Фундамент на жб сваях: устройство, расчет, установка

Фундамент на железобетонных сваях

Фундамент на жб сваях

Для строительства на слабых и просадочных почвах жилых домов, производственных зданий, объектов промышленного назначения чаще всего используются сваи, изготовленные из бетона и стальной арматуры. Фундамент на жб сваях — это надежное основание для тяжелых сооружений, которые создают большую нагрузку на почву.

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.

Преимущества железобетонных свай

Среди преимуществ железобетонных конструкций можно выделить:

  • Быстрый монтаж. В зависимости от материала стен для дома площадью 9х10 м потребуется 23-28 свай. На разметку свайного поля, подачу опор к месту установки, перемещение копровой установки или дизель-молота и забивку всех свай потребуется 1-2 рабочих смены.
  • Большой запас прочности. В зависимости от типа почвы несущая способность железобетонной сваи достигает 40 тонн. Благодаря армированию ЖБИ способны выдерживать серьезные динамические и вибрационные нагрузки, что очень важно при застройке участков с нестабильными типами грунта.
  • Всесезонность. Фундаменты на железобетонных сваях для частных домов можно возводить при температуре до -10°C.
  • Высокая скорость строительства. Свайному фундаменту не нужно время на усадку. Кладку стен можно начинать сразу после монтажа ростверка.
  • Применение на любом типе грунта. Стержни, образующие свайное поле, забиваются ниже точки промерзания почвы. Такой фундамент будет устойчивым на слабых, просадочных, пучинистых грунтах.
  • Долгий срок службы. Стержни, изготовленные из морозостойких марок бетона и конструкционной стали, имеют большой рабочий ресурс. Дом на железобетонных сваях простоит не меньше 80 лет.

Недостатки железобетонных свай

Как и прочие виды фундаментов конструкции на основе забивных свай имеют свои недостатки. Минусы свайных фундаментов:

  • Для монтажа опор потребуется привлечение спецтехники, а значит нужен подъезд к участку застройки.
  • Неправильная оценка типа грунта или наличие скрытых плывунов может стать причиной осадки или перекоса фундамента.
  • Из-за ошибок в расчетах фундамент после первой зимы деформируется, сваи «тонут» или наоборот, выталкиваются на поверхность.
  • При возведении фундамента на жб сваях построить подземный гараж, подвал, цокольный этаж технически невозможно.

Особенности установки жб свай под фундамент

Перед началом монтажа рассчитывается общий вес сооружения: массу бетонного ростверка, стен, перекрытий, отделки, стропильной конструкции, кровельных материалов. К полученному числу добавляют ориентировочный вес мебели и всего, что будет находиться в доме. Для надежности к итоговой цифре добавляют еще 15-20%.

На основании полученных результатов рассчитывается нагрузка на основание. После предварительных расчетов проводятся работы на стройплощадке. Основные этапы установки свайного фундамента:

  1. Геологическая экспертиза. Определяется тип почвы, уровень залегания грунтовых вод.
  2. Подготовка участка. Выполняется обустройство подъездных путей и путей для передвижения техники по строительной площадке. Если участок имеет неровный рельеф, то производится выемка грунта. После земляных работ на объект доставляют и складируют опоры и материалы для ростверка или обвязки.
  3. Разметка. Выполняется геодезическая разбивка участка: размечают контур фундамента и точки забивки опор.
  4. Монтаж. При помощи сваебойного оборудования сваю поднимают и устанавливают в вертикальное положение. После этого стержень погружают в почву на проектную глубину.
  5. Выравнивание свай. После забивки всех опор их верхние части обрезают в один уровень при помощи навесной гидравлической установки — сваерезки.
  6. Обвязка фундамента. Для усиления свайной конструкции опоры соединяют по периметру бетонным ростверком или стальным профилем — швеллером, двутавровой балкой.

Монтаж ростверка на железобетонных сваях

Свайный фундамент состоит из двух частей. Опоры предназначены для передачи давления на несущий слой, ростверк принимает нагрузку, создаваемую сооружением, и равномерно распределяет ее на сваи. Монтаж обвязки придает конструкции жесткость, делает фундамент более устойчивым к вертикальным и горизонтальным нагрузкам. Для усиления свайных фундаментов используют ростверки двух типов — металлические и железобетонные.

Для обвязки первого типа используют стальные балки, которые хорошо держат форму и сохраняют прочность при больших нагрузках на изгиб. Это швеллер с сечением в форме буквы П и двутавр с Н-образным сечением. Ее монтаж выполняется следующим образом. На верхушки свай надевают стальные оголовки, к которым по контуру фундамента приваривают металлические балки. Благодаря дополнительным ребрам жесткости такой каркас обеспечивает высокие показатели прочности обвязки.

Железобетонный ростверк представляет собой монолитную конструкцию из бетона и арматуры. На сваях по периметру основания сооружают деревянную опалубку, внутрь укладывают арматурный каркас. Чтобы сделать конструкцию более прочной и устойчивой армокаркас приваривают к арматуре, выступающей из верхушек обрезанных свай. После этого внутрь опалубки заливают бетон и оставляют для застывания и набора прочности.

Бетонный ростверк бывает трех типов:

  • Висячий. Опорная конструкция расположена на высоте 15 см и более от почвы. Используется при строительстве на участках с перепадами по высоте.
  • Мелкозаглубленный. Нижний край ростверка проходит на 10-30 см ниже уровня грунта. Служит защитой подпольного пространства от продувания и промерзания.
  • Заглубленный. Чтобы залить такой ростверк выкапывают траншею как для ленточного фундамента. Он служит дополнительной опорой сооружению, усиливая свайное основание.

Фундамент на основе свайных конструкций будет надежным основанием для загородного дома из дерева, кирпича, пенобетона, газоблока. Чтобы исключить вероятность ошибок в проектировании и монтаже выполнением ответственных и технически сложных работ должны заниматься специалисты.

Расчет свайного фундамента – как рассчитать?

На данной странице мы хотим сравнить разные типы фундаментов и покажем как делается расчет свайного фундамента, а вы уже сами сможете решить какой фундамент вам выгоднее.

