Устройство свайного фундамента: конструкция в разрезе

Схема устройства свайных фундаментов: существующие типы, вид в разрезе + инструкция по монтажу

Традиционные формы опорных конструкций базируются на поверхностных слоях грунта.

Если несущая способность этих слоев не достаточна, приходится применять другие конструкции оснований, способные опираться на прочные и надежные пласты.

К таким видам фундаментов относятся свайные конструкции, широко распространенные в регионах с проблемными грунтами.

Обратите внимание

Они позволяют строить массивные здания в самых сложных условиях, на слабонесущих, обводненных или подтапливаемых грунтах, плывунах или торфяниках.

Существуют разные конструкции свайных фундаментов, о которых следует поговорить подробнее.

Виды свайных фундаментов

Виды свайных оснований различают по типу опорных элементов.

Они делятся на:

  • Сваи-стойки. Погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными слоями. Обладают наибольшей прочностью и несущей способностью, используются для наиболее тяжелых и ответственных зданий и сооружений.
  • Висячие сваи. Опоры на плотные слои грунта не имеют, удерживаются за счет силы трения на боковых стенках стволов. Несущая способность зависит от длины сваи, т.е. от глубины погружения в грунт. Используются в случаях слишком глубокого залегания плотных слоев. Недостатком висячих свай является способность внезапных просадок, возникающих вследствие изменения гидрогеологических условий — сезонного изменения уровня грунтовых вод.

По материалу сваи бывают:

  • Деревянные. Традиционный вид, появившийся изначально и в настоящее время практически не использующийся.
  • Металлические. В качестве свай используют отрезки рельс, швеллеров, двутавров и т.д. Специально изготовленными образцами являются только винтовые сваи. Металлические сваи имеют важное преимущество — они пластичны, что позволяет им гибко реагировать на боковые нагрузки от морозного пучения или подвижек грунта. Недостатком металлических свай является склонность к коррозии, в основном — к электрохимической ее разновидности. Из-за этого срок службы металлических свай относительно невысок — до 75 лет (в среднем — 40-50).
  • Железобетонные. Эти сваи используются в самых ответственных опорных конструкциях. Они могут быть изготовлены на специализированных предприятиях, или отлиты непосредственно на участке. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет, что обуславливает предпочтение именно этого типа среди строителей.

По типу погружения:

  • Забивные. В основном, используются Ж/Б сваи с заранее напряженной арматурой. Они способны выдерживать максимальные нагрузки и обладают наибольшей несущей способностью. Намного реже используются металлические забивные элементы.
  • Набивные (или буронабивные). Изготавливаются непосредственно на площадке путем заполнения жидким бетоном предварительно пробуренных и армированных скважин. При использовании этой технологии значительно снижается необходимость в транспортировке и погрузо-разгрузочных работах, нет нужды в применении сваебойной техники. Это сделало буронабивные сваи предпочтительными среди индивидуальных застройщиков.
  • Винтовые. Это отдельный вид свай, погружаемых в грунт по принципу шурупов. Имеют возможность погружения и извлечения как механическим способом, так и вручную. Особенностью винтовых свай является отсутствие необходимости в планировке участка или в производстве земляных работ в целом. Кроме того, имеется возможность строительства на склонах или складках рельефа. Недостаток — коррозия, разрушающая металл.

По конструкции свайные фундаменты бывают:

  • Свайно-ростверковый.
  • Свайно-винтовой.
  • Свайно-ленточный.
  • Свайно-плитный.

Типы металлических труб

Винтовые сваи представляют собой металлические трубы с толщиной стенок не менее 4 мм, оснащенные сварным или литым острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями.

Погружение винтовых свай больше всего походит на завинчивание самореза — наконечник втыкается в грунт, стволу придают вращательное движение, лопасти врезаются в грунт и начинают понемногу затягивать ствол.

Считается, что их можно погружать вручную, с использованием только мускульной силы.

Это верно, но только до определенных пределов — наиболее распространенные винтовые сваи диаметром 108 мм вручную погрузить практически невозможно.

Специалисты не рекомендуют погружать вручную вообще никакие сваи, даже небольшого диаметра.

Неравномерность распределения усилия и колебания оси значительно ослабляют грунт вокруг ствола и лопастей, снижая несущую способность опоры.

Существуют разные конструкции винтовых свай, различающихся по признакам:

  • Тип наконечника — сварной или литой.
  • Количество лопастей — одна, две или три.
  • С защитным слоем оцинковки, или без нее.

Отношение диаметров лопастей и ствола также бывает разным. Для рыхлых и мягких грунтов используются большие диаметры, обеспечивающие обширную опорную площадку.

Для скальных или обломочных грунтов применяют многовитковые сваи типа «шуруп», хотя для индивидуального строительства их использовать нецелесообразно. Существуют также сваи для погружения в вечную мерзлоту.

Они не имеют заостренного наконечника, так как погружаются в лидирующую скважину, и диаметр лопастей у них довольно низок — превышает размер ствола менее, чем в полтора раза.

Устройство основания

Схема свайного фундамента практически всегда одна и та же, вне зависимости от типа свай.

Основание состоит из:

  • Опорные элементы (сваи) — вертикальные стержни, опирающиеся на глубинные плотные слои грунта или удерживающиеся в неподвижности за счет силы трения.
  • Ростверк — пояс обвязки, на котором установлены стены дома.
  • Обвязка — применяется в дополнение к ростверку на металлических (винтовых) сваях для соединения всех стволов в единую систему и увеличения жесткости и прочности свайного поля.

