Свайный фундамент своими руками на жб сваях

Коротко о главном

Сваи представляют собой стержни с оголовком и погружаемым заострённым наконечником.

Главное достоинство свайного фундамента заключается в независимости от сезонного замерзания и оттаивания почвы.

Погружение свай проводится ниже уровня промерзания грунта.

Монтаж проводится методом ввинчивания, вдавливания, бурения или забивания заготовок.

Для забивания свай требуется аренда специального оборудования. Плюсы в скорости и надёжности железобетонного фундамента и возможности устройства опорного основания для здания вблизи с уже построенным сооружением. Минусы в высокой итоговой сумме по смете на монтажные работы.

Достоинство свайного основания

Главное преимущество использования свай в строительстве заключается в надёжности фундамента относительно сезонного поведения грунта. От перепадов температур, замерзания и оттаивания почвы такие опоры исключают движение и разрушение строения. Объясняется это строго вертикальным погружением заготовок ниже уровня промерзания грунта. Погружение происходит одним из трёх способов:

  • если почва слабая – достигается глубина до плотного слоя;
  • если грунт плотный – применяется методика подмыва;
  • если работы проводятся зимой – используется паровая игла.

Во втором случае применяется гидрокоптер. Оборудование под сильным напором подаёт воду вдоль столба. А забиватель в размягчённую прослойку погружает сваю на нужную глубину.

В третьем варианте в области погружения свайного элемента предварительно пробуривается скважина. В неё опускается игла, через которую подаётся пар. Когда промёрзший пласт оттаивает, продолжаются забивные работы.

Установка паровых иглИсточник kolymastory.ru

Что такое фундамент на железобетонных сваях?

Фундамент на забивных сваях представляет собой прочную конструкцию, а именно несколько десятков свайных элементов, равномерно расположенных по всему периметру будущего дома.

Железобетонные сваи – это изделия, изготовленные из композиционного материала – железобетона – соединения стального каркаса с бетоном. По форме — стержни, которые имеют квадратное сечение и заостренный конец. Наиболее популярные размеры свай: 150х150х3000 мм, 200х200х3000 мм.

Качество и прочность изделий определяется ГОСТ 19804-2012: сваи железобетонные изготавливаются из бетона прочностью 300 кгс/см2.

Чтобы создать фундамент из забивных свай, несколько десятков свай забивают в грунт. Но перед этим их обязательно очищают от загрязнений. Ударный метод обеспечивает глубокое проникновение изделий в слои почвы и прочную фиксацию. Надежность, устойчивость, способность выдерживать огромные нагрузки — вот, что отличает фундамент, изготовленный из забивных свай.

Преимущества и недостатки

Свайный фундамент обладает рядом преимуществ:

  1. Технология позволяет построить здание на любом грунте.
  2. Минимальное количество земляных работ на этапе подготовки.
  3. Экономия времени. Для установки требуется 2-3 дня.
  4. Возможность строительства на участках со сложным рельефом.
  5. Экономия средств. Свайный фундамент обходится на 20-40% дешевле, чем ленточный.
  6. Высокая прочность и длительность эксплуатации.
  7. Возможность установки вручную без привлечения специализированной строительной техники.
  8. Модернизацию строения можно проводить уже после возведения фундамента (прокладку инженерных сетей, изменение планировки дома).

Свайный фундамент позволяет построить здание на любом грунте.

У фундамента из свай существует несколько недостатков, однако их можно минимизировать:

  1. На скалистых и каменистых почвах работы по установке крайне затруднены.
  2. Металл подвержен коррозии, поэтому для защиты от влаги потребуется гидроизоляция и устройство ливневой канализации.
  3. При таком фундаменте строительство полноценного подвала или цокольного помещения невозможно, однако закрыть снаружи балки все же необходимо.
  4. Для утепления пола в здании потребуется внести дополнительные средства.

От чего зависит глубина заложения фундамента?

Первоначальный этап работ, перед возведением дома, связан с организацией предварительных инженерных изысканий участка. Для проведения такого рода работ, многие люди привлекают специализированные компании, однако стоимость геолого-гидрологического исследования местности достаточно велика, особенно в столичных регионах. Некоторые пытаются выполнить данный анализ самостоятельно, но не у всех хватает знаний и смелости закончить свое начинание. Мы все же предлагаем вам попробовать определить необходимые характеристики вручную своими силами, и несмотря на то, что результат может быть не таким точным, этого будет вполне достаточно для получения общего представления.

Грунтовые воды

Проблема высокого уровня подземных вод ставит крест на очень многих строительных проектах, поэтому заранее важно узнать, на какой глубине они залегают. Если ваш участок расположен на холме или любой другой возвышенности, и ко всему прочему вы не расположены на ее склоне, то с большой долей вероятности неприятности, связанные с грунтовыми водами, вас никак не коснутся

Во всех остальных случаях нужно будет воспользоваться одним из предложенных способов

Если ваш участок расположен на холме или любой другой возвышенности, и ко всему прочему вы не расположены на ее склоне, то с большой долей вероятности неприятности, связанные с грунтовыми водами, вас никак не коснутся. Во всех остальных случаях нужно будет воспользоваться одним из предложенных способов.

Первый способ. Походите по округе и узнайте, нет ли, рядом водоемов, рек и болот. Если такие имеются и окружающий рельеф представлен равниной, то УГВ будет достаточно высоким и, скорее всего, подтопления вам не избежать. Сразу подумайте о будущих проблемах, есть ли у вас возможности для организации правильного дренажа.

Второй способ. Сходите к соседям, у которых есть колодец. Попросите разрешения воспользоваться им. Найдите обычную веревку, сделайте на ней отметки маркером, привяжите к концу что-нибудь тяжелое. Спускайте вниз, как услышите всплески воды, поднимайте. Рулеткой рассчитайте полученное значение, не забывая вычесть высоту колодца

Важно делать расчет, когда скважина полностью заполнена и из нее не отбиралась вода, как минимум в течение суток.

Третий способ. Самостоятельно определить уровень залегания подземных вод можно и с помощью обычного садового бура

Сделайте отверстие глубиной в 2 метра, подождите день. Если оно заполнится водой, с помощью мерного шнура определите точную глубину водоносного слоя и запишите это значение, оно еще пригодится. Если же дыра оказалась сухой, то теперь выкопайте яму глубиной в 2 метра и повторите первый шаг. В случае, когда даже на этой глубине не оказалось воды, вас можно поздравить, так как вы избежали всех проблем, связанных с подтоплениями.

Когда уместно возведение свайного ЖБ фундамента?

Железобетонные сваи для фундамента отличаются широкой сферой применения. Используются для возведения следующих конструкционных сооружений:

  • Жилые дома;
  • Здания бытового назначения (гаражи, надворные сооружения);
  • Бани;
  • Беседки;
  • Рекламные щиты;
  • Опорные стенки;
  • Пирсы;
  • Берегоукрепления;
  • Причалы;
  • Ограждения и заборы;
  • Объекты промышленного назначения;
  • Коммерческие постройки.

К тому же материал, из которого будет построен дом или конструкция, не играет роли — забивные сваи выдержат нагрузку разной интенсивности и объема. Поэтому их применяют для строительства домов:

  1. Из дерева;
  2. Из кирпича;
  3. Из газобетона;
  4. Из пеноблоков.

Часто ЖБ изделия используют, если место, на котором возводится дом, характеризуется наличием слабого слоя грунта. Другие типы оснований не обеспечивают достаточного уровня надежности, так как залегают неглубоко.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

  • Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
  • Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
  • Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Беседка с купальней на винтовых сваях

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

  1. Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
  2. Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
  3. Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
  4. Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
  5. Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
  6. Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
  7. С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
  8. Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
  9. Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
  10. Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
  11. Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
  12. Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
  13. Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
  14. Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

  • Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
  • Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
  • Хозпостройки, навесы, шпалеры.
  • Заборы.
  • Распашные ворота.

Свайные фундаменты ГОСТ, СНиП и другие нормативы

В процессе проектирования, выбора стройматериалов и строительства необходимо учитывать различные нормативы, установленные в Российской Федерации, такие как СНиП, свайные фундаменты согласно им должны соответствовать следующим критериям:

  • СНиП П7-81. Требования к строительству в сейсмоопасных районах.
  • СНиП П23-81. Требования к конструкциям из стали.
  • СНиП П25-80. Требования к конструкциям из дерева.
  • СНиП 2.01.07-85. Варианты воздействий и нагрузок.
  • СНиП 2.01.09-91. Строения на грунтах просадочных и территориях подрабатываемых.
  • СНиП 2.02.01-83. Требования к основаниям строений.
  • СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты.
  • СНиП 2.03.11-85. Антикоррозийная защита конструкций.
  • СНиП 23-01-99. Климатология.
  • СНиП 3.02.01-87. Фундаменты, основания и земляные сооружения.
  • ГОСТ 5686-94. Метод испытания грунтов сваями.
  • ГОСТ 7473-94. Технические условия бетонных смесей.
  • ГОСТ 9463-88. Технические условия лесоматериалов хвойных круглых.
  • ГОСТ 10181-2000. Методы испытаний бетонных смесей.
  • ГОСТ 12248-96. Методы лабораторных исследований грунтов.
  • ГОСТ 14098-91. Закладка ж/б конструкций и способы соединений арматуры.
  • ГОСТ 18105-86. Контроль прочности бетона.
  • ГОСТ 19804-91. Технические условия ж/б свай.
  • ГОСТ 19804-2-79. Размеры и конструкция железобетонных свай квадратных с поперечным армированием.
  • ГОСТ 19804-3-80. Размеры и конструкция ж/б свай квадратных с полостью круглого сечения.
  • ГОСТ 19804-4-78. Размеры и конструкция железобетонных свай без армирования квадратных.
  • ГОСТ 19804-5-83. Размеры и конструкция ж/б свай с арматурой не напрягаемого типа круглых полых.
  • ГОСТ 19804-6-83. Размеры и конструкция железобетонных свай круглых полых и свай-оболочек.
  • ГОСТ 25100-95. Варианты грунтов.
  • ГОСТ 27751-88. Базовые требования к расчетам по надежности оснований.

Процесс доставки и монтажа

Железобетонные сваи монтируются с помощью мини-сваебойной установки. Они так и называются — забивные. Машина на гусеничном ходу самостоятельно передвигается по участку, работает при высоких и низких температурах, довольно-таки быстро монтирует опоры. Но для ее доставки на участок требуется специальная техника. Тем не менее, за одну смену с ее помощью реально установить около 40 железобетонных свай, то есть фундамент под дом.

Мини-сваебойной установка забивает железобетонные сваиИсточник kkzm.ru

Винтовые сваи монтируются ручным, электромеханическим способом или, при крайней необходимости, с помощью ямобура. Самый оптимальный вариант — это электромеханический монтаж. Сегодня его предлагает любая серьезная компания. Как это происходит? Винтовые сваи устанавливаются с помощью ручных гидравлических машин. То есть монтажное отверстие вставляется в редуктор, который создает крутящий момент. По сравнению с ручным способом электромеханический выгодно отличается показателями заглубления и скоростью монтажа.

Какие преимущества имеет свайный фундамент?

Забивной железобетонный фундамент востребован при возведении домов и зданий по ряду причин:

  • Долговечность. Срок службы основания, забитого свайно – 100 лет;
  • Высокая прочность. Сваи для фундамента имеют внутренний армированный слой, который увеличивает прочностные характеристики конструкции;
  • Надежная фиксация. Остроконечность изделия и использования ударного метода забивания – гарантии плотного опускания свай в грунт;
  • Стойкость к нагрузкам. Способность выдерживать и переносить максимальные нагрузки без потери эксплуатационных свойств, в отличие от других видов оснований, позволяет использовать конструкцию как для частного дома, так и для постройки зданий и объектов для промышленных и коммерческих целей;
  • Огнеупорность. Комбинация железа и бетона устойчива к огню, не деформируется под его воздействием;
  • Влагостойкость. Фундамент, забитый свайно, с использованием железобетонных изделий не впитывает влагу, не разрушается при постоянном контакте с ней;
  • Стойкость к изменению давления в атмосфере;
  • Скорость монтажа на забивных сваях. Узкоспециализированная техника снижает время на выполнение работ до минимума;
  • Финансовая выгода. Основание, монтируемое свайно, обходится в разы дешевле, чем иные варианты, особенно при индивидуальном строительстве;
  • Широкая сфера применения. Фундамент из жб свай универсален. Железобетонные изделия могут стать опорой не только для жилого помещения, но и для других конструкций (забор, гараж, берегоукрепление, рекламные щиты);
  • Отсутствие ограничений по типу грунта. Прочностные характеристики свайных конструкций сохраняются и на слабых грунтах: нестабильных, обводненных, малосвязянных;
  • Отсутствие ограничений по климатическим зонам. Устойчивость железобетона к резким перепадам температур, атмосферного давления, осадкам определяет широкий выбор местности для строительства дома;
  • Возможность повторного использования ЖБ изделий.

Какие недостатки есть у свайного фундамента на забивных сваях?

  • Необходимость утепления и отделки цокольного этажа;
  • Сниженные характеристики конструкции при наличии просадочных и набухающих грунтов на участке;
  • Необходимость использования узкоспециализированной техники – сваебойной установки.

Нивелировать недостатки свайной конструкции можно. Для этого ее оснащают ростверком. Есть 2 варианта:

  1. Плитно-свайный;
  2. Свайно-ленточный.

Особенность таких конструкций – наличие свободного пространства между лентой/плитой и землей, которое впоследствии засыпают щебенкой, гравием или песком. Если грунт проседает или набухает, то не упирается в ростверк и не поднимает его вверх.

Виды набивных конструкций

Набивные опоры различаются по виду материалов заполнения тела скважины:

  • Бетонные и железобетонные с арматурой.
  • Песчаные и грунтовые.
  • С металлическими или асбоцементными трубами – оболочками.

Свайные опоры на площадке застройки могут располагаться одиночными конструкциями, полосами или свайными кустами. Набивные конструкции заглубляются в землю по вертикальной или наклонной оси.

Горизонтальное сечение стержня сваи может иметь вид сплошного или кольцевого круга, а вертикальное сечение может быть:

  • коническое;
  • цилиндрическое;
  • гофрированное.

О видах

Железобетонные забивные сваи бывают нескольких видов:

  • квадратного сечения;
  • квадратного сечения с круглой полостью;
  • круглого сечения и сваи-оболочки;
  • сваи-колонны;
  • сваи-столбы.

Рассмотрим каждый из этих видов более подробно.

Сваи квадратного сечения

Являются наиболее востребованными. Могут иметь сечение 20х25 или 40х40 сантиметров. В длину могут достигать двенадцати метров. Сваи такого вида контактны с грунтами любого вида. Больше того, их даже применяют при работе с текучими грунтами, но при этом после забивки сам столб должен возвышаться над линией грунта не более, чем на два метра.

Однако эксперты отмечают, что опорная основа свай должна опираться на несущий слой грунта повышенной плотности. А размещать столбы на вечномерзлом грунте, торфяниках и на илистой почве. Также квадратные сваи не используют для возведения гидротехнических сооружений.

Сваи квадратного сечения с круглой полостью

Являются самыми дешевыми видами среди прочих забивных свай. Применяют их практически так же, как и обычные квадратные сваи. Но при этом они имеют меньшую жесткость. Ввиду того, что этот вид свай внутри полый, их нельзя применять при сильных изгибающих нагрузках. Армирование у полых свай продольное и может выполняться как с предварительным напряжением, так и без него.

Сваи круглого сечения и сваи-оболочки

Представляют собой конструкции, диаметр которых колеблется от 80 до 300 сантиметров. Они бывают цельными или составными. У составных моделей длина может достигать сорока восьми метров. У свай-оболочек нижняя часть открыта. За счет этого при погружении столба полость заполняется грунтом. Это позволяет увеличить несущую способность свайного элемента.

Сваи-оболочки используются для наземного строительства в сейсмически опасных районах, где фундамент будет подвергаться сильному воздействию.

Сваи-колонны и сваи-столбы

Сваи-колонны практически ничем не отличается от обычных свай с квадратным сечением. Главное их отличие заключается в том, что в грунт они погружаются не полностью. Верхняя часть остается на поверхности и используется в качестве опорной колонны, которая будет удерживать потолок первого этажа строения. Применять сваи такого вида разрешается лишь на грунтах с нормальными условиями.

А вот сваи-столбы представляют собой цилиндрические конструкции с диаметром в 80 сантиметров. Длина таких свай может достигать двенадцати метров. Сваи-столбы погружают в скважины, которые пробуривают заранее. Их диаметр должен быть больше, чем диаметр самой сваи. Свободное пространство между грунтом и сваей обязательно заполняется бетоном.

Преимущества и недостатки технологии

Преимущества фундамента с забивными элементами связаны с конструктивными особенностями и способом передачи нагрузки:

Одна свая в зависимости от сечения и грунта может принять нагрузку от 8 до 60 тонн

Такого основания даже при мелкозаглубленном ростверке достаточно, чтобы выдержать массу трёхэтажного кирпичного дома.
Бетон не разрушается в почве, дома могут служить свыше 100 лет.
Свайные фундаменты не поддаются смещению в горизонтальной и вертикальной плоскости, что важно на пучинистых грунтах.
Длина конструкции позволяет проходит слой торфяника до 30 м глубиной и опереть строение на твёрдый грунт.
Скорость заделки для частного дома занимает не больше 2 дней.
Низкая стоимость фундамента для лёгких грунтов.. Недостатки жб свай связаны с особенностями монтажа:

Недостатки жб свай связаны с особенностями монтажа:

  • необходимо учитывать ударные нагрузки на близкорасположенные дома;
  • невозможность возведения в стеснённых условиях, так как потребуется значительное пространство для забивной техники и подвоза стройматериала.

Преимущества и недостатки

Плюсы технологии:

  1. Сокращения строительных работ за счет полной автоматизации процесса.
  2. Широкая область применения – от ремонта фундаментов до закладки высокопрочной силовой конструкции.
  3. Возможность выработки скважин с максимально-допустимыми параметрами – значениями глубины и диаметра.
  4. Отсутствие динамичных и вибрационных нагрузок на почву и близко расположенных сооружений, что позволяет проводить строительные работы на территориях с плотной застройкой, а также реставрировать ослабленные фундаменты старых домов.
  5. Эффективность методики при строительстве на склонах, где остается риск оползней.

Недостатки буроинъекционных фундаментов:

  1. Разрыв структурных связей в грунте в процессе бурения, что приводит к обрушению стенок скважины. Таким образом вырабатывается гораздо больше почвы, чем объем сваи, что может спровоцировать неравномерную осадку здания.
  2. В бетонном растворе всегда будет оставаться грунт и шлам, что снижается плотность и прочность силового элемента и делает непредсказуемой несущую способность основания.
  3. Из-за присутствия валунов и крупнообломочных пород в грунте происходит отклонение ствола буроинъекционной опоры от проектного положения. Это может отразиться на грузоподъемности и устойчивости фундамента в процессе эксплуатации.

Технология изготовления фундамента на забивных сваях

В том случае, если у будущего домовладельца возникла необходимость изготовить фундамент из забивных свай, ему необходимо предварительно изучить основные правила установки строений на данном виде оснований. В соответствие со строительными нормами, необходимо учитывать следующие ограничения:

Расстояние до ближайшего ранее построенного объекта при использовании свайных фундаментов должно составлять не менее 15 метров. Это касается как строений на вашем участке, так и на соседних.

Связаны такие ограничения на фундамент на забивных железобетонных сваях с технологией внедрения опор в грунт при помощи ударных нагрузок.Перед установкой фундамента на забивных сваях желательно предварительно выполнить качественное исследование грунта в месте проведения работ. Это связано с возможным увеличением нагрузки на опоры при внедрении их в почвы, содержащие большое количество скальных обломков или близостью скального грунта к поверхности почвы. Возможно избежать геологического исследования при условии пробной забивки одной сваи для уточнения условий работы на свайном поле.