Выбор и расчет свайного фундамента логичнее делать исходя из его площади. Если вы строите небольшой дом, то вам дешевле будет сделать ленточный фундамент (монолитный) при условии что грунты твердые.

Если площадь фундамента более 200-300 м 2 то экономически выгоднее будет строить фундамент на сваях, потому что цена свай и работ по их погружению обойдется вам дешевле чем строительство монолита (материалы на опалубку, бетон, рабочая сила).

Свайный фундамент – расчет количества свай

Все расчетные работы по определению количества винтовых свай в фундаменте можно условно разделить на два этапа – вычисление общих нагрузок на фундамент и расчет несущей способности одной сваи в конкретном типе грунта.

Расчет совокупных нагрузок, которые будет испытывать свайный фундамент

Нагрузки, оказываемые на свайное основание дома, определяются исходя из трех основных факторов:

  • Фактической массы здания;

При определении проектной массы постройки учитывается вес стен, кровли, половых и междуэтажных перекрытий. Расчетные данные удельного веса распространенных стройматериалов вы можете увидеть в нижеприведенных таблицах..

Стены из кирпича при полуторной кладке (толщина 15 см)От 30 до 50 кг/м2
Деревянные стены из бруса и срубаОт 70 до 100 кг/м2
Стены из железобетонных плит толщиной в 15 см.От 300 до 350 кг/м2
Стены из каркасных панелей толщиной 15 см, заполненные утеплителемОт 30 до 50 кг/м2


Таблица 1.1: Расчетный вес квадратного метра стен

Чердачное перекрытие на деревянных балках (с плотностью утеплителя до 200 кг/м3)От 70 до 100 кг/м2
Чердачное перекрытие по деревянным балкам (плотность утеплителя до 500 кг/м3)От 150 до 200 кг/м2
Перекрытие цоколя по балкам (утеплитель плотностью до 200 кг/м3)От 100 до 150 кг/м2
Перекрытие цоколя по балкам (утеплитель плотностью до 500 кг/м3)От 200 до 300 кг/м2
Междуэтажное перекрытие из ЖБ плит500 кг/м2


Таблица 1.2:
Расчетный вес квадратного метра перекрытий

Кровля изготовленная из шифераОт 20 до 30 кг/м2;
Кровля изготовленная из жестиОт 40 до 50 кг/м2;
Кровля изготовленная из гончарной черепицыОт 65 до 80 кг/м2;
Вес рубероидной гидроизоляцииОт 3 до 5 кг/м2


Таблица 1.3: Расчетный вес квадратного метра кровли

  • Расчетные снеговые нагрузки;

Исходные данные для определения снеговых нагрузок, которые необходимо добавлять к нагрузке от веса дома, можно взять в нормативном документе СНиП № 2.01.07-85 “Нагрузки в воздействия на строительные сооружения” (пункт 5.2).

Важно! Согласно данному документу снеговые нагрузки составляют: в южной части России – 50 кг/м2, в центральной части – 100 кг/м2, в северных регионах – 190 кг/м2.

  • Полезные нагрузки;

К полезным нагрузкам на фундамент относится вес мебели, предметов интерьера и людей, проживающих в конкретном здании. Согласно положениям пункта 3.11 СНиП №2.01.07.85, для расчетов фундамента жилых домов необходимо брать усредненную полезную нагрузку в 150 кг на м2.

После вычисления всех вышеуказанных нагрузок данные нужно просуммировать и умножить на коэффициент запаса 1.2

Расчет несущих характеристик сваи на основании грунтовых условий стройплощадки

Несущие способности отдельно взятой сваи невозможно правильно определить в отрыве от несущих характеристик грунта, в который она погружена.

Совет эксперта! Если рассчитывать количество свай без учета характеристик почвы можно столкнуться с ситуацией, когда несущие характеристики винтовой сваи будут превышать возможности сопротивления грунта, что чревато усадками почвы и, как следствие, самого фундамента под неравномерно распределенным весом здания.

Для определения несущих свойств почвы необходимо проводить геодезические исследования строительного участка. Если возможность их выполнения отсутствует, нужно определить тип грунта и сопоставить его с несущими характеристиками разных типов почвы, которые представлены в таблице 1.4.


Таблица 1.4: Несущие характеристики разных видов грунтов (кг/см2)

На основании результатов геодезии строительного участка производится определение несущей характеристики винтовых свай. Все расчеты выполняются согласно требованиям СНиП №2.02.03-85 “Свайные фундаменты”.

Для примера приводим таблицу несущих характеристик широко используемой в индивидуальном строительстве винтовой сваи 89*300 мм (диаметр ствола – 89 мм, лопастей – 300 мм)


Таблица 1.5: Несущие характеристики сваи 89*300 в зависимости от типа грунта и глубины погружения

Зная совокупные нагрузки, оказываемые зданием на фундамент, и несущие характеристики одной винтовой сваи можно определить требуемое количество свай в основании дома.

В качестве примера приводим расчет количества свай под двухэтажный дом из бруса площадью 10*8 метров, масса которого составляет 43,92 тонн:

  • Определяем полезную нагрузку на один этаж здания: 10*8*0.15 = 12 тонн, общая полезная нагрузка с учетом двух этажей составит 24 тонны;
  • Определяем снеговую нагрузку (здание строится в северной широте России, где номинальная расчетная масса снежного покрова составляет 190 кг/м2): 10*8*0,19= 15.2 тонны;
  • Рассчитываем общую нагрузку на фундамент учитывая коэффициент запаса: (43,92+24+15,2)*1,2 = 99,75 тонн;
  • Делим общую нагрузку на несущую способность одной винтовой сваи 89*300 мм. в мягкопластичной лессовой почве (при глубине погружения в 2,5 метра): 99,75/3,6 = 28
Читайте также:  Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы строительства

Итого расчет показал, что для строительства фундамента необходимо использовать 28 винтовых свай.