Сваи погружаются в грунт соответствующим способом, после чего их верхушки обрезаются до получения ровной горизонтальной плоскости по всему полю. Затем на них устанавливаются специальные колпаки с монтажными площадками — оголовки, на которые монтируется деревянный или металлический пояс обвязки.

Для железобетонных ростверков оголовки не используются, вместо них собирают опалубку и отливают монолитную ленту с армпоясом, жестко связанным с каркасом свай. Основная задача состоит в обеспечении максимально прочной и жесткой связи ростверка и всех свай, превращении отдельных элементов в единую систему.

Это позволит ростверку принимать на себя вес дома и перераспределять его по всем опорам, которые, в свою очередь, передадут нагрузку на твердые слои грунта.

Конструкция винтовых свай

Винтовые сваи представляют собой отрезки металлической трубы с толщиной стенок от 4 мм.

Они выпускаются в готовом виде с различной длиной от 1,5 м до 5 м (и более). Одна сторона трубы снабжена заостренным конусообразным наконечником, на котором крепится спиралеобразная режущая лопасть.

Наконечники бывают литые, изготавливающиеся как отдельный узел вместе с лопастью и привариваемые к трубе в готовом виде. Также есть сварные наконечники, представляющие собой соединенные лепестки, вырезанные из этой же трубы. Лопасти в этом случае привариваются отдельно.

Литые наконечники используются для более плотных грунтов, имеющих твердые включения.

Важно

Сварные наконечники используются на относительно мягких грунтах, так как при погружении в плотные слои они могут разрушиться и свая будет испорчена.

Для погружения на верхней части сваи имеется технологическое отверстие, в которое продевают лом.

На него одевают отрезки трубы, которые используют как длинные рычаги при вращении сваи. Один человек должен стоять у ствола и корректировать его положение, а другие вращают ствол и погружают его в грунт.

Установка с помощью строительных машин проходит гораздо быстрее, точнее и практически без отказов.

Важно заранее составить схему погружения, в которой будет отображена последовательность установки свай.

Иначе возможно возникновение ситуации, когда крайние опоры установлены, а к внутренним техника не может подойти.

Какие ростверки существуют

Существуют три основных разновидности ростверков:

  • Деревянный. Используется брус размером 150 : 200 мм или 200 : 200 мм. Иногда вместо одного цельного бруса применяют пачку обрезных досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм. Этот вариант позволяет исключить обычное для этого материала образование глубоких трещин и скручивание винтом. Балки укладываются на оголовки и фиксируются стремянками и болтами. Между собой их соединяют вполдерева с прокладкой из джута.
  • Металлический. На оголовок укладывают двутавр, рельс или уголок и прочно соединяют между собой на сварку с дополнительной фиксацией на резьбовые соединения. Для швеллера оголовки не применяют, укладывая прокат полочкой вверх прямо на верхушки металлических труб (винтовых свай).
  • Железобетонный. Представляет собой практически полный аналог мелкозаглубленного ленточного фундамента, только установленный не в траншее с опорой на грунт, а точечно на верхушках свай. При этом, лента отливается с жестким соединением арматуры с каркасами свай, что делает все элементы единой бетонной отливкой. Ж/Б ростверк способен выдерживать максимальные нагрузки, не гниет и не поддается коррозии, что обеспечивает длительный срок службы.

Из чего он состоит?

Ростверк — это пояс обвязки, представляющий собой некое подобие традиционной ленты, хотя может быть изготовлен не только из железобетона. Он располагается по периметру всего свайного поля под внешними несущими стенами, а также — под внутренними несущими стенами, полностью повторяя конфигурацию ленты.

Иногда применяют заглубленные и мелкозаглубленные конструкции ростверков, хотя в этих случаях речь идет о свайно-ленточном фундаменте.

Отличительная черта классического ростверка — расположение на верхушках свай на некотором возвышении над уровнем грунта.

Это позволяет исключить контакт с талой водой или снегом, делает возможным доступ к конструкциям для осмотра и наблюдения за состоянием.

Краткое описании технологии монтажа

Порядок действий следующий:

  1. Подготовка участка. Удаляются лишние растения и предметы, производится планировка участка, ели это необходимо.
  2. Разметка. С помощью колышков отмечаются центры скважин. Необходимо соблюдать точность и аккуратность измерений, проверять соответствие диагоналей.
  3. Бурение скважин. На заданную (или возможную) глубину бурятся скважины, при необходимости делается расширение — пятка.
  4. В полости опускаются гильзы — отрезки пластиковых труб, свернутый в трубку рубероид. Они послужат своего рода опалубкой, препятствующей уход воды из бетона в окружающий грунт.
  5. Собираются и опускаются в скважины арматурные каркасы. Их длина должна быть такой, чтобы оставалось достаточно для последующего соединения с армпоясом ростверка.
  6. В скважины заливают бетон. Его тщательно штыкуют, удаляя пузырьки воздуха. После этого сваи выдерживают до полного застывания (28 дней).
  7. Пока сохнет бетон, производят сборку опалубки и арматурного каркаса для ростверка. Порядок действий практически аналогичен методике строительства ленточного фундамента.
  8. Когда наступает возможность, производится заливка ростверка. Бетон штыкуют, удаляя воздух, затем накрывают полиэтиленом и выдерживают 28 дней. Опалубку можно снимать через 10 дней после заливки.

