Как построить вечный свайный фундамент даже на плохом грунте

Свайные фундаменты и сваи использовались давно. Они помогали защитить имущество от затопления. Тогда они выглядели как бревна, забитые в землю. Работа занимала много времени, но благодаря свайному фундаменту, удавалось поднять здание, спасая от наводнения.

Определение

Свайный фундамент — это конструкция, передающая грунту нагрузку от здания. Сейчас свайное поле используют для построек на земле, которая двигается или сжимается. У подобных конструкций много преимуществ и главным из них является надежность.

Технология строительства свайного фундамента легче, чем  столбчатого, поскольку не нужно рыть ямы. Самая распространенная технология возведения свайного фундамента – бурение. При помощи бура делают скважины. Сваи опускают в почву машинами или руками.

Что такое ростверк — особенности, плюсы и минусы

Фундамент ростверк является сооружением из соединенных между собой ленточным способом (с помощью бетона или металла) заглубленных в почву на 2-3 метра свай – опор. Горизонтальная конструкция, объединяющая их в одно целое, и называется термином «ростверк» (от немецкого Rost — решётка). Верхнюю часть столбчатого фундамента еще называют оголовком.

Среди других видов оснований для дома, фундамент на сваях с ростверком, имеет преимущества, повышающие его популярность среди застройщиков. Это такие плюсы:

  • использование на любых типах почвогрунтов (в том числе, пучинистых с высоко залегающими грунтовыми водами или торфяниках);
  • подходит для участков с неровностями рельефа;
  • экономичен в плане материалов трудозатрат (не требуется рыть глубокие котлованы и делать дополнительное водоотведение);
  • на таком фундаменте допускается строительство зданий из любых стройматериалов- кирпичный, деревянный дом или из газобетонных блоков;
  • если при возведении не допущено ошибок, можно быть уверенным, что такой ростверк фундамент прослужит долго;
  • строительные работы можно проводить даже при минусовых температурах;
  • высокая несущая способность и устойчивость.

Как и любое техническое сооружение, ростверк фундаменты имеют свои минусы:

  • несущая способность ограничивается 2-3 этажами, многоэтажные дома на таком основании не строят;
  • невозможно обустроить подвальное помещение или цоколь (необходим технически сложный проект, а в монолитах такая возможность отсутствует);
  • возведение ростверка требует высокоточного монтажа и применения строительной спецтехники, не всякий строитель – любитель справиться;
  • между почвой и оголовкой фундамента появляются пустоты, в которых скапливается атмосферная влага и заводятся насекомые, что приведет к дополнительным затратам на заливку полостей между ростверком и грунтом.

В целом, плюсов у данного вида фундамента больше, чем минусов.

Какую роль выполняет в обустройстве фундамента

При возведении основания дома на столбах, необходимо придать им максимальную устойчивость, и для этого свайный ростверк подходит лучше всего. Он равномерно делит весовую нагрузку сооружения на грунт между сваями (по типу забора). Это свойство особенно актуально для районов с наличием сыпучего грунта большой толщины.

Свайно-ростверковый фундамент

Сваи погружают в грунт, а верхняя часть срезается так, чтобы выровнять плоскость. Поверх конструируется свайно-ростверковый фундамент, он и является несущим поясом для будущего строения. Основная задача – распределить нагрузку от стен таким образом, чтобы здание со временем не деформировалось от нестабильности слабых грунтов.

Ростверк похож на обычный ленточный фундамент. Основное отличие – способ опоры на грунт. В наших условиях он более стабильный и безопасный. Многочисленные точки выравнивания добавляют конструкции жесткость.

Ростверк свайного фундамента

Технология погружения свайного фундамента делит монтажную часть на:

  • Висячие сваи, работающие за счёт трения. Они не касаются твёрдых слоёв и сопротивляются изменениям за счёт зацепа трением с почвой. Придётся установить больше свай и рассчитать их количество на основе геодезического исследования слоёв почвы под участком. Висячие сваи не используют для коттеджей выше двух этажей.
  • Подпорные сваи, которые упираются в грунт. Частные коттеджи зачастую строят, используя подпорный вариант свай. Типовой загородный дом подпирается сваями по углам. Несущие стены тоже стоит укрепить несколькими опорами. Подпорные сваи, в отличие от других типов фундамента, легче установить своими руками.

Типы свай для подпорного основания:

  1. Тип “винт” (стальные, вкручиваемые).
  2. Железобетонные (забиваются в грунт).
  3. Инъекционные или буронабивные (состоят из железобетона и асбестоцементной трубы снаружи).
Читайте также:  Какие факторы выбора проекта частного дома часто забывают

Виды подпорных свай для фундамента

У винтовых стальных свай имеется ограничение. Если плотные слои залегают менее чем на 2 метра, экономичнее вкрутить сваи самостоятельно. Если использовать опоры длиннее, нужно позаботиться о специализированной технике.

Виды металлического каркаса

Армирование может быть нескольких видов:

Согласно ГОСТа 10992, армирование свай может быть продольным и поперечно-продольным.