Рис: Винтовая свая 89*300

Прежде чем вникать в расчеты по фундаменту посмотрите эти статьи:

Железобетонный свайный фундамент: на что обратить внимание при устройстве

Технология строительства зданий на свайном основании находит всё большее применение, позволяя возводить многоэтажные дома и сложные промышленные сооружения на весьма нестабильных грунтах. Железобетонный свайный фундамент — это прочное, проверенное годами инженерное решение.

С разработкой конструкционного состава напряженного бетона, ЖБ (железобетонные) сваи стали оптимальным вариантом для создания основ под здания в самых сложных и стесненных условиях. В статье мы рассмотрим различные виды свай, и опишем, как устроить бетонный свайный фундамент.

Железобетонные сваи

Конструктивное строение, материалы, используемые при изготовлении свай и их размеры, регламентируются ГОСТом 19804 — 2012. При строительстве используют сваи различной длины от 3 до 11 метров.

Различают несколько типов стержней по сечению:

МаркировкаСечениеОписание структуры
СКвадратноеЦельные и составные сваи с поперечной армацией по всей массе
СККруглоеСоставные и цельные, полые, диаметром от 40 до 80 см
СПКвадратноеПолые, цельные
СООболочкиСоставные и цельные, диаметром 100 — 300 см
1 СДКвадратноеСплошные, двухконсольные, расположение — крайние оси строения
2 СДКвадратноеКолонны, расположение — средние оси строения
СЦКвадратноеЦельные, с напрягаемой армацией по центру сваи, без поперечного армирования

Дополнительно в маркировке стержней могут присутствовать маленькие (не заглавные) буквы:

  • «н» — обозначающая наличие наконечника;
  • «б» — стыковка составляющих частей болтами;
  • «св» — сварной тип стыковки;
  • «с» — стаканный способ соединения.

Важно! Тип стержня, его размеры подбираются в зависимости от типа почвы, глубины нахождения прочного грунта и места установки сваи относительно частей здания.

Материалы производства

Для того, чтобы свайный железобетонный фундамент здания отвечал требованиям повышенной нагрузки, предъявляемым к нему, стержни должны изготавливаться строго в соответствии с технологией, из материалов достаточной прочности и соответствующих эксплуатационных свойств. Основные составляющие свай — это бетон и металлические пруты армирования.

Марка бетонного раствора

Согласно ГОСТу 26633, стержни железобетонных свай изготавливают из тяжелого или мелкозернистого раствора. Класс прочности на сжатие прописывается в проектной документации конкретного объекта строительства, но при этом не должен быть ниже В15.

Если фундамент закладывается в условиях скальных или крупнообломочных грунтов, марка бетона для свайного фундамента по прочности не должна быть менее В 25. Данный показатель неизменен в зависимости от длины стержня.

На заметку! Морозостойкость и водонепроницаемость бетона прописывается в рабочей документации конкретного проекта, и зависит от типа ответственности строения, климатических условий региона закладки и особенностей грунта.

Щебень, в качестве крупного заполнителя бетонного раствора, должен соответствовать ГОСТу 8267 и быть естественной природы:

  • для цельных стержней размером зерна не более 40 мм;
  • для оболочек или пустотелых свай — не более 20 мм.

Армирование

Для усиления конструкции свай используются стальные стержни различных типов:

Тип армирования стержняИспользуемый металлопрокат
Ненапрягаемое продольноеПрутковая горячекатаная или термически упрочненная арматура периодического профиля классов A-II, А-III, A-IV.
Напрягаемое продольноеПрутковая горячекатаная и термоупрочненная арматура классов A-IV, A-V. Канаты стальные армирующие 1×7. ВПР (высокопрочная проволока периодического профиля) различного диаметра.
КонструктивнаяХолоднотянутую низкоуглеродистая проволока классов B-I; Вр-I, гладкую прутковую армацию А-I.

Фундамент на сваях

Фундамент свайный бетонный является одним из самых прочных оснований под строительство. Данный тип конструкции применяется на сложных грунтах, когда устройство другого, менее затратного основания, либо невозможно по климатическим показателям, либо не даст требуемой прочности из-за нестабильности почвы.

Для облегчения ввода в грунт, стержни обычно имеют заостренный наконечник. Стоит сразу отметить, что закладка фундамента на забивных железобетонных сваях своими руками, без применения специальной строительной техники, невозможна.

Важно! Для того, чтобы свайный фундамент из бетона имел требуемую проектом прочность, нижняя часть стержня должна иметь опору в твердом грунте. В противном случае, при пучении почвы, основание не сможет выдержать вертикальное давление здания.

Достоинства свайного основания

Прежде чем описать сложности устройства основания здания на сваях, рассмотрим почему строители выбирают данный фундамент:

  • Универсальность. Такой фундамент может быть устроен на любом типе грунта в любую погоду. Различие стержней и их размеров позволяет оптимизировать материальные затраты на материалы. При этом основание обладает максимальной прочностью, при минимальном вмешательстве в окружающую среду.
  • Высокие эксплуатационные показатели. Если расчет произведен верно, то данный тип фундамента выдерживает значительные физические нагрузки даже на очень нестабильных грунтах.
  • Низкие затраты на рабочую силу. Устройство свай не требует наличия на стройплощадке большого количества рабочих. Все операции производятся техникой.
  • Экономия в части сметной стоимости. При устройстве свайного основания нет необходимости проведения работ по выемке грунта и прокладке системы дренажа на участке. Цена свайного основания ниже, чем стоимость устройства монолитной плиты или заглубленной ленты.

Некоторые недостатки основы

Безусловно, как и любая технология, данный способ устройства основания под дом имеет некоторые ограничения и недостатки.

  1. Основной проблемой является необходимость проведения точных расчетов. Даже небольшая ошибка может сказаться на эксплуатационных качествах строения.
  2. Если сваи не достигнут уровня плотного грунта, при усадке здание может повести.
  3. Перед началом работ следует провести анализ почвы, для чего потребуется обратиться к специалистам.
  4. Если планируется устройство цокольного этажа или подвала, устройство свайного фундамента станет довольно затратным.

Важно! Закупать сваи следует только у проверенных поставщиков. Определить визуально их несоответствие ГОСТам очень трудно.