После полного затвердения ленты можно переходить к дальнейшему строительству.

Источник: https://expert-dacha.pro/stroitelstvo/fundament/svajnyj-f/skhema-ustrojstva.html

Устройство фундамента из свай

Устройство свайного фундамента – ключевой момент при строительстве зданий на слабых грунтах. Рассмотрены виды свай, ростверков, технология строительства.

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции.

Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами.

Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Виды свай и свайных фундаментов

Классификация ведется по видам, смотри раздел 6 СП 50-102-2003. В нем расписаны устройство свайного фундамента, его проектирование, а также виды свайных фундаментов.

По способу погружения они бывают:

  1. Забивные или вдавливаемые. Готовые погружают прямо в грунт или в лидерные (предварительно подготовленные) скважины.

    По материалу – бетонные, железобетонные, стальные, деревянные.

    По армированию:

    с ненапрягаемой арматурой, установленной продольно и поперечными дистанцирующими отрезками арматуры;

    с предварительно напрягаемой продольной прутковой или канатной арматурой с поперечной арматурой или без нее.

    По конфигурации сечения:

    поперечного – прямоугольные, квадратные, круглые, двутавровые и тавровые, круглые или квадратные с круглой полостью.

    Совет

    продольного – цилиндрические, призматические и с боковыми наклонными гранями – трапецеидальными, ромбовидными, пирамидальными;

    по конструкции – цельные и составные;

    по виду нижнего конца – с плоским концом, с заостренным, с объемным уширенным – булавовидным, полые с открытым или закрытым окончанием и с камуфлетными пятами – со взрывными полостями.

  2. Железобетонные сваи-оболочки, погружаемые с полной или частичной выемкой грунта и не заполняемые бетоном. Могут быть и бетонируемые.
  3. Набивные бетонные и железобетонные. Грунт отжимается в стороны, свая бетонируется.
  4. Буровые бетонные и железобетонные. В пробуренную скважину:

    на растворе устанавливают готовые элементы;

    заливают бетон;

    устанавливают армирующий каркас и заливают бетон.

  5. Винтовые. Стальная труба с винтом на конце.
  6. Буровинтовые. Железобетонное изделие с винтом на конце вкручивается в грунт.
Читайте также:  Пол по грунту на ленточном фундаменте для деревянного дома

Типы свайных фундаментов:

  1. Из одиночных свай. Применяют для отдельных опор-колонн. Могут использоваться для оград или объектов небольшого размера.
  2. Фундамент – свайный куст. Несколько опор, на которых стоит конструкция. Разновидности свайного куста:

    кустовой – три сваи – треугольником, четыре – квадратом, пять – квадрат с центральной опорой, расстояние между ними от 2,5 до 3,5 диаметров свай;

    ленточный – забивка в одну или две линии, расстояние между опорами более трех поперечных размеров (или диаметров);

    сплошное поле – сваи забиты рядами и образуют сплошное поле с расстояниями от 3 до 6 диаметров.

Различия столбчатого и свайного основания здания

Общность в том, что основание не сплошное, а дискретное, с отдельными «точками» опоры.

Различия свайного и столбчатого фундаментов:

  1. В глубине заложения: сваи погружают на глубину более 5 м, столбы – немного ниже глубины промерзания грунта, т. е. на территории России это от 1 до 2,5 м.
  2. Столб передает нагрузку от здания на грунт своей подошвой, свая – и подошвой и боковыми поверхностями.
  3. Разной площадью сечения – свая длинная и тонкая, столб – широкий и короткий.
  4. Сваи могут использоваться на грунтах с невысокими несущими свойствами, например, на водонасыщенных, неоднородных, столбы – на плотных, однородных, с большой глубиной подземных вод и т. п.

Устройство свайного фундамента из забивных свай, основные различия и применение

Свайный забивной фундамент может быть изготовлен на любых конструкциях, описанных в подразделе 2. п. 1 этой статьи.

Названия они будут носить по названию использованной забивной сваи.

Забивные погружают в грунт на заданную расчетом глубину одним из способов:

  • забивкой паровым, механическим или дизельным молотом;
  • вибропогружением с помощью одного из нескольких разновидностей вибропогружателей;
  • статическим вдавливанием, используя большую массу вдавливающей установки;
  • комбинацией или попеременным использованием нескольких способов.

На оголовках устраивают ленточный или балочный решетчатый ростверк или ростверк в виде сплошной плиты.

Устройство ростверка свайного фундамента

Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

Ростверк бывает:

  • низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
  • повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
  • высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.

Конструкция ростверка может быть:

  • сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
  • сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
  • монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).

