна 1,5-2 диаметрам ствола. При слишком плотном грунте или с твердыми включениями снизу надевают башмак из металла. Верхний торец защищают металлическим кольцом (бугелем) для защиты от деформаций при вбивании.

Перед погружением сваи пропитывают составами от гниения: специальными обмазками, обжигом. Затем их дополнительно покрывают креозотовым маслом или осмолкой и обертывают антисептическими бандажами.

Под столбы фундамента обычно бурят скважины в 1,5 раза большего диаметра. Снизу для опоры применяют камни или бетонную смесь. После установки столбы закапывают и плотно утрамбовывают. При правильной обработке деревянные сваи служат до 20 лет.

Виды опор для фундамента

В домостроении используют такие типы оснований:

• буронабивные опоры (бетонные и железобетонные);
• забивные столбы (железобетонные, металлические и деревянные);
• винтовые стержни (стальные и железобетонные).

Расчет нагрузок

Допустимая нагрузка на один конструктивный элемент определяется, исходя из ее несущей способности. Основные требования и описания расчетов приведены в нормативном документе СНиП 2.02.03-85.

Теоретическая формула расчета показателя: 

где:

• Yc — коэффициент условий работы;
• Ycr – коэффициент сопротивления грунта;
• R – сопротивление почвы;
• A– диаметр сваи;
• U – периметр сечения опоры;
• Ycri – коэффициент, отражающий воздействие почвы на поверхность опоры;
• fi – сопротивление почвы относительно поверхности силового элемента;
• li – длина боковой грани одной сваи.

Формула для расчета сопротивления буронабивных опор:

где:

• Ycf  – коэффициент условий действия почвы на боковые поверхности опоры;
• Hi – толщина грунта, контактирующего с поверхностью сваи.

Предельную нагрузку для забивных свай находят по формуле:

Формула для расчета несущей способности винтовых опор:

где:

• a1 и a2 – коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения почвы;
• c1 – коэффициент линейности или удельного сцепления для различных грунтов;
• y1 – удельный вес грунта, расположенного выше винтовой части сваи;
• h1 – глубина опоры;
• h – общая длина трубы;
• d – диаметр винтовой части.

Как видно из формул, несущая способность силовой конструкции зависит от геологических условий на участке, а также размеров свай. Табличные коэффициенты условий работы берут из СНиП 2.02.03-85.

Выбор типа свай обусловлен такими факторами:

1. Экономической целесообразностью в заданных условиях.
2. Возможностью строительства своими руками.
3. Физико-химическими и механическими свойствами грунта.
4. Периодом года, когда планируется строительство.

Типовые размеры свайных опор

Размеры и несущая способность опорных элементов для усредненных условий всегда проводится в характеристиках изделий при продаже.

Типовые характеристики винтовой сваи:

• диаметр ствола 108мм, лопасти – 300мм;
• длина трубы – 2,0–2,5 м;
• толщина стенки трубы – 4–5мм;
• толщина лопасти – 5–6 мм.

Популярный размер бетонных винтовых свай:

• диаметр сечения – 300 мм;
• длина ствола – 4 м.

Популярные забивные сваи имеют следующие размеры:

• железобетонные столбы: длина ствола – 3 м, сторона – 150–200 мм;
• металлические стволы: диаметр 150 мм, толщина стенки – 3,5 мм, длина ствола – 1,5 – 2 м.
• деревянные: подбирается индивидуально.

Типовой размер буронабивных свай:

• диаметр – 150 мм;
• глубина – 3–4 м.

Свайные конструкции

Распространены при строительстве промышленных, многоэтажных жилых строений. Могут встречаться при строительстве частных домов. Различие — при возведении промышленных сооружений могут применяться любые материалы, частные строения должны быть легкими. Например, из бруса, бревен, СИП-панелей.

Свайный

Фундамент на винтовых сваях

При строительстве малоэтажных домов хорошо использовать винтовые сваи — металлическая труба с винтом на конце. Фундаментный винт вкручивается в землю, как обычный саморез. Длина свайного сооружения — 10-12 метров, диаметр 50-150 мм.

Когда свая достигнет нужной глубины, верхнюю часть обрезают, объединяя горизонтальными балками (ростверком). Горизонтальная часть сооружения — основание здания. На нее укладывается обвязка, застилаются полы, можно приступать к возведению стен.

