Оглавление
Типы и качественные характеристики забивных опор
Считается, что среди всех вариантов свай забивные опоры являются самыми надежными, так как они очень прочно стоят в земле. Благодаря этому для установки массивных ростверковых конструкций профессионалы рекомендуют применять именно их.
Забивка – самый верный и испытанный метод углубления опор в почву. В современном строительстве такая технология приобрела широкое распространение во всех уголках мира, вследствие чего были разработаны разнообразные типы свай и несколько методик их забивки.
Существует три вида забивных опор:
- Сваи из железобетона. Отличаются тем, что у них изначально присутствует заостренный конец. Железобетонные опоры могут иметь круглое, квадратное и другое сечение. Изготавливаются они из бетона марки 300 и выше, к тому же внутри каждой сваи есть арматурный скелет. Перед монтажом обязательно делается осмотр опоры – если на ней нет трещинок и сколов, можно приступать к работе. На верхний конец сваи надевают оголовок из стали, который защищает ее от эрозии во время забивания.
- Сваи из дерева. Чаще всего их делают из твердых древесных пород – кедра, лиственницы и дуба. На нижний конец каждой опоры надевается металлическое острие конусообразной формы, а на верхний конец – обруч из метала, оберегающий сваю от растрескивания при углублении. Обычно их длина достигает 10 м и более, а средний диаметр равняется 0,4 м. Для очень тяжелых зданий используются «пакеты» – группы из нескольких опор, устанавливаемых в почву как одно целое.
- Металлические сваи. Самый популярный вариант, применяемый в частном загородном строительстве. Металлические сваи представляют собой трубу со «шляпкой» и острым концом. Метал – один из самых универсальных материалов, потому опоры из него получаются более долговечными, чем опоры из дерева, и более практичными, чем железобетонные сваи.
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:
- Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
- Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.
Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.
Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».
- Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
- Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
- Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
- Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
- Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
- Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.
Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.
Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.
- Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
- Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
- Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
- Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
- Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.
Как правильно сделать самому?
Каждый тип свайно-ростверкового основания предполагает свой порядок технологических этапов. Например, для устройства забивных и винтовых свай не нужно бурить скважины, но не обойтись без аренды оборудования или спецтехники (за исключением малых винтовых опор). Ниже представлен порядок возведения буронабивных свай с железобетонной лентой.
Определение расстояния между сваями
В частном домостроении обычно поступают следующим образом:
- обязательно устанавливают опоры под углами здания и в точках пересечения несущих стен;
- если столбы находятся на расстоянии друг от друга больше, чем на 3 м, то между ними ставят промежуточные опоры.
Перед конструированием полезно ознакомится с требованиями к расстановке опор, которые описаны в документах СНиП 2.02.03-85 и ГОСТ 27751.
Разметка и земляные работы
Перед строительными работами с участка убирают строительный мусор и, при необходимости, выравнивают площадку. Затем наносят разметку, используя колышки и леску.
Обязательно сравнивают диаметры с проектными значениями. Обозначают места для будущих опор с помощью колышков, прутьев или делают небольшие углубления в почве в качестве меток.
Установка свай
При помощи ручного бура высверливают скважины под сваи. Ручное устройство подходит для устройства шурфов диаметром до 30 см. Если на участке преобладают переувлажненные почвы, то на дне траншеи устраивают песчаную подушку высотой 10 – 20 см, обязательно утрамбовывая несущий слой.
Внутри шурфа устраивают арматурный каркас из стальных прутьев. Длина прутьев должна быть на 15 – 20 см больше высоты скважины (запас для связки опоры и ростверка). Заливают внутренность скважины бетонным раствором. Штыкуют смесь для удаления пузырьков воздуха. Бетону понадобится 2–3 недели, чтобы затвердеть, после чего переходят к следующему этапу.
Для винтовых и забивных столбов рыть траншеи ненужно. Опорные элементы завинчивают или вбивают грунт по установленным меткам.
Строительство опалубки
Эксперты советуют поднимать ростверк над нулевым уровнем участка, но такая технология значительно усложнит строительство.
Под монолитную ленту выстраивают щитовую опалубку. Для этого можно использовать фанерные листы или сбитые доски. Целесообразно подпереть конструкцию по внешней стороне брусьями, чтобы под массой бетона опалубка не разошлась.
Армирование
Каркас из армированных прутьев добавит прочности фундаменту. Как правило, используют металлопрокат из стали АI – АIII. Жестко связывают армирующий каркас для ростверка с прутьями, которые выступают из поверхности опор.
Заливка бетона
Для ростверка используют бетон прочности не ниже М200. Заливку осуществляют за один раз посредством желобов, чтобы исключить расслаивание бетона от удара при падении с высоты.