Технология устройства свайных фундаментов

Технология сооружения таких фундаментов в общем виде содержит следующие этапы:

  • Подготовка стройплощадки.Она заключается в срезке плодородного грунта и выравнивании территории для движения сваепогружающей техники.Готовят площадку для складирования готовых свай или для их изготовления.Все действующие коммуникации под площадкой отмечаются ограждениями или переносятся за территорию свайного поля. Отводятся подземные воды и ливневые стоки.
  • Разметка мест погружения свай или свайного поля.Разметка ведется с использованием разметки главных осей сооружения, вынесенных за пределы фундамента на обноски. В нужные точки погружения забивают колышки в соответствии с проектом фундамента или свайного поля.Делается горизонтальная и вертикальная разметка.
  • Процесс погружения свай.Лебедкой свая подтягивается в зону сваебойного механизма, стрелой подъемника поднимается и устанавливается в точку погружения. Проверяется вертикальность или нужный угол захода в грунт и производится погружение выбранным способом.
  • Срезание оголовков свай, достигших заданного отказа, но не погруженных на заданную глубину. Отказ задается как величина погружения за минуту или за несколько десятков ударов.Если нужно срезать несколько оголовков, то это делают отбойным молотком, если с десятков – используют сваерезки. После разрушения бетона арматура срезается на определенной высоте с учетом запаса для связи с ростверком.
  • Строительство решетчатого ростверка или монолитной плиты.Изготавливается и монтируется опалубка под монолитный ростверк. Устанавливаются и увязываются каркасы балок на углах и стыках с внутренними несущими стенами. Контролируются зазоры для защитного слоя между опалубкой и стержнями каркаса, в т. ч. и снизу.Бетонный раствор нужно заливать сразу весь или частями. Но при заливке частями перерывы не должны быть более 2 – 3 часов. Вибрирование бетона обязательно. Укрывать необходимо зимой, а также жарким летом.Подробное ТТК на устройство свайного фундамента разрабатывается на конкретный объект строительства. Обычно это делается на больших стройках.

По материалу пока еще не задан ни один вопрос, у вас есть возможность сделать это первым

Источник: http://stroynedvizhka.ru/stroitelstvo-nedvighimosty/raznovidnosti-svay-i-fundamentov/

Фундамент свайный. Варианты применения и устройство свайных фундаментов

Автор: mr.L

В данной статье речь пойдет о свайном типе фундаментов. Будет рассмотрена  конструкция и устройство свайных фундаментов для малоэтажного строительства. Так же мы разберем типы свайных фундаментов и наиболее популярные материалы для свай.

Свайные фундаменты широко применяются в промышленном и гражданском строительстве (ПГС). Они возводятся на участках со слабым грунтом под здания в несколько этажей. Строительство этих фундаментов позволяет исключить земляные работы в бесподвальных зданиях или значительно сократить их объем при наличии технического подполья.

В более скромных масштабах свайные фундаменты применяются в индивидуальном строительстве дачных домов и коттеджей.

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 1…20% 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.

Схема расположения свай с шагом ~ 1,5 м.

Виды свай для дачного строительства

Сваи – это относительно длинные заостренные или имеющие пяту бетонные, деревянные или металлические стержни квадратного или круглого сечения, погруженные в грунт в готовом виде или изготовленные непосредственно в грунте. Применяется в дачном строительстве для укрепления грунта в качестве фундамента здания. 

Сваи могут использоваться на любых типах грунта, кроме скальных пород. Этот вид фундамента технологически и экономически целесообразно применять в частном строительстве:

  • Для строительства зданий на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
  • Если плотные грунты расположены глубоко и когда верхние слои естественного основания характеризуются слабой несущей способностью (торфяники, плавуны);
  • При большой глубине промерзания от 2 м;
  • На склонах с крутым уклоном;
  • Если масса частного дома слишком велика (более 350 т).

Свая в готовом виде с одной стороны имеет острый конец, которым свая погружается в землю с помощью специальной техники (молотов) через подвижные слои грунта, пока она не достигнет твердого слоя.

Для изготовления свай непосредственно в грунте в нем бурятся скважины с последующим их армированием и заливкой бетоном.

Сваи различают по способу изготовления, материалу, форме поперечного и продольного сечений, способу их погружения в грунт.

Читайте также:  Фундамент ленточный с буронабивными сваями

Требуемая длина свай заранее рассчитывается проектировщиком.

Как правило, в индивидуальном домостроении длина сваи составляет от 1,5 до 6 м, расстояние между сваями не привышает 2 м.

В зависимости от способа их заглубления в грунт можно рассматривать следующие виды свай: 

  • Забывные – загружаются в грунт без выемки. Для этого используются специальные механизмы, такие как вибропогружатели, вибровдавливающие и вдавливающие устройства;
  • Набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в пробуренные скважины;
  • Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем установки в пробуренных скважинах железобетонных элементов;
  • Винтовые – имеют форму сверла и закручиваются в грунт при помощи специальных машин.

Схемы существующих видов свайного фундамента.

1 – деревянная, 2 – железобетонная сплошного сечения, 3 – железобетонная полая, 4 – стальная винтовая, 5 – набивная бетонная в процессе изготовления.

В частном строительстве, в основном, применяют сваи вариантов 1, 2, 4, 5.

По характеру работы сваи подразделяют:

  • Сваи-стойки, которые передают давление от зданий и сооружений на прочный грунт, расположенный под толщей слабого грунта. У свай-стоек небольшая гладкая поверхность, за которую не цепляется грунт. Сваи-стойки, прорезая слои слабых грунтов, передают нагрузку своим острием на глубоко расположенный прочный грунт. В этого типа сваях самое важное – это достаточно широкое основание, так как оно принимает на себя более 80% нагрузки. К ним относятся сваи ТИСЭ – это сваи с уширением в нижней части и сваи, забетонированные в обсадной трубе или иногда без нее бетонируют прямо в скважине, но теряется 15-20% прочности. Применяются, когда прямо под подошвой залегает слабый грунт и такие сваи практически не дают осадки. 
  • Висячие сваи, передающие нагрузку на окружающий грунт через трение о боковые стенки. Эти сваи имеют развитую боковую поверхность и по всей своей длине они цепляютмя за грунт. Для них менее важна площадь острия, главное их поверхность – неровная, со множеством выступов. Например, буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в скважину (иногда и под давлением). В этом случае боковые поверхности сваи обеспечивают от 60-70% несущей способности. Применяются, когда вести серъезные земляные работы оказываются очень дорого. Чаще используют когда высокий уровень грунтовых вод или сравнительно толстый слой слабого грунта, под которым есть более прочный, но не настолько, чтобы удержать сваю-стойку). 