Сваи винтовые

Буронабивные сваи

Технология монтажа буронабивного фундамента отличается от аналогов. Необходимо пробурить скважину на требуемую длину. Проводится монтаж арматурного каркаса. Конструкция заливается бетонной смесью. Когда сваи будут залиты, проводится обрезка выступающей над землей части на необходимой высоте. Глубина заливки свай — 50 метров и больше.

Забивные сваи

Из названия свай можно понять технологию монтажа. Конструкция — балки круглого, квадратного сечения, изготавливаемые производственным путем, длиной от 12 метров.

Забивные

Факторы, определяющие выбор фундамента

Участок считают условно ровным, если при измерении уровня между крайними точками перепад составил 3-5%. При наклоне более 8% у площадки малый наклон. Уклон от 8 до 20% относится к средним. На всех площадках, наклоненных более чем на 10%, необходимо использовать специальные материалы и возводить конструкции, предотвращающие почвенные подвижки. Крутым считается наклон больше 20%. 

Уже при среднем наклоне требуется изучить местность и провести геологические изыскания. Полученная информация позволит определить характеристики фундамента. Перечислим параметры, необходимые для правильного выбора.

Что учесть?

Уровень залегания подземных вод. При наклоне он бывает неравномерным, поэтому части территории могут заболачиваться. В таком случае потребуется эффективная дренажная система, усиленная гидроизоляция.
Качество грунта. Прежде всего, определяется его склонность к пучинистости и прочность. Обязательно изучается не только верхний, но и нижний слой

Он не подвергается тектоническим сдвигам, поэтому его состояние тоже важно. Тип почвы определяет выбор фундаментного основания

Некоторые из них могут возводиться только на прочных грунтах.
Сила и направление подвижек почвы. Оцениваются нагрузки, которые испытывает опора при межслойном движении грунта или при воздействии селевого потока. Изучение этого фактора необходимо, чтобы определить необходимую прочность системы.    
Топографическая съемка. Дает возможность оценить изменения рельефа, возможную неравномерность уклона. Это позволяет точно определить место расположения фундаментной конструкции, ее размеры, объемы и тип предстоящих земляных работ. 
Метеорологические данные. Анализ глубины промерзания, уровня осадков и высоты снежного покрова помогает выяснить степень прочности и выносливости почвогрунта. Если выпадает много осадков, есть опасность размытия почвы и разрушения склона. В этом случае надо укрепить грунт, обустроить систему дренажа. 

Instagram svaimaster_44 Instagram svai_vrn

Монтаж ростверка

Применение столбчато-ростверкового фундамента допускает, чтобы ростверк был смонтирован как из монолитного, так и из сборного железобетона. Часто можно услышать разнообразные мнения по поводу того, на каком расстоянии от земли должен непосредственно находиться ростверк. Но глубина его заложения определяется несколькими параметрами. Например, недопустимо монтировать ростверк впритык с уровнем земли, когда на участках преобладаю рыхлые и пучинистые грунты.

Вторым этапом изготавливают металлический каркас, который закладывается в форму и приваривается к концам оставленной арматуры самих опор. Далее заливают раствор, удаляя из него воздух. Когда раствор полностью затвердеет, опалубку снимают, вместе со слоем песка. В результате столбчато-ростверковый фундамент, который может прослужить много десятков лет полностью готов. Самое главное соблюдать все расчеты и требования, особенно когда ведутся изыскания грунтов на участке под постройку.

Разметка фундамента на местности самостоятельно

Для того чтобы правильно расположить фундамент на месте строительства своими руками, нужно произвести разведку грунта. Если местность находится на вечной мерзлоте или бывшем болоте, то геологический срез с указанием содержащихся в почве пород, возможно, будет в проектной документации. Но чтобы не ошибиться и не делать напрасную работу, лучше провести эти действия самостоятельно.

Для этого потребуется небольшой бур, с помощью которого нужно будет пробурить скважины в местах расположения углов будущего фундамента. Иногда может встретиться на глубине совершенно непроходимый участок и всю конструкцию придется либо сместить, либо, если это препятствие можно ликвидировать – сделать это.

Свайные основания для домов

Перед началом разведочных мероприятий на участке уже должны быть проведены разметочные работы с помощью колышков и специального не растягивающегося шнура.

Теперь там где по плану должны стоять угловые сваи, буром самостоятельно, вручную проводим пробное бурение грунта, при положительном результате следующим этапом будет забивание свай. Установив угловые сваи, следует сделать уточняющую разметку путем натягивания шнура (не растягивающегося) с двух сторон бруса, внешней и внутренней.