Способы расположения свай

Основание под дом на забивных железобетонных сваях может быть устроено несколькими способами:

  • Свайное поле: стержни располагают на одинаковом расстоянии по всей площади фундамента.

  • Рядами: сваи забиваются по линии наружных и несущих внутренних стен, и связываются между собой ростверком.

  • Одиночное устройство: несвязанные стержни, которые забиваются под отдельные элементы строения.

Расчёт

Как и в ситуации с любым фундаментом, перед закладкой свайного основания следует провести тщательные расчеты. Если вы не уверены в собственных знаниях, то лучше доверить данные вычисления профессионалам.

Для начала необходимо выяснить массу будущего строения. Как правило, данная величина прописывается в проектной документации. Но если чертеж дома производился самостоятельно, то узнать массу дома можно следующим способом.

Необходимо вычислить объемы планируемых к использованию строительных материалов:

  • бетонные изделия,
  • кирпич или другие блоки,
  • древесина,
  • цементный раствор,
  • кровельное покрытие и т.д.

После этого, необходимо умножить полученные объемы на удельный вес каждого материала. Это значение можно легко найти в строительных справочниках или в сети Интернет. Все показатели складываются, и к полученному значению добавляется 15% — теоретическое значение массы отделочных материалов, элементов будущей обстановки и бытовых приборов.

Далее, определяется тип грунта в зоне заложения и несущая способность фундамента. Эти показатели берутся из сводных таблиц, пример на фото ниже:

Сведя воедино все три параметра, рассчитывается количество и тип свай, а также способ их расположения.

Важно! Ошибка, допущенная на этапе расчета, может самым неприятным способом, отразиться на будущем здании. Неравномерная усадка строения приведет к разрушению.

Расчет столбчатого фундамента

Разметка

Места установки свай определяются при помощи специального прибора — теодолита. Далеко не все частные подрядчики имеют его в своем арсенале. Кроме того, пользование данным инструментом предполагает наличие определенных знаний у инженера.

Если вы планируете самостоятельную разметку поля при помощи подручных средств, то можно посоветовать придерживаться определенных условий.

Инструкция по самостоятельной разметке:

  1. Необходимо расчистить поле предполагаемой закладки фундамента. Площадь расчистки должна несколько превышать параметры будущего здания.
  2. За точку отсчета берется один из углов здания. Относительно этой точки выстраивается правильный квадрат или прямоугольник. Чтобы не допустить перекосов, используйте при вычислениях теорему Пифагора: сумма квадратов значений сопряженных сторон здания должна быть равна квадрату диагонали, соединяющей противоположные углы.

Важно! Две диагонали, соединяющие разные противоположные углы прямоугольника, должны иметь абсолютно равные значения.

  1. В размеченных углах устанавливаются столбики обноски, которые соединяются по периметру веревкой. Вдоль линий обноски, при помощи лопаты, определяются лидер — лунки, места забивки свай. Лунки должны находится на равных друг от друга расстояниях.

Более детально ознакомиться с порядком расчетов и нанесением разметки на участок строительства можно, посмотрев видео в этой статье.

Технологии и уровень заглубления

Как уже упоминалось, величина заглубления сваи определяется уровнем залегания прочного грунта. Для того чтобы определить данный показатель, производится шурфование — бурение скважин.

В ситуации, когда на участке строительства наблюдается высокий уровень залегания грунтовых вод, стержни свай должны заглубляться ниже уровня промерзания почвы. Усредненные данные по регионам можно взять из таблицы ниже:

Современные строительные технологии предлагают несколько способов заглубления железобетонных свай в грунт:

  • Ударный способ или забивание при помощи молота копра.
  • Вдавливание применяется в случаях, когда применение ударных механизмов невозможно из-за близко расположенных строений.
  • Вибропогружение — свая погружается в грунт под воздействием вибрирующего механизма.
  • Подмыв грунта. Рядом с местом расположения сваи бурится скважина, в которую под высоким давлением подается вода, вымывающая грунт, в результате чего стержень опускается.

Как мы видим, все способы сложны технологически и предполагают наличие специальной строительной техники.

Определение расчетного сопротивления грунта основания

Устройство ростверка

В случае с устройством свайного основания любого типа, дальнейшее строительство предполагает создание ростверка, который является связующей конструкцией, соединяющей стержни.

Ростверк может быть выполнен двумя способами:

При этом, ростверк не всегда является монолитным.

В зависимости от элементов и способов, связующие конструкции подразделяются на следующие типы:

  1. монолитный железобетонный армированный пояс;
  2. готовые изделия в сборном виде;
  3. комбинированный.

Требования к устройству ростверка

Прежде чем приступать к устройству ростверка самостоятельно, следует обратиться к разработанным строительным нормативам. В данном случае, основным будет «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений».

Данный документ включает в себя рекомендации по проектированию ростверков, инструкции и примеры расчетов ростверков под различные типы зданий.

Основные моменты, которые следует учитывать, устраивая свайный фундамент с железобетонным ростверком:

  1. При заливке монолитного ростверка учтите, что бетон будет работать на сжатие, а ростверк должен выполнять распределение нагрузки, работая на изгиб. Поэтому следует обязательно производить армирование верхней части конструкции стержнями стального армирования.
  2. Бетонирование свайного фундамента производится одномоментно, при этом бетон набирает прочность неравномерно по времени. Первые 70% необходимой прочности заливка наберет в течение недели. А для набора полной прочности бетону потребуется не менее 28 дней. Поэтому дальнейшее строительство можно будет продолжить лишь спустя месяц.

На заметку! Для усиления железобетонного ростверка используют армированные стержни периодического профиля диаметром 10 — 12 мм. При необходимости армирования в 2 слоя, вертикальные стержни выбираются диаметром 8 мм. Связка производится вязальной стальной проволокой.