Продольным способом армируют конструкции, устанавливаемые в устойчивом грунте средней плотности: супеси, глина, суглинки. В сейсмически активных районах такое армирование не применяют из-за плохого сопротивления на изгиб и растяжение.

Армированный продольный каркас состоит из рифленых металлических стержней, соединенных между собой с помощью перемычек. В продольном ряду должно быть от 4 до 8 рядов прутьев, сечением от 12 до 15 мм.

В процессе погружения верхняя и нижняя части сваи испытывают максимальную нагрузку. Чтобы конструкция не деформировалась, ее усиливают сверху стальными сетками, установленными на расстоянии 50 мм друг от друга. Таких сеток монтируют 4-5 штук. Нижнюю часть укрепляют стальной обоймой, изготовленной в форме конуса. Ее приваривают к выступающим прутьям арматуры, подогнутым вовнутрь.

Каркас округлой формы.

Продольно-поперечный способ более надежный. Из-за большого расхода металла, стоят такие опоры значительно дороже. Но они способны выдерживать повышенные нагрузки. Изготавливают каркас из металлических прутьев диаметром от 11 до 15 мм, класса А1 или А2. Поперечные перемычки, соединяющие продольные ряды, изготавливают из металла, сечением от 8 до 12 мм.

При армировании круглых опор иногда применяют стальную сетку, собранную в цилиндр.

Расстояние между поперечными перемычками выбирают в зависимости от плотности грунта. В центральной части шаг составляет 200-300 мм. Если опора более 12 м расстояние между перемычками должно быть не более 200 мм.

Верхние концы опор усиливают сеткой из арматуры, а на нижний конец надевают стальной наконечник.

Расчет фундамента

При выборе любого варианта сначала необходимо узнать требуемую площадь фундамента, которая рассчитывается по формуле:

S>1,2·F/(В·R), где:

S (см2) — площадь фундамента,

F (кг) – масса здания,

В – коэффициент, учитывающий условия работы фундамента, принимается равным:

1 — для каменного дома, стоящего на глинистых грунтах,

1,1 (1,2) – для деревянных зданий на глинистых грунтах, при отношении длина/высота здания >4 (или при соотношении длина/высота <4 и каменных постройках на песчаных грунтах)

1,3 – для всех видов домов, стоящих на мелких песках

1,4 – для длинных зданий, стоящих на крупных песках

R (кг/см2) — расчётное сопротивление грунта, принимается равным:

4,5 (3,5) – для плотных (средней плотности) крупных песков

3,5 (2,5) — для плотных (средней плотности) песков средней крупности

3 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных мелких песков

2,5 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных мелких песков

2,5 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных пылеватых песков

2 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных пылеватых песков

4 (2) – для сухих (влажных) супесей

3 (1) – для сухих (влажных) суглинков

5 (1) – для сухих (влажных) глин

Отличить глину, супесь и суглинок «на глазок» можно следующим способом:

  • Глину легко скатать в тонкий шнур, при растирании песок на пальцах не ощущается.
  • Суглинок скатывается в шнур с растрескавшимися краями, при растирании песок на пальцах ощущается, но грунт похож на глину.
  • Супесь скатывается в шнур с трудом или не скатывается вообще, в пальцах растирается в песок с вкраплениями глины.

Справочные материалы для расчета массы здания:

Плотность основных строительных материалов

                         Наименование материала Плотность, кг/м3
Блок газосиликатный      400-600
Блок керамзитобетонный      700-1200
Древесина        500-700
ДСП          1000
Железобетон (бетон)      2500 (2400)
Кирпич глиняный и силикатный          1800
Кирпич керамический пустотелый      1200-1600
Гипсокартон          800
Минеральная вата      200-250
Пенобетон      400-600
Песок сухой (влажный)      1600 (1900)
Сталь          7800
Стекло оконное          2500
Фанера клееная          600

Средний вес кровли и перекрытий.

                                     Наименование      Масса, кг/м2
Гончарная черепица              60-80
Листовая сталь              20-30
Ондулин                3-5
Профнастил              5-10
Шифер              40-50
Перекрытие железобетонное из пустотных плит                500
Перекрытие цокольное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    100-150 (200-300)
Перекрытие чердачное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    70-100 (150-200)
Читайте также:  Комплектующие для монолитного строительства

В зимний период на здание оказывает давление снег, ложащийся на крышу.  Его тоже надо учесть, это можно сделать с помощью схемы приведенной ниже. Для расчёта снеговой нагрузки используют первое значение, при уклоне крыши 25 — 60 градусов величину нагрузки умножают на 0,7.

Карта снеговых нагрузок

Полученную площадь фундамента делят на его длину для получения необходимой ширины. В случае выбора столбчатых фундаментов – делят площадь на количество столбов для определения их габаритов.

Когда известны размеры фундамента необходимо рассчитать для него арматуру. Более подробно о том как это делается можно узнать в статье: расчет арматуры для фундамента.