Затем при помощи маркера наметить прямо на шнуре места расположения свай, размещаемых по периметру. Эти маркеры в последующем помогут точно установить места расположения остальных элементов фундамента по всей площади. Запрессовав в почву все положенные по проекту сваи внешней стороны строения, и закрепив все шнуры, на их пересечении будут расположены точки для установки внутренних конструкций.

Достоинства и недостатки свайных конструкций

Свайно-ростверковый железобетонный фундамент отличается по стоимости: он гораздо дешевле (примерно на 20-30 %) классического ленточного. Экономия достигается за счет минимального объема земляных работ и значительно меньшего расхода основных материалов – арматуры и бетона. Это является его основным преимуществом.

Другие достоинства:

• Скорость строительства – за счет минимального объема, а иногда и полного отсутствия земляных работ требуется значительно меньше времени на его сооружение.
• Возможность устройства в любое время года – погодные условия никак не отразятся на качестве и надежности основания.
• Возможность самостоятельного проведения работ – для вкручивания свай необязательно наличие специализированного оборудования, так как это можно сделать и вручную силами 2 человек.
• Возможность устройства на участках со сложным рельефом.
• Прокладка коммуникаций возможна уже после сооружения фундамента.

Рисунок 2. Разновидности свай для фундаментов

Из недостатков стоит выделить невозможность строительства свайно-ростверковых конструкций на скалистых и каменистых грунтах. Не менее значимым минусом является подверженность металлических свай коррозии. Тем не менее, срок службы фундамента этого типа может достигать более 50 лет в зависимости от используемых свай и метода их противокоррозионной защиты.

История появления винтовых свай

История винтовых свай насчитывает без малого два столетия. Переворот в области свайного фундаментостроения удалось совершить талантливому ирландскому инженеру Александру Митчеллу. В 1833 году он запатентовал «винтовые сваи Митчелла», которые можно было устанавливать в подвижных грунтах, таких как песчаное дно водоема или илистая отмель.

Первым крупным сооружением, возведенным на подобных сваях, стал маяк Maplin Sand, построенный в устье Темзы уже в 1838 году. Его фундамент представлял собой девять свай с винтовыми наконечниками диаметром 120 см, закрученных в грунт на глубину около 7 метров. В последующие годы под руководством Митчелла было возведено еще несколько маяков по всей территории Англии. Некоторые из них сохранились в неизменном виде до сегодняшних дней.

В середине XIX века с применением свай Митчелла были построены более чем 150 маяков в Северной Америке, волнорез в Портленде, эстакада и мосты в Бомбее, железная дорога в Бароде, пирс в Мадрасе и множество других важных объектов.

В России о винтовых сваях узнали лишь во второй половине XIX века. Русские инженеры быстро оценили все преимущества этого изобретения, особенно при работе в условиях вечной мерзлоты северных районов страны или слабых, заводненных грунтов прибрежных территорий. Очень скоро винтовые сваи стали широко применяться при строительстве инженерных сооружение военного назначения (рамно-винтовая опора для скоростного возведения фундаментов разборных мостов используется нашими военными до сих пор), а позднее и в гражданском строительстве.

Стальные винтовые сваи активно используются по всему миру и сегодня. К их помощи прибегают там, где необходима большая скорость возведения фундамента: при установке различного вида опор, развертывании насосных и буровых станций, прокладке трубопроводов, строительстве временных городков для рабочих и т.д. Наибольшим спросом данная продукция пользуется у нефте- и газодобывающих компаний, у военных и промышленных строителей, у компаний, выполняющих восстановительные работы.

Строительные организации, занимающиеся возведением жилых домов, в этом списке присутствуют, но далеко не на лидирующих позициях. Конечно же, фундаменты на винтовых сваях для зданий жилого назначения возводят, но в большинстве случаев речь идет о строительстве в труднодоступных районах либо районах со сложным грунтом, о ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, о закреплении построек на склонах.

Обвязка винтовых свой ростверком

К верхней части труб приваривают оголовки и обвязывают ростверком. Эта конструкция должна располагаться на высоте 0,5-0,7 м от земли.

Для выполнения этой работы подходит несколько видов строительных материалов: железобетон, деревянный брус и металлический швеллер. Каждая технология обладает преимуществами и недостатками.