Виды связующей конструкции

Кроме того, что ростверк может быть монолитным или ленточным, сама конструкция может иметь разный уровень расположения относительно поверхности грунта:

  • Висячий: Располагается выше уровня земли, пространство ниже пола здание не изолировано. Используется в строительстве легких строений: дачных домиков, беседок, хозпостроек.
  • Мелкозаглубленный: Устраивается на небольшом углублении в грунт. Не является опорной конструкцией, служит преимущественно для изоляции подпольного пространства.
  • Заглубленный: Для устройства подготавливается траншея по аналогии с МЗЛФ (мелкозаглубленным ленточным фундаментом). Усиливает несущие характеристики свайного фундамента. Применяется в строительстве капитальных зданий, чаще каркасного типа.
Читайте также:  Обратная засыпка фундамента: особенности строительства

Заключение

Свайный железобетонный фундамент является универсальной основой, подходящей для устройства на любых типах грунта и при любых погодных условиях. Но при выборе такого основания следует учитывать, что для правильной закладки придется арендовать довольно дорогую строительную технику.


Большинство методов устройства железобетонных свай невозможно произвести своими силами без привлечения специалистов. При этом, данный тип основания окупает все расходы по устройству абсолютными прочностными характеристиками — даже для строительства тяжелых капительных зданий.

Сваи забивные железобетонные как фундамент под сруб

Ж/б забивные сваи — почти универсальный вид фундамента. Они неприхотливы к типу почвы, одинаково хорошо держатся в песчаном, водонасыщенном или склонном к проседанию грунте. Они используются повсеместно: как основание для частных домов, бань, гаражей и даже промышленных зданий. Сегодня мы рассмотрим забивные ж/б сваи в контексте деревянных домов.

История появления забивных свай

Свайные фундаменты используются в строительстве на протяжении нескольких веков. Наиболее широкое применение они получили в конце 19 века — именно тогда появился железобетон. Примерно в это же время были созданы первые копровые установки с паровыми молотами для погружения. По мере развития этой отрасли наряду с молотами начали использовать технику вдавливания, вибрацию и комбинированные варианты.

В начале 20 века из-за экономии сваи использовали только при глубине залегания прочных грунтов от 5-6 метров. Сегодня их применяют при глубине от 3 метров. Изменилось и само оборудование. Сейчас в погружении задействована высокопроизводительная техника, в том числе и для работы под водой, есть молот с массой 100 тонн и более.

До недавнего времени в России чаще использовалась зарубежная спецтехника. Процесс был более дорогостоящим и долгим. В настоящее время у нас есть современное отечественное оборудование, не уступающее по качеству зарубежному.

Особенности производства железобетонных свай

При создании свай используют тяжёлый бетон с водопроницаемостью не меньше W6 и морозостойкостью выше F150. Они могут быть с квадратным сечением, с одним заострённым концом и укреплённые арматурой. У ж/б опор существует несколько стандартных размеров. Наиболее распространены для частного домостроения:

  • сечение 15х15 и длина до 3-4 метров;
  • 20х20 и длина до 3-4 м.

Сваи могут быть сечением до 40х40 и длиной до 16 м.

Элементы могут быть составными, что увеличивает их длину.

Технология монтажа

Обычно для строительства загородного дома хватает забивного основания с анкерами и обвязкой брусом или швеллером. Но для сложного рельефа и более равномерного распределения нагрузки рекомендуем делать ж/б сваи с ростверком.

Как происходит сам процесс монтажа? Забивные сваи погружают в землю с помощью копровой установки с гидравлическим или дизельным молотом — никакой деформации или снижения эксплуатационных характеристик. По сроку службы опоры рассчитаны на 90-100 лет. Один элемент выдерживает нагрузку от 10 т. Несущая способность зависит от типа участка, размера и формы свай. Она определяется по формулам СНиП и статического зондирования, учитывающего коэффициент запаса. Меньшую из величин считают реальной несущей способностью.

Для различных участков используют разные формы и способы установки ж/б свай. Например, на песчаном грунте, супеси и суглинках ставят призматические сваи без поперечного армирования, но с продольным арматурным стержнем. На глинистых напротив используют поперечное армирование. Такие забивные конструкции стоят дороже, но не боятся даже каменистых вкраплений.

Как рассчитать, сколько нужно свай?

Первый пункт в последовательности монтажа основания — расчёт нагрузки, глубины забивки и количества материала. При этом нужно учесть тип почвы и вес дома. Он складывается из количества стройматериалов в кубометрах и массы 1 кубометра по таблице. Отдельно прибавляется кровля, перекрытия, бетонный ростверк и примерный вес мебели (в среднем 7-10 т).

В итоге у вас получается определенная масса, к которой прибавляют ещё 30% — это запас прочности. Допустим, у вас получилось 180 т. Средняя нагрузка, которую выдерживает 4-метровая свая в суглинке 20 т. Делим 180 на 20, результат 9 — именно столько свай будет достаточно, чтобы равномерно распределить нагрузку от сруба.

Также, необходимо учитывать конфигурацию стен дома. В случае сложной формы количество свай может быть больше, чем исходя из веса дома.

Преимущества забивных железобетонных свай

Несколько слов о преимуществах и недостатках забивных опор:

  • Универсальны в плане грунтов: несвязных (супесь, песок), с высокими водами, пучинистых, склонных к проседанию. Единственное исключение — скалистая почва (гранит, песчаник, известняк). Для неё подходит ленточный фундамент мелкого заглубления.
  • Имеют высокую несущую способность, вплоть до 60 т на один элемент, и срок службы более 100 лет.
  • Устойчивы к любым внешним воздействиям, не боятся влаги, огня и плохих погодных условий, в том числе при монтаже. Работы по установке можно вести в любое время года, что ускоряет процесс строительства сруба.
  • Забивку и все остальные работы можно выполнить за сутки. Средняя скорость до 20-25 шт/день.
  • Экономия достигается благодаря снижению объёма земельных работ и количества стройматериалов.
  • Не нужно ждать усадку, можно сразу собирать сруб.
  • Допускается установка высокого цоколя 0,5-1,8 метров без усиливающих конструкций.

Винтовые металлические или забивные ж/б сваи — что выбрать?

Этот вопрос появляется у многих, кто выбрал основание для дома — сваи, но ещё не определился с их видом. Начнём сравнение с винтовых свай (назовём их ВС).