Конструкция свай-стоек.

Конструкция висячей сваи.

Оно может быть в виде:

  1. Одиночных свай – под отдельно стоящие опоры;
  2. Свайных лент – под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
  3. Свайных кустов – под каждую колонну в случае каркасного несущего остова здания.

Способы размещения свай в фундаменте.

Размещение, тип, размер, глубина и способы погружения свай указываются в проектах (параметр b – шаг свай). Сваи выполняют в грунте в основном вертикально, но существуют варианты их размещения наклонно.

Этот вариант применяется в том случае, когда на фундамент действуют значительные горизонтальные силы. Например, если площадка под фундамент имеет уклон и возможна подвижка грунта при весеннем таянии снегов или обильных долговременных осадках.

Обратите внимание

В основном, при строительстве дачных домов, применяют как одиночные сваи, так и свайные ленты.

Усиление свайными кустами в частном строительстве происходит, если участок застройки частично имеет слабое основание (в месте бурения единичной скважины обнаруживается плывун) или неравномерно водонасыщен грунт,  а также при укреплении, например, большого дверного проема (гаражные ворота). 

Материалом для изготовления свай 

  • Железобетон (бетон) – его применение предпочтительнее с точки зрения долговечности (100 и более лет). Плюс бетонных свай в том, что при наличии соответствующей техники их изготовление может происходить прямо на месте. Для изготовления свай используют бетон не ниже М200;
  • Сталь – сваи выполняются в виде различных прокатных стальных профилей или труб. Однако не рекомендуется применение металла по трём причинам:
  1. Требуется крановое оборудование для монтажа при диаметрах свай более 100 мм и длине их более 3 м;
  2. Большой расход металла;
  3. Необходимо антикоррозионное покрытие свай.

  • Дерево – деревянные сваи представляют собой прямое, очищенное от коры (ошкуренное), наростов и сучьев бревно диаметром 22-34 см и длиной до 8,5 метров из хвойных твердых пород (сосны, ели, лиственницы, пихты). Естественная коничность (сбег) бревен сохраняется. Несмотря на свою дешевизну в наших широтах при строительстве загородного дома для свайного фундамента их практически не используют, так как они подвержены быстрому гниению. Хотя этот вариант нельзя исключать при использовании современных химических препаратов обработки древесины против гниения.

Итак, для частного строительства наиболее подходят сваи железобетонные сплошного сечения, стальные винтовые, буронабивные бетонные. По способу заглубления предпочтение конечно надо отдать буронабивному варианту. Для легких строений – как дачные дома, приемлемым вариантом является ленточное расположение свай. Как уже говорилось выше, использование свай – стоек или висячих свай, зависит от геологических условий, но как правило, это сочетание состояний работы сваи.

Ростверки свайных фундаментов

Свайный фундамент с ростверком (свайно ростверковый фундамент) – строительная конструкция, которая объединяет сваи и служит для равномерной передачи нагрузки сооружения на них и на грунтовое основание. Различают сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки. 

Ростверки бывают высокие и низкие. Низкий ростверк обычно располагают ниже поверхности грунта и он передает часть вертикального давления на грунт основания, в то время как высокий ростверк эти нагрузки передает на сваи. Устройство сборных железобетонных и монолитных ростверков представляют наиболее приемлемые варианты для дачного строительства.

Схема устройства сборных железобетонных и монолитных ростверков в свайных фундаментах.

Схема металлического и железобетонного ростверка свайного фундамента.

Металлические ростверки обычно сваривают на месте и «привязывают» к сваям арматурным прутком. При обустройстве большого по размерам фундамента, для установки отдельных элементов швеллера или двутавра требуются применения крановой техники, что не всегда удобно в индивидуальном строительстве, т.к. требует организации подъездных дорог и площадки для крана. 

Самым приемлемым для частного строительства считается железобетонный ростверк. Для изготовления литого железобетонного ростверка, между сваями собирают опалубку, в которую закладывают арматуру из стальных прутков. Часть вертикальных прутков приваривают к сваям и «связывают» их между собой длинными арматурными прутками, находящимися внутри опалубки. 

Обзор видов фундамента для дома читайте в статье Фундамент дома. Выбор типа фундамента дома.

Источник: http://www.builderclub.com/statia/fundament-svayny-varianty-primeneniya-i-ustroystvo-svaynyh-fundamentov

Устройство свайного фундамента

Для того чтобы рассмотреть устройство свайных фундаментов, нужно точно знать, что вообще такое свайный фундамент. В понимании многих людей – это фундамент, который сделан на сваях. Это верно, но не многие понимают, что такое свая, считая, что это огромные винты, которые вкручиваются или вбиваются в грунт с помощью специальной техники.

Однако сваей можно назвать обычный кирпичный столбик, который зачастую делают под лаги на пол.