Технология обвязки различными материалами

При обвязке железобетоном по всему периметру монтируют съемную опалубку. Внутри сооружают армирующий каркас из рифленой арматуры и связывают его с опорами. Конструкцию заливают бетонным раствором. Преимуществом железобетонной обвязки является высокая несущая способность. По такой технологии строят кирпичные дома.

При обвязке сооружают армирующий каркас.

Для металлического ростверка к оголовкам с помощью сварного шва крепят швеллер. Такая конструкция уступает железобетону в прочности, но экономит время и средства.

Бревна соединяются в полдерева. Такая технология подходит для срубов и каркасных домов.

Буронабивной фундамент.

В сущности, строительство буронабивного свайного фундамента осуществляется на месте постройки дома. Иначе говоря, суть его заключается в том, что заранее пробуренные скважины армируют, после чего заливают бетоном. Как выяснилось, на сегодняшний день широкой популярностью пользуется фундамент ТИСЭ, который является одним из видов буронабивных фундаментов. Поскольку это основание наиболее эффективно работает при морозном пучении.

В свою очередь, структура фундамента имеет вид полусферической подошвы, на которой расположены буронабивные сваи и железобетонный ростверк. Такое расположение свай увеличивает их устойчивость и несущую способность. Как правило, буронабивные сваи размещают глубже, чем уровень промерзания грунта.

Буронабивной фундамент. Кликабельно.

Можно отметить следующие особенности этого основания:

— более низкие финансовые затраты, чем у ленточного фундамента;

— меньшее количество земельных работ: подготовка скважин и снятие верхнего пласта грунта;

— подойдет ко многим типам грунта, кроме болотистых. Однако затруднения в бурении скважин могут возникнуть на каменистой либо скалистой почве.

Строительство фундамента.

Как известно, строительство фундамента ТИСЭ осуществляется специальным буром (ТИСЭ-Ф). Он представляет собой раздвижной брус, имеющий две ручки и режущие края.

Итак, выделяют основные этапы строительства буронабивного фундамента:

1) Разметка точек размещения железобетонных свай.

2) Формирование скважин и расширений внизу их.

3) Создание и монтаж арматурной основы для свай. В частности, рекомендуется использовать арматуру, имеющую диаметр 12-16 мм.

4) Размещение гидроизоляционного материала в скважинах.

5) Заливание скважин бетонным раствором. Как правило, делать заливку бетоном следует с обязательной трамбовкой для устранения воздуха из раствора.

Устройство свай. Кликабельно.

 6) Создание опалубки для ростверка.

7) Сборка каркаса и его соединение с арматурой свай.

8) Заливка бетонной монолитной ленты.

Помимо рассмотренных выше вариантов строительства свайного фундамента, существуют и другие способы их постройки. Но они применяются очень редко. К примеру, при строительстве легких сооружений (бань, гаражей) применяют асбестоцементные трубы. Их погружают в скважины, внутри труб устанавливают каркас из арматуры и заливают бетоном.

• Мы в TELEGRAM;
• Мы в Instagram;
• Мы на YouTube;

Применение свайно-ростверкового фундамента

Использование СРФ при строительстве деревянного дома.

Где используется СРФ?

1. На слабонесущих грунтах. При строительстве домов на глубоко уходящих (до 1.5 метра) нестабильных почвах, таких как торфяники, карстовые грунты, плавающие и т.п., оптимальным вариантов является свайно-ленточное основание. Использование свайных столбов позволяет с минимальными затратами добраться до плотного почвенного слоя.
2. Для строительства на местах с перепадом рельефа. Это позволяет значительно сэкономить на выравнивании поверхности с помощью бетонирования и объемных земляных работ. Чтобы создать ровное основание под постройку на грунтах с уклоном, достаточно лишь варьировать длину сваи.
3. Для почв с любым уровнем грунтовых вод. Единственное на что это повлияет – высота ростверка. Низкий – для глубокого залегания вод, высокий – для поверхностного.
4. Для тяжелых зданий. Обустройство ростверка не только позволяет более равномерно распределить нагрузки на сваи, но и повысить несущую способность фундамента.
5. При строительстве на жестких почвах. Для ленточного или плитного в этом случае придется производить слишком трудоемкие земляные работы.
6. На участках, где новые земляные работы могут повредить фундаменты близлежащих построек или испортить ландшафтный дизайн.
7. В местах расположения некоторых коммуникаций (трубопроводы, подземные электролинии и др.), которые могут быть повреждены объемными земляными работами – рытьем траншей, котлованов и т.д.