  • На них можно ставить любые деревянные дома — из крупного бревна, каркасно-бревенчатые, брусовые и др. Разница заключается в несущей способности. У металлических опор она в 2 раза ниже. При этом, сэкономить на количестве не получится — шаг при проектировании одинаковый. ВС больше подходят для лёгких конструкций: хозяйственных построек, бань, гаражей. Что касается материала, то ВС подвержены коррозии, следовательно, прослужат меньше забивных.
  • Когда речь идёт о строительстве большого бревенчатого коттеджа, рекомендуем остановиться на забивных ж/б опорах. Каждая из них выдерживает от 9 до 60 тонн в зависимости от сечения, в то время как винтовая не больше 10 тонн.
  • Установка ВС при сильно кислой почве может быть опасной из-за быстрой коррозии. Зато при обводненной и почве с резким перепадом высоты предпочтительнее именно этот вариант, так как ж/б конструкции могут просесть глубже из-за узкого основания.
  • Разница в монтаже следующая: для забивных нужно обязательно использовать спецтехнику, в том числе и для доставки. ВС можно устанавливать ручным и электромеханическим способом, иногда ямобуром. Это единственный доступный вариант, если к участку нет проезда или доступ крупной техники затруднён.

Компания «Изба» изготовит для вас любой вид свайного фундамента, в зависимости от веса сруба, типа грунта и личных предпочтений. Мы предоставляем гарантию не только на сруб, но и на фундамент, поэтому работать с нами надёжно.

Свайный фундамент

Свайный фундамент – один из самых быстровозводимых и доступных по стоимости типов опорных оснований. В зависимости от материала и сечения свай он может быть применён как в частном жилищном малоэтажном строительстве, так и при возведении высотных зданий или промышленных сооружений. В данной статье мы расскажем об основных характеристиках и разновидностях свайных фундаментов. Покажем пример расчёта площади сечения и количества свай. А также предоставим пошаговые инструкции по возведению свайного фундамента своими руками.

Назначение и разновидности свайных фундаментов

Свайные фундаменты применяются на грунтах, где невозможно использование других типов оснований:

  • болотистые, торфяники, подтопляемые;
  • зыбкие, пучинистые;
  • вечная мерзлота.

На мягких, но стабильных грунтах также допускается применение свайных фундаментов. Однако осуществляется это исключительно из экономических соображений удешевления строительства.

Важно! Существуют некоторые ограничения на установку свай. К примеру, забивные или винтовые сваи не получится использовать на скальных грунтах или почвах, состоящих из крупнообломочных пород.

Область использования:

  • малоэтажное строительство – коттеджи, хозяйственные и технические объекты;
  • каркасные сооружения – ангары, навесы;
  • МАФы – беседки, крытые и открытые павильоны, детские игровые площадки;
  • сезонные или временные сооружения для проведения концертов;
  • опоры ограждений как сеточных, так и капитальных.

Отличие от столбчатых оснований и классификация

В отличии от столбчатого, свайный фундамент для дома имеет гораздо большую глубину залегания и может использоваться на зыбких грунтах. Наиболее распространенные типы свайных опор:

  1. Стойки – проходят насквозь слабый грунт, опираются на прочную породу. Выдерживают значительные нагрузки, практически не дают усадки.
  2. Висячие – удерживаются в грунте силой трения боковых поверхностей. Отличаются развитой, нередко, ребристой контактной поверхностью.

По конструкции и способу установки в частном строительстве различают сваи следующих типов:

  1. Забивные – железобетонные, деревянные, металлические.
  2. Винтовые – металлические.
  3. Буронабивные – монолитные железобетонные, заливаются в заранее обустроенную скважину.

Самостоятельный расчет конструкции свайного фундамента

Расчёт свайного фундамента осуществляется в соответствии с нормативом СП 24.13330.2011 “Свайные фундаменты”. В упрощённом варианте для небольших сооружений расчёт будет выглядеть следующим образом.

Определяется суммарная нагрузка от всех строительных конструкций на фундамент (согласно СП 20.13330.2016 “Основания зданий и сооружений”). В частности учитывается:

  1. Вес стен:
    • древесина – 450-650 кг/м 3 ;
    • газо-, пенобетон – 400-900 кг/м 3 .
  1. Вес утепленного кровельного пирога с покрытием из:
    • асбоцементного шифера – 60-80 кг/м 2 ;
    • мягкой черепицы, ондулина, рубероида – 30-55 кг/м 2 ;
    • металлочерепицы, профнастила – 20-30 кг/м 2 .
  1. Эксплуатационные нагрузки на каждый этаж (мебель, жильцы) – не менее 100-150 кг/м 2 .
  2. Вес межэтажных перекрытий (включая цокольные и чердачные):
    • деревянные на балках – 70-150 кг/м 2 ;
    • из железобетонных пустотелых плит – 350 кг/м 2 ;
  1. Снеговая и ветровая нагрузка берутся из справочника СП 131.13330.2012 “Строительная климатология” для каждого конкретного региона.

Далее, согласно рекомендациям СП 22.13330.2016 определяется несущая способность грунта на строительной площадке – его расчетное сопротивление. Высчитывается количество свай по площади их подошв. Так, у винтовой опоры площадь подошвы будет зависеть от диаметра лопасти:

Для примера

Пусть диаметр лопастей сваи – 250 мм, следовательно площадь подошвы составит 490 см 2 . Расчетное сопротивление для полутвердых суглинков и супесей – 5,5 кг/см 2 . Произведение, этих двух показателей даст несущую способность одной опоры – 1375 кг.

Принимаем суммарную нагрузку от сооружения (дом каркасно-щитовой типа) равную 30 т. Разделив её на несущую способность одной опоры, получим необходимое количество – (21,8) 22 шт. Учитывая, что следует использовать коэффициент запаса прочности 1,4, на практике придется установить 31 опору. Однако это слишком большое количество, поэтому рекомендуется взять сваи большего диаметра и повторить расчёт.