Достоинства и недостатки свайных фундаментов

В реальных условиях строительства могут применяться различные виды свай. Но независимо от конструкции таких изделий можно выделить ряд преимуществ, которыми обладают фундаменты на свайных основаниях:

  • возможность использования на любых грунтах, исключая скальные;
  • быстрый монтаж опорного основания. Фундамент для жилого загородного дома можно установить в течение одного дня;
  • отсутствие необходимости проведения земляных работ, устройства опалубки, бетонирования и длительного ожидания окончательного отвердения бетона;
  • доступность для изготовления своими руками. Самостоятельно не получится работать только с забивными сваями. Для их установки требуется специальное оборудование;
  • относительно низкие затраты. Свайные фундаменты обходятся дешевле ленточных или плитных, стоимость которых может составлять до трети стоимости всего дома.

    Ростверк для свайного фундамента может выполняться из металла, бетона или древесины

Основным недостатком свайного фундамента является усадка опорного основания. Результатом может быть перекос фундамента, ведущий к разрушению верхнего строения. Причины часто заключаются в неверной установке свай, когда их не заглубляют до стабильных прочных грунтов. Возможен также и ошибочный выбор вида опор, которые не подходят для характера грунта в месте строительства. Поэтому по вопросу подбора типа свай лучше проконсультироваться с опытным специалистом.

Некоторые виды свай, например, винтовые, стоят достаточно дорого, что также можно отнести к их относительным недостаткам.

Буронабивные сваи из асбестовой трубы обойдутся значительно дешевле винтовых

Преимущества и недостатки свайно-ленточных фундаментов

Для обеспечения надежности и долголетия здания огромное значение имеет правильный выбор фундамента. При анализе вариантов основания возводимого здания необходимо тщательно взвесить все достоинства и недостатки той или иной конструкции и выбрать оптимальные параметры будущего основания здания.

Как и любой другой, свайно-ленточный фундамент, имеет свои плюсы и минусы которого будут рассмотрены в данной статье, может быть идеальным вариантом для одних условий строительства и совершенно неприемлемым для других. При постройке зданий и сооружений на сложной пересеченной местности с сыпучим верхним слоем грунта такой вид основы будет наиболее подходящим.

Наиболее целесообразно применение свайно-ростверкового фундамента при наличии большого слоя сыпучего грунта, не позволяющего использовать обычный свайно-ленточный вариант. Главным плюсом такого вида основы является надежное сцепление ленточного обвода с твердым грунтом посредством свайного крепления.

Что такое свайно-ленточный фундамент?

Использование такого фундамента дает возможность, возвести здание, несмотря на сложность рельефа и неблагоприятный для ленточного варианта грунт. В качестве ленты или ростверка используется железобетонная основа, а вот свайная часть может быть различной.

Сваи могут быть изготовлены из металла, дерева, железобетона. Больше всего минусов имеют сваи, изготовленные из используются готовые металлические сваи, вкручиваемые в грунт, и набивные, устанавливаемые в специальные скважины.

При устройстве свайно-ленточного фундамента применяется два способа монтажа свай:

При винтовом способе монтажа специальные металлические сваи вворачиваются в грунт до достижения устойчивых слоев. Монтаж таких металлических опор может производиться как с использованием спецтехники, так и вручную в зависимости от глубины вкручивания и финансовых возможностей застройщика.

При буронабивном методе установки свайный опор на первом этапе бурится скважина соответствующего диаметра на заданную глубину. После этого на дне скважины формируют подушку из песка и гравия, утрамбовывают, устанавливают арматуру и заливают полученную таким образом конструкцию бетоном.

После того, как опоры установлены и выверены, при помощи специальной технологии они связываются ростверком для равномерного распределения нагрузки между всеми сваями. При правильном монтаже железобетонной ленты дальнейшее строительство обеспечивается достаточная прочность и надежность фундамента. Также желательно обеспечить под железобетонной лентой песчаную подушку размером 200-300 мм.

Помимо этого, необходимо провести гидроизоляцию ростверка по аналогии с простым ленточным основанием. Преимущества и недостатки свайно-ленточного фундамента имеют особое значение при постройке зданий на сложном рельефе, необходимо монтировать, соблюдая все технологические нормы.

Читайте также:  Вентиляция подвала частного дома — устройство и монтаж

Плюсы ленточного фундамента

При возведении сооружений на сложном фундаменте необходимо в полной мере использовать преимущества свайно-ленточного основания, к которым, прежде всего, относятся:

Несмотря на большое количество достоинств, такой вид основания имеет и свои недостатки.

Минусы ленточного фундамента на сваях

У любой конструкции помимо достоинств, всегда можно отыскать некоторые недостатки, не является исключением и ленточные фундаменты, к недостаткам которого можно отнести:

  1. Основным недостатком является необходимость точных расчетов на этапе проектирования. Для проведения качественного расчета нужно привлекать профессионалов, поскольку надежность и долговечность свайно-ленточного основания в значительной степени зависит именно от правильности проектных расчетов.
  2. Использование этого типа основания не желательно для возведения зданий и сооружений из тяжелых строительных материалов.
  3. Возведение ленточного фундамента существенно усложняет оборудование подвала и цокольного этажа.

Использование комбинированных видов фундаментов позволяет сочетать в одном варианте плюсы различных типов оснований.