Очень часто свайные фундаменты называют столбчатыми. Классификация столбчатых фундаментов очень разнообразна. По степени заглубления различают следующие типы столбчатых фундаментов:

Подготовка под свайный фундамент

  • Заглубленные. Фундаменты, глубина закладки которых превышает 90 сантиметров;
  • Малозаглубленные. Фундаменты, глубина закладки которых не превышает 90 сантиметров;
  • Незаглубленные. Фундаменты, которые почти не имеют глубины закладки, то есть фактически располагаются на поверхности грунта.

Можно разделить фундаменты и по материалу, из которого они изготовлены. По такому признаку различают следующие типы столбчатых фундаментов:

  • Кирпичные;
  • Монолитные железобетонные;
  • Сборные железобетонные;
  • Бутовые;
  • Асбестоцементные и металлические.

Во многом конструкцию, то есть устройство, определяет именно материал, который использовался для изготовления фундамента.

Для рассмотрения возможных конструкций столбчатых фундаментов будем говорить про каждый из приведённых выше типов в отдельности.

Кирпичные фундаменты

Такие фундаменты устраивают под лёгкие строения. Как правило, столбчатый кирпичный фундамент не заглубляется. Он идеально подходит под лаги на пол. Часто столбчатый кирпичный фундамент устраивается под бани небольших размеров.

Устройство у кирпичного фундамента довольно простое. У основания кирпичный столбик может быть немного расширенным, то есть стоять как бы на постаменте. Это делается с целью увеличения опорной площади одного столба. Сам столб, как правило, делается квадратным.

Ширина столба равна примерно 40 сантиметрам. Это цифра взялась не случайно. Всё дело в самой кладке. Кирпичный столбик имеет уложенный в длину один кирпич и уложенный поперёк один кирпич – их общая длина с учётом цементного раствора между ними даст 40 сантиметров.

Это что касается столбов из красного кирпича. Часто выкладывают столбы и белым кирпичом. Принципиально оба столба отличаться не будут абсолютно ничем. Разница будет наблюдаться только в размерах.

Технология устройства столбчатого кирпичного фундамента

Начинается всё с расчёта. Имеется ввиду, что производится расчёт фундамента по несущей способности грунта. Такой расчёт имеет своей целью установить минимальную необходимую площадь опоры всего фундамента.

Монолитный свайный фундамент

В свою очередь, зная общую площадь опоры и площадь опоры одного столба, можно легко посчитать необходимое количество столбов.

После того, как количество столбов известно, нужно их расположить по длине фундамента. Столбы обязательно должны располагаться на углах и местах пересечения стен.

Важно

Если фундамент заглубляется, то следующим действием нужно отрыть ямы. Для удобства последующих работ яму лучше выкопать длиннее и шире с каждой стороны сантиметров на 30-40.

После этого приступают к устройству столбов. На грунт сначала кладётся выравнивающая стяжка, которая будет служить основой для первого ряда кирпичей.

После этого на стяжку выкладывают кирпичи. Кладка осуществляется обычным способом.

После застывания всех столбов они обматываются рубероидом или обмазываются битумом. Это нужно для того чтобы устроить гидроизоляционный слой. С этой целью можно применять и другие гидроизолирующие материалы промышленного производства.

После устройства гидроизоляции производится обратная засыпка грунта. Грунт следует засыпать не сразу, а послойно с постепенным уплотнением каждого отдельного слоя.

Если есть необходимость, то после засыпки каждого столба начинают устраивать ростверк, то есть перекрытие на столбы.

После устройства всего этого, начинают делать забирку, а также отмостку, если на это есть необходимость.

Данная технология относится и к столбам из красного кирпича, и к столбам из белого кирпича.

Монолитный железобетонный фундамент

Монолитный железобетонный фундамент представляет собой отлитые из бетона столбы, которые внутри имеют арматуру. Устройство такого фундамента достаточно просто.

В качестве основы выкладывают слой песка в 15-20 сантиметров, или такой же слой щебня. Дальше располагается столб. Если грунт слабый, то столбы делают стаканного типа. То есть получается не столб, а что-то вроде пирамиды, которая снизу имеет самую широкую плиту, а сверху самую узкую.

Как правило, монолитный столб имеет одинаковое сечение по всей своей высоте. Столб обмазывается гидроизоляционным материалом или же обматывается им. Сверху столба также есть гидроизоляционный материал. Все столбы связаны между собой перекрытием, которое называется ростверком.

Совет

Иногда, чтобы сделать дренажную систему и исключить такое явление, как капиллярность жидкости, возле столба в грунт вкапывается некоторое количество щебня, то есть своеобразная щебневая подушка. Она позволяет влаге проходить в глубину почвы и не позволяет подниматься наружу.

Внутри столб имеет несколько прутов арматуры, которые закладываются ещё на стадии устройства фундамента.

Читайте также:  Облицовка дома панелями под дерево и обшивка пластиком

Технология устройства монолитного столбчатого фундамента

Поскольку устройство монолитного фундамента достаточно трудоёмкий процесс, то лучше будет рассмотреть его поэтапно.

Всю работу условно можно разделить на несколько шагов:

  • Расчёт, проектирование и подготовка основания;
  • Разметка;
  • Земельные работы;
  • Устройство опалубки;
  • Армирование;
  • Заливка бетона;
  • Обратная засыпка, гидроизоляция, устройство забирки и дренажа.

На первом шаге нужно произвести расчёт фундамента. Специалисты в этой области, которые занимаются промышленным строительством, проводят очень сложные инженерные вычисления, которые под силу не каждому человеку без соответствующего образования. В частном строительстве проводят, как правило, только один расчёт – расчёт фундамента по несущей способности грунта.