Читайте также:  Фундамент из асбестоцементных труб: этапы выполнения работ

Существуют установленные стандарты диаметров свай и соответствующих им диаметров лопастей:

  • 89 мм – лопасть 250 мм;
  • 108 мм – лопасть 300 мм;
  • 133 мм – лопасть 350 мм.

Выбрав следующую по диаметру сваю и повторив расчёты, с учетом коэффициента запаса прочности получим 11 шт. Такое количество опор равномерно распределяется по схеме дома. Они устанавливаются под каждым из углов, в местах примыкания и пересечения стен. На прямых участках шаг установки должен быть в пределах 1,7-2,5 м.

Свайный фундамент своими руками

Технология установки свайного фундамента может значительно отличаться в зависимости от типа сваи, особенности грунта или возможности применения строительной техники. Однако, подготовительные работы во всех случаях практически идентичны. Выполняется предварительная очистка территории строительной площадки. Привязка будущего сооружения к плану участка. Разметка мест установки свай.

Буронабивной фундамент

При помощи ручного, бензинового или автобура выбираются скважины под опоры. Диаметр скважин должен быть больше расчетного диаметра свай на 7-10 см. Для чего делается запас? Точно пробурить вертикальную скважину даже в мягком грунте довольно проблематично, тем более, с использованием ручного инструмента. В тоже время, опоры должны быть позиционированы строго вертикально. Запас в размерах скважины даст необходимый зазор для правильной установки обсадки.

В скважину спускается обсадная труба. Её положение контролируется в нескольких точках по окружности. Опора фиксируется в вертикальном положении. Для этого можно использовать обычные подпорки из досок или забить клинышки между внешними стенками обсадки и внутренними стенками скважины. Крепление должно быть максимально надежным, чтобы удержать сваю в вертикальном положении до окончания всех работ.

ВАЖНО! В качестве обсадной конструкции (стакана) могут пользоваться трубы: толстостенная пластиковая, асбестовая, шовная стальная. Также возможен вариант создания буронабивной сваи из армирующего каркаса с рубашкой из рубероида.

Внутри обсадной трубы устанавливается несколько прутов арматуры. Они не должны прикасаться к внутренним стенкам стакана (мин. зазор 50 мм). Если его диаметр позволяет, то арматура сваривается в каркас. За счет армирования свая сможет без разрушения сопротивляться знакопеременным нагрузкам, возникающим от морозного пучения грунта.

Бетон для заливки сваи подготавливается более пластичной консистенции, чем для ленточного или плитного фундамента. Пропорции цемента, песка и щебня должны быть 2:2:3 соответственно. Если труба имеет небольшой внутренний диаметр, важно следить, чтобы в процессе формовки не образовались воздушные пробки. Следует выполнять периодическую трамбовку вручную либо электрическим погружным вибратором.

Повторно проверяется точность позиционирования сваи. Если опора расположена вертикально, осуществляется обратная засыпка зазора между внешней стенкой сваи и скважиной вынутым ранее грунтом. Зазор заполняется послойно, не более чем по 20 см. Каждый слой тщательно трамбуется.

После созревания бетона до технологической прочности оголовки свай срезаются по одному горизонтальному уровню.

Винтовой фундамент

Регламент для устройства свайно-винтового фундамента напоминает вышеописанный для буронабивного:

  1. Под каждую сваю формируется лидер-лунка глубиной не более 15 см, шириной соответствующей диаметру лопасти. Как правило, вполне достаточно снять верхний слой дерна. При использовании механизированных средств вкручивания винтовых свай можно обойтись без лидер-лунки, что делает опору устойчивей.

ВАЖНО! Профессиональные строители не рекомендуют применять лидер-лунки, а при крайней необходимости не углублять их более 5 см. Это позволяет винтовой свае распределять нагрузку от сооружения как на плоскость лопасти, так и на свою боковую поверхность.

  1. Опора позиционируется на месте установки. Выравнивается и вкручивается в грунт. Процесс сопровождается постоянным контролем ее положения относительно вертикали.
  2. После вкручивания всех свай их оголовки корректируются или срезаются по единому уровню.
  3. Во внутреннюю полость заливается пескобетон. Если опора имеет достаточный диаметр, допускается использование наполнителей типа мелкого щебня.
  4. После твердения бетона к оголовкам привариваются широкие фланцевые пластины. Для них используют сталь толщиной не менее 10 мм.
  5. В зависимости от материала ростверка он крепится к фланцам при помощи шпилек или приваривается.

Фундамент из забивных опор

Забивной монтаж свайного фундамента рекомендуется выполнять с привлечением специальной строительной техники. В противном случае, можно не достичь несущих грунтов. Ручная проходка допускается только при возведении МАФов или других конструкций, не создающих значительного вертикального давления.

Технология забивки свай различается в зависимости от материала их изготовления:

Древесина. Применяются только элементы из плотных пород древесины диаметром не менее 20 см. Один конец бревна заостряется, на него крепится металлический конус – башмак. Он выполняет защитные функции и облегчает прохождение плотных слоев грунта. На противоположный конец надевается стальное кольцо, предотвращающее раскалывание бревна.

Металл. Используется профилированный прокат (двутавры, швеллера, рельсы) или трубы. Металлические опоры можно забивать на большую глубину, а при необходимости нарастить приваркой дополнительных сегментов.

Железобетон. Встречаются как круглые, так и прямоугольные железобетонные сваи, обычно заводского изготовления.

Устройство ростверка

В частном жилищном строительстве чаще используется свайный фундамент с ленточным ростверком, реже с плитным. В зависимости от степени заглубления ленточный ростверк делится на три типа:

Заглубленный (низкий) – его нижняя часть опускается ниже уровня грунта. Между сваями прокапывают траншеи, на дне которых устраивается песчано-гравийная подушка. Укладывается арматурный каркас, закрепляемый к оголовкам свай. Устанавливается опалубка, в которую формуется бетонный раствор.

Наземный – для него последовательность действий та же, что и при возведении заглубленного ростверка, но уровень утрамбованной песчаной подушки совпадает с дневной поверхностью грунта.