Когда материал заполнит внутреннюю часть опалубки, проводят штыковку для удаления пузырьков воздуха. Затем бетон накрывают полиэтиленовой пленкой и оставляют на 3–4 недели до полного затвердевания.
В случае с металлическим ростверком обвязочные изделия приваривают к прутьям, которые были оставлены выступающими из опор. Ростверк из брусьев фиксируют на оголовках столбов, предварительно сделав в металлических пластинах технические отверстия.
Гидроизоляция и вентиляция
Почвенная влага с годами разрушает бетонный фундамент, поэтому принимают меры по гидроизоляции конструктивных элементов. Чтобы защитить опоры перед устройством арматурного каркаса в скважину помещают свернутый в трубу лист рубероида или стеклорубероидного материала.
Чтобы вентилировать пространство между железобетонной конструкцией и землей, в опалубку заделывают отрезки труб небольшого диаметра (20 – 25 см). Для «висячей» ленты устраивать продухи не нужно: вентиляция осуществляются за счет воздушного пространства между грунтом и основанием.
В случае с металлическим ростверком защитой служит обмазочный гидрофобный состав, которым покрывают выступающие над землей части конструкции, особое внимание уделяя сварным швам. Деревянные брусья предварительно пропитывают гидрофобной жидкостью
Теплоизоляция
Роль теплоизолятора для ростверка выполняет пленка на основе пенополиуретана, который одновременно защищает конструкцию и от влаги. Пенный материал наносят на всю поверхность ростверка с помощью специального распылителя после того, как бетон полностью застынет. В качестве альтернативы можно использовать листовой экстрадированный пенополистирол.
Схема монтажа
Порядок действий:
- Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
- Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
- Производится погружение свай.
Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.
Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.
Используются следующие схемы:
- Последовательная.
- Секционная.
- Спиральная.
Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.
Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.
Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.
Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.
После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.
Распространенные ошибки при устройстве фундамента
Напоследок хотим рассмотреть основные ошибки неопытных строителей при устройстве фундамента своими руками:
- Одинаковая ширина ленты под всеми стенами. Стены разной толщины создают различное давление на основание. Если фундамент под ними будет одинаковой ширины, это приведет к неравномерной усадке с последующим образованием перекосов и трещин. Поэтому, например, при возведении на одном основании и основного здания, и пристройки, надо сделать демпфирующий шов, который заполняется минватой либо другим материалом.
Фото 16. Последствия несоблюдения технологии заливки фундамента
Неплотная опалубка. При наличии зазоров в деревянных щитах или между поверхностью земли и опалубкой между ними будет просачиваться бетонная смесь. Это может стать причиной большого перерасхода бетона и лишних финансовых затрат.
Рисунок 17. Неправильная стяжка опалубки
Ручное приготовление бетона. Вручную приготовить нужное количество смеси для заливки всего основания за один раз не получится, а послойная заливка ведет к нарушению монолитности, снижению прочностных характеристик и расслоению фундамента в процессе эксплуатации. В связи с эти целесообразнее купить готовый бетон, который будет доставлен на объект спецтехникой.
Рисунок 18. Заливка основания с привлечением миксера
Отсутствие ухода за набирающим прочность бетоном. До момента набора бетонной смесью 75 % проектной прочности за ней нужно правильно ухаживать. Летом залитые конструкции надо регулярно увлажнять, а для лучшего эффекта рекомендуется свежезалитые конструкции накрыть полиэтиленовой пленкой во избежание ускоренного испарения влаги. Зимой бетон требуется прогревать примерно до 20 °C, чтобы исключить его промерзание.
Фото 19. Увлажнение фундамента в процессе набора прочности
Несоблюдение технологии. Упрощение технологического процесса ведет к необратимым последствиям. В качестве примера можно привести опускание работ по уплотнению бетона. В смеси содержатся пузырьки воздуха и если их не удалить, в застывающем составе образуются пустоты, снижающие прочность всего основания.
Фото 20. Уплотнение бетона глубинным вибратором
Избегайте всех вышеперечисленных ошибок, строго соблюдайте все технологические рекомендации, и вы гарантированно сможете самостоятельно залить надежный и долговечный фундамент для дома.
Доска обрезная 25х100х6000 ТУ 1-й сорт СофриноОбрезная доска изготавливается их хвойных пород древесины с естественной влажностью 20-30%.
От 22600 руб/м³Подробнее
Доска обрезная 25х150х6000 ТУ 1-й сорт СофриноОбрезная доска изготавливается их хвойных пород древесины с естественной влажностью 20-30%.
От 22600 руб/м³Подробнее
Брусок обрезной 50х50х3000 ГОСТ 1-й сорт СофриноНатуральный пиломатериал изготавленный из хвойных пород древесины: ель и сосна. Естествены…
От 23950 руб/м³Подробнее
Доска обрезная 40х200х6000 ТУ 1-й сорт СофриноОбрезная доска изготавливается их хвойных пород древесины с естественной влажностью 20-30%.
От 22600 руб/м³Подробнее
Доска обрезная 40х100х6000 ТУ 1-й сорт СофриноОбрезная доска изготавливается их хвойных пород древесины с естественной влажностью 20-30%.
От 22600 руб/м³Подробнее
Доска обрезная 30х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноОбрезная доска изготавливается их хвойных пород древесины с естественной влажностью 20-30%.
От 23800 руб/м³Подробнее
Возведение своими руками
Соорудить свайный фундамент вовсе не проблема
Важно лишь знать технологию и иметь необходимый инструмент
Проектирование и расчет
следует рассчитать:
- диаметр и размер свай,
- а также максимальную нагрузку,
- глубину заложения,
- расстояние между сваями.
Наличие чертежа существенно облегчит работу, предотвратит ошибки. Когда самому выполнить проект трудно, его следует заказать в специализирующейся по такому вопросу фирме.
Как рассчитать свайный фундамент, расскажет эта статья, о проектировании основания — эта. Методики и варианты расчета СФ представлены здесь, о глубине заложения основания читайте тут.
Подготовка поля
При изготовлении набивных свай необходимо выполнить земляные работы, в том числе, бурение скважин, установить внутрь арматуру, а затем залить яму бетоном. Процедуру бурения удобно выполнять ручным инструментом. В зимнее время стоит отдать предпочтение лидерному бурению. Подробнее о лидерном бурении читайте тут.
Опалубка
Когда скважины готовы, из рубероида скручивают трубы, диаметр которых позволит опустить их в скважину. Длина такой опалубки должна на 30 см превышать глубину ямы. Аккуратно заводят такую трубу внутрь скважины. Более подробно расскажет эта публикация.
Армирование
Чтобы усилить прочность столбов, изготавливают арматурный каркас. Достаточно соединить 3 прутка, закрепив между ними через каждые 0,5 м поперечины.
Еще больше информации — здесь.
Гидроизоляция
Закончив формирование опалубки ростверка, под опоры укладывают гидроизоляционный материал, сверху закрепляя каркас из арматуры. Подробнее можно узнать тут.
Утепление
Наиболее распространенными утеплителями являются минеральная вата, пеноплекс либо пенопласт. Утепленное пространство ниже ростверка засыпают керамзитом, предотвращая сквозняк в подполье. Об утеплении СФ можно узнать из этой публикации.
Забирка
Кроме обеспечения комфортного микроклимата внутри здания, забирка обеспечивает внешнюю привлекательность всего сооружения. Для ее устройства применяют различные материалы. О забирке свайного фундамента читайте здесь.
Обшивка
Придать аккуратный внешний вид фасаду позволяет обшивка забирки. Поскольку на сваях возводят разные постройки, закрывают пространство наиболее простыми способами. Об отделке СФ читайте в этой статье.
Дренаж вокруг
Для отвода влаги от свайной конструкции требуется изготовить дренажную систему. Есть несколько ее типов:
- Пристенный. Конструкция делают при глинистых либо слоистых почвах. Она защищает подполье от подтоплений.
- Кольцевой. Рекомендована такая система для песчаного грунта.
- Поверхностный. Это небольшие траншеи около здания, по которым вода стекает в водоприемный резервуар.
- Вертикальный. Благодаря такой конструкции удается снизить уровень почвенных вод. Состоит система из водосборных ям, насосов, а также ветки отвода воды.
Канализация
Сооружение канализации в доме на сваях требует утепления труб, чтобы предотвратить замерзания в них сточной жидкости.
Для этого рекомендованы такие методики:
- применение теплоизоляции;
- утепление цоколя;
- использование чехлов-утеплителей.
Отводную трубу, которая соединяет септик с внутренней канализацией, прокладывают в вырытой траншее. О том, как сделать свайный фундамент своими руками, можно узнать тут.
Преимущества и недостатки
Свайный фундамент обладает рядом преимуществ:
- Технология позволяет построить здание на любом грунте.
- Минимальное количество земляных работ на этапе подготовки.
- Экономия времени. Для установки требуется 2-3 дня.
- Возможность строительства на участках со сложным рельефом.
- Экономия средств. Свайный фундамент обходится на 20-40% дешевле, чем ленточный.
- Высокая прочность и длительность эксплуатации.
- Возможность установки вручную без привлечения специализированной строительной техники.
- 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:
- На скалистых и каменистых почвах работы по установке крайне затруднены.
- Металл подвержен коррозии, поэтому для защиты от влаги потребуется гидроизоляция и устройство ливневой канализации.
- При таком фундаменте строительство полноценного подвала или цокольного помещения невозможно, однако закрыть снаружи балки все же необходимо.
- Для утепления пола в здании потребуется внести дополнительные средства.
Выбор вида фундамента
Рисунок 2. Столбчатый фундамент Для легких каркасных домов подходят разные типы основания. Обычно выбирают фундаменты, не требующие значительного заглубления:
- свайно-винтовые;
- ленточные;
- столбчатые;
- плитные.
В Северо-Западных регионах России популярны каркасные дома на винтовых сваях. Свайные фундаменты экономичнее и удобнее в монтаже, чем плитные или ленточные основания. Они прочнее и выдерживают больший вес, чем столбчатые конструкции.
На сваях с винтовыми лопастями строят дома на склонах, в заболоченных местностях или на участках с высоким уровнем грунтовых водам. С их помощью решают вопросы с обводненными почвами, влажными глинистыми, торфяными или пучинистыми грунтами.
Для фундамента каркасного дома на сваях нужно выбирать качественные комплектующие
Важно приобретать сертифицированные изделия у проверенных заводов, дающих гарантию на качество своей продукции. Все сваи должны быть ровными, без видимых сколов и царапин, с хорошо проваренными швами, равномерным антикоррозионным покрытием
Расстояние между сваями для каркасного дома и уровень их заглубления находят при проектировании. Предварительно проводят ряд проектных расчетов, выполняют геологические изыскания на участке для изучения типа грунтов и высоты стояния воды.
Определение термина “свайный фундамент”
В общем виде свайный фундамент представляет собой погруженные в грунт сваи, объединенные сверху железобетонными (бетонными) балками или плитой (ростверками).
Когда целесообразно применять свайный фундамент.
Рассмотрим предпосылки применения свайного фундамента в частном строительстве.
Необходимость в возведении свайного фундамента при особых условиях
Причина 1. В ряде случаев при строительстве дачного дома или коттеджа в верхней части основания возводимого здания может находиться относительно слабый слой грунта.
К слабым грунтам можно отнести:
- Суглинки и глины в текучепластичном состоянии;
- Лёссовидные грунты – содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном наличии глинистых и известковых частиц. Лёссовидные грунты при наличии воды размокают и теряют устойчивость;
- Плывуны – песчано-глинистые грунты, сильно насыщенные водой;
- Растительные грунты – различные почвы с примесью % перегноя, торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.
В этом случае возникает необходимость в передаче давления от здания на более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине в зависимости от геологических условий.
Тогда рекомендуется устраивать фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами неглубокого заложения. Особенно эффективны фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании более 1,5 метра. В этом случаи свайный фундамент более надежный чем столбчатый и тем более ленточный
Причина 2. Возможно применение свайных фундаментов и в плотных грунтах в целях уменьшения объема земляных работ, расхода бетона, снижения трудоемкости и стоимости строительства. При устройстве свайного фундамента отпадает необходимость в рытье котлована, складировании вынутого грунта, вывозе грунта, обратной засыпке и т.д. Если у Вас возникла необходимость соорудить фундамент за короткое время, малыми силами и с минимальными затратами, тогда вариант свайного фундамента – это Ваш вариант. К примеру, для сооружения одной сваи длиной 3 метра и диаметром 300 мм, потребуется выполнить земляных работ объемом 0,2 м3 земли (при помощи бура), а в случае с устройством ленточного фундамента объем земляных работ будет гораздо больше (в зависимости от ширины подошвы фундамента). Этот вариант приемлем, если в проекте дома не предусмотрен подвал.
Причина 3. В случае если при расчете ленточного фундаменты ширина фундамента получается слишком большой (больше 1,5 м), имеет смысл применить свайный фундамент, что сократит расход материала.
Причина 4. В случае, если выбор типа фундамента диктуется видом несущего остова, к примеру, если Вы решили использовать каркасный несущий остов на основании, сложенном слабыми грунтами, то рационально будет применить свайные кусты под каждую колонну, а не делать ленточный фундамент.
Конструкции свайных фундаментов очень разнообразны и зависят:
- от выбора типа свай,
- способа их изготовления и погружения в грунт,
- расположения их под строящимся зданием,
- от характера работы сваи в грунте,
- от конструкции ростверков.
Для изготовления свайных фундаментов привлекается большое количество специальной строительной техники, что, конечно, не приемлемо для дачного строительства. Поэтому мы остановимся на тех конструкциях свайных фундаментов, которые под силу индивидуальному застройщику.
Схема армирования и составляющих свайного фундамента.