Суть расчёта состоит в том, чтобы установить минимальную необходимую площадь опоры фундамента, которая необходима для того, чтобы удерживать всё здание, не давая при этом просадки.

Смысл расчёта заключён в том, что каждый отдельный тип грунта имеет свою несущую способность, то есть определённый грунт площадью в 1 сантиметр квадратный способен выдержать определённый вес. Например, гравелистый крупнозернистый песок способен выдерживать до 4,5 килограмм, а вот суглинок может удерживать всего лишь 1,5 килограмма.

Говоря в двух словах, можно отметить, что сначала производится примерный подсчёт массы здания. К этой массе прибавляют временные нагрузки, такие, как, например, ветровая нагрузка или нагрузка от снежного покрова.

Дальше всю эту нагрузку делят на вес, который способен выдержать один сантиметр квадратный того или иного грунта. Таким образом вычисляют общую необходимую опорную площадь. К этой цифре нужно прибавить ещё 20-30 процентов, и получим оптимальную опорную площадь.

Дальше, поскольку известна общая опорная площадь и площадь одного столба, можно найти количество таких столбов.

После того, как нужное количество столбов найдено, приступают к проектированию фундамента. Под проектированием имеется ввиду расположение столбов на всей длине фундамента.

Проводя размещение столбов, следует руководствоваться тремя основными правилами:

  • Столбы обязательно нужно располагать на углах здания;
  • Столбы обязательно нужно располагать на месте пересечения стен и других местах концентрации масс;
  • На прямых участках столбы располагаются так, чтобы минимальное расстояние между ними было 2,5 метра, а максимальное 3,5 метра.

Если первые два правила вполне логичны, то становится непонятным третье правило. Если расположить столбы слишком близко друг к другу, то это приведёт к тому, что у нас получится лишняя опорная площадь. С одной стороны это и не плохо, но тогда увеличиваются затраты на возведение фундамента, но при этом в качестве выигрыша нет.

Если же расположить столбы на большом расстоянии друг от друга, то это может привести к тому, что стена между столбами прогнётся или треснет и так далее.

После проектирования можно воплощать все свои мысли на местности. Наступает этап разметки.

Обратите внимание

Разметка включает в себя обозначение мест расположения столбов и обозначение контуров фундамента.

После этого наступает процесс подготовки. Она заключается в том, чтобы закупить все необходимые материалы и инструменты. Также сюда можно отнести всю бумажную работу, однако к строительству фундамента она не имеет никакого отношения.

После окончания всех вышеописанных работ можно приступать ко второму шагу, то есть к земельным работам.

Такие работы включают в себя рытьё ям нужных размеров под столбы. Как правило, монолитный столб имеет не больше 60 сантиметров в ширину и столько же в длину. Для удобства проведения дальнейших работ ямы нужно рыть немного шире, примерно по 20 сантиметров с каждой стороны.

К тому же ямы нужно копать немного глубже, чтобы уложить щебневую подушку.

Весь грунт, который достали, нужно укладывать рядом, чтобы потом произвести обратную засыпку. Этот же грунт будет служить опорой для откосов, которые нужны для удержания опалубки.

После того, как все ямы выкопаны можно приступать к оборудованию опалубки. В частном строительстве чаще всего опалубка делается из досок. Можно её делать и из пластика, из плоского шифера и так далее.

Если используются доски, то следует отметить, что доски должны быть не тоньше 20 миллиметров. С внутренней стороны доски нужно обработать на шлифовальной машинке или рубанком, чтобы сделать их поверхность гладкой и ровной.

Доски сбиваются в щиты. Поскольку столб имеет квадратное сечение, то на один столб необходимо всего четыре щита.

Щиты ставятся на щебневую подушку и с внешней стороны крепятся откосами. Это нужно сделать, чтобы под тяжестью бетона щиты просто не отклонились от вертикального положения.

Важно

Для того чтобы под давлением откосов щиты не отклонились вовнутрь, между ними ставят распорки.

После устройства опалубки приступают к армированию столбов.

Столбы армируются арматурными кустами. Куст представляет собой несколько прутов арматуры, которые расположены по окружности и сварены между собой при помощи металлического обруча.

При сварке или связке таких кустов следует оставлять небольшое расстояние между крайним прутом и опалубкой. То есть нужно делать так, чтобы арматура была внутри бетона, а не снаружи.

Минимальное расстояние равно 5 сантиметрам.

Например, если столб имеет в ширину 50 сантиметров, то куст должен быть диаметром не больше 40 сантиметров, а 10 сантиметров оставляются на зазор в 5 сантиметров с каждой стороны.

Если столб достаточно высокий, то обручей нужно несколько. Минимальное их количество равно двум, то есть один снизу и один сверху. В общем случае обручи должны располагаться на расстоянии в 30-40 сантиметров друг от друга.

Стоит также отметить, что высота одного куста должны быть больше высоты самого столба на 15-20 сантиметров. Этот остаток нужен для того, чтобы потом столб связать по средствам именно арматуры к ростверку.

После изготовления нужного числа арматурных кустов и установки их внутри опалубок, приступают к следующему шагу – заливке бетона.

Бетон заливается не сразу, а послойно. При этом каждый слой нужно хорошо уплотнить. Делать это можно путём штыковки.