Висячий (высокий) полностью располагается на опорах, с грунтом не соприкасается. Как правило, сборный свайно-ростверковый фундамент выполняется из железобетонных балок заводского изготовления. Реже делается монолитным. Это связано с большим расходом материалов и времени на сборку опалубки.

Плитные ростверки применяются в многоэтажном строительстве. С их помощью выполняется обвязка свайных полей. Это опоры под всей площадью сооружения расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга. Как и ленточные, плитные ростверки бывают сборными и монолитными.

Подводим итоги

Свайный фундамент имеет определенные технические ограничения. В доме невозможно обустроить подвал. А при возведении сооружения из штучных стройматериалов не обойтись без мощного ростверка. Кроме того, самостоятельная установка свай возможна только для небольших построек.

Тем не менее, устройство свайных фундаментов показывает и немало преимуществ на этапах нулевых циклов. Ведь их отличает доступная стоимость, быстрый монтаж, возможность проведения работ в зимнее время, строительства дома на грунтах со слабой несущей способностью.

Фундамент на железобетонных сваях

Сооружение фундамента на железобетонных сваях осуществляется при возведении построек длительного срока использования. Использование в современном строительстве конструкций, созданных на основе железа и бетона, получило широкое распространение, благодаря их способности выдерживать повышенные нагрузки. Это могут балки и плиты, но особой популярность пользуются сваи, которые необходимы при возведении надежных и прочных оснований для зданий различной этажности.

ЖБ сваи: что это такое

Столбы или стержни для фундамента, изготовленные из железобетона, делятся на два основных вида, наиболее часто используемые при строительстве. Первые – это конструкции, которые заливают непосредственно в грунте, а вторые подлежат заглублению уже в готовом виде. Для проведения работ и с теми, и с другими изделиями необходимо использование тяжелой специальной техники.

Забивание свай гидромолотом

Для того чтобы выполнить работы по заглублению в грунт готовых свай необходимо выбрать один из существующих способов:

  • использование гидравлического молота;
  • вибрационное заглубление;
  • установку, вдавливающую сваи под воздействием статического давления.

Осуществляя заливку свайной конструкции непосредственно в грунте на месте постоянного расположения, пользуются одной из существующих технологий:

  • буронабивной;
  • буроинъекционной;
  • грунтоцементной.

Самостоятельно можно выполнить работу по установке буронабивных свай, так как это можно сделать с помощью ручного инструмента. Для создания такой опоры потребуется пробурить в почве скважины установленной глубины, опустить в них опалубку, в качестве которой может быть использована труба, установить внутри нее несколько прутов арматуры и залить полученную конструкцию бетоном. После застывания лишние куски арматуры срезают болгаркой.

В других случаях используются ЖБ стержни:

  • пустотелые, внедряемые в скважину, подготовленную заранее;
  • монолитные, заглубляемые в грунт при помощи спецтехники, но без предварительного рытья канав и бурения скважин

Железобетонные сваи

Готовые ЖБ сваи, используемые для возведения фундамента, представляют собой конструкцию в виде столба, имеющего квадратное сечение, с одним заостренным концом.

Такие стержни для обустройства фундамента изготавливают из бетона, морозостойкость которого превышает показатель F 150, а водопроницаемость должна быть не менее W 6. При создании свай используют тяжелый бетон нескольких марок:

  • В 20 или М-250;
  • В 22 или М-300;
  • В 30 или М-400.

С целью повышения прочности конструкции применяют каркас, изготовленный из металлического прута с продольными стержнями, изготовленными из металла, напряженными предварительно. Или эту функцию выполняют продольные ненапрягаемые арматурные пруты.

Преимущества железобетонных свай

Обустройство фундамента на железобетонных сваях возможно на самых разных грунтах:

  • с повышенной подвижность (расположенные в сейсмически активных зонах);
  • пучинистых;
  • глинистых;
  • в заболоченных местах;
  • на средних и слабых грунтах;
  • в условиях высокой влажности.

Все виды оснований, возведенных на железобетонных сваях, отличаются длительным сроком эксплуатации и высокой надежностью. ЖБ конструкции имеют множество неоспоримых преимуществ, в число которых входят не только износостойкость, прочность и надежность, это еще и высокая несущая способность, широкая область использования, неподверженность воздействию агрессивных сред. Посмотрите видео, как монтируют железобетонные сваи.

ЖБ сваи для железобетонного свайного фундамента плотно погружаются в грунт и обеспечивают его надежное удержание. Монтаж фундамента на железобетонных сваях выполняется довольно быстро независимо от региона, климатических условий и особенностей почвы. ЖБ сваи являются эффективной защитой котлована от разрушающего действия грунтовых вод.

Использование свай различной длины позволяет возвести фундамент здания даже на участке со сложным рельефом почвы. Вбитый на большую глубину железобетонный стержень опирается на грунт высокой несущей способности, и возведенный на таких сваях фундамент становится надежным основанием даже для многоэтажных панельных зданий.

Разновидности фундаментов, возводимых на ЖБ стержнях

Вид выбранного основания зависит не только от качества и особенностей грунта, на котором будет построено здание. Вид основания выбираю в зависимости от тяжести постройки и от ее конфигурации:

  1. Фундамент может опираться на одиночные стержни. Это возможно при строительстве зданий с колоннами.
  2. Ленточное основание требует установки свай по всему периметру котлована.
  3. Кустовой – углубление в грунт в одном месте нескольких стержней. Такая конструкция рассчитана на строительство зданий требующих усиления опоры под отдельными элементами.
  4. «Поле» — это основание, создание которого необходимо при строительстве объектов с повышенной нагрузкой. В таком варианте железобетонные сваи расположены и по периметру, и по всей площади котлована.

Подобные конструкции могут быть заглубленными, расположенными на поверхности грунта или возвышающимися на ней.

От того, насколько правильно выбран вариант устройства фундамента будущего здания, будет зависеть и его прочность, и длительность использования.

Долговечность стержней напрямую зависит от качества бетона, используемого для их создания. Поэтому идеальным вариантом является промышленный бетон, приготовление которого осуществляется с учетом важнейших показателей таких, как прочность на сжатие, предельное давление воды, морозоустойчивость.

Добавить комментарий