Совет

Следует отметить, что каждый столб лучше заливать весь целиком сразу, то есть за один раз. Если залить половину высоты сегодня, а вторую половину завтра, то это может привести к образованию шва. Шов обладает куда меньшей прочностью, чем монолитный бетон, поэтому при возникновении бокового давления произойдёт отслоение бетона.

Если столбы армировались, то добавлять в бетон щебень нужно либо очень малой фракции, до 2 сантиметров, либо вообще не добавлять. Всё дело в том, что камни могут застревать между прутьями арматуры. Это приводит к образованию воздушных подушек, что оказывает на прочность фундамента отрицательное влияние.

Когда все столбы залиты, настаёт время ожидания. При нормальных погодных условиях бетон набирает порядка 80 процентов своей прочности всего за 3-4 дня. Именно после этого срока можно приступать к распалубке.

Эскиз свайного фундамента

Если опалубка была выполнена из прямого шифера, то его можно не убирать. Если же опалубку делали из досок, то их лучше убрать. Доски очень легко отстают от бетона, поэтому с этой процедурой проблем вообще не возникнет.

После распалубки всю поверхность каждого столба нужно покрыть любым гидроизоляционным материалом. Если есть необходимость, то столбы можно утеплить, чтобы уменьшить влияние сил морозного пучения.

После этого выполняют обратную засыпку. Обратная засыпка выполняется либо тем же грунтом, что и доставали, либо лучшим относительно пучинситых свойств.

После обратной засыпки приступают к устройству ростверка, а дальше делают забирку и отмостку. Также необходимо сделать дренажную систему.

Сборный железобетонный фундамент

Такой фундамент практически ничем не отличается от предыдущего вида. Разница лишь в том, что данный фундамент не монолитный, а собран, как конструктор, из железобетонных плит. Первая плита, которая служит основанием, как правило, шире, чем весь остальной столб.

На данный момент промышленность производит огромное разнообразие таких плит, которые могут отличаться не только размерами, но и формами.

Обратите внимание

Плиты просто укладываются друг на друга. Если есть арматура, то плиты привязываются друг к другу арматурой, но слой цементного раствора между ними всё равно нужен.

Есть у этого фундамента и перекрытие, которое выполняет те же функции, что и в остальных типах столбчатого фундамента.

Металлические и асбестоцементные фундаменты

Такие фундаменты делаются из металлических и асбестоцементных труб, которые в диаметре имеют не меньше 20 сантиметров.

Устройство таких фундаментов достаточно просто. Вниз, в качестве основания кладут слой щебня толщиной в 15-20 сантиметров. На щебень ставят трубу. Внутренняя полость трубы заполняется либо песком, либо песком со щебнем. Можно заполнить и бетоном, но устройство такого фундамента выйдет немного затратным.

И металлические и асбестоцементные трубы нужно покрывать гидроизоляционным слоем. После выполнять обратную засыпку.

Чтобы устроить ростверк, нужно сверху трубы положить слой цементного раствора, а в него поставить несколько кусков арматуры, чтобы потом её можно приварить к арматуре перекрытия.

Часто такие столбчатые фундаменты выполняют из ФБС колец. Такие кольца в основном используются для устройства различных колодцев. Одно кольцо в диаметре равно 1 метру, а в высоту равно 90 сантиметрам.

Внутренняя полость кольца заполняется песком или щебнем с песком. Как правило, кольцо заглубляется на половину своей высоты, но может заглубляться и полностью.

Технология устройства вышеописанных фундаментов из различных труб достаточно проста и во многом схожа с остальными технологиями.

Важно

Сначала всё начинается, как всегда, с расчётов. Дальше следует подготовка, закупка материала и так далее.

Различия наблюдаются на этапе земляных работ. Под трубы нужны круглые ямы. Чтобы не рыть широкие квадратные ямы, промышленность начала выпускать маленькие буры. На сегодняшний день их можно найти огромное разнообразие. Есть практически любые размеры, есть и те которые могут бурить скважины разных размеров. Есть ручные буры, а есть автоматические.

Пробурить скважину таким буром будет проще простого.

После бурения насыпается основание из щебня и опускается труба. Дальше она подвергается процессу гидроизоляции, а после обратной засыпке.

Следующим шагом заполняют внутренне пространство трубы. После этого устраивают ростверк.

Часто такие круглые сваи делают самостоятельно.

Технология их изготовления не предполагает наличия специального оборудования.

Сначала берётся рубероид и скручивается в цилиндр. Всего нужно сделать хотя бы два витка. Потом этот цилиндр аккуратно сматывается проволокой, по крайней мере, в двух местах – сверху и снизу.

Дальше такой цилиндр опускается в яму и немного снизу присыпается песком. После этого на дно трубы заливается раствор цемента со щебнем. Дальше труба до конца присыпается грунтом и после полностью заливается бетон.

Убирать рубероид нет необходимости – он служит и опалубкой для бетона, и гидроизоляцией.

Делая краткий вывод по всему вышесказанному, стоит отметить, что та технология, которая предложена на тот или иной тип фундамента не является аксиомой. В частном строительстве многие строят так, как это удобно.

Совет

Все технологии могут быть изменены в зависимости от условий грунта, от погодных условий и так далее.

Нет универсальной технологии возведения того или иного типа столбчатого фундамента,поэтому устройство свайных фундаментов предполагает соблюдение всех нюансов.

Источник: http://yegorka.com/ustrojstvo-svajnogo-fundamenta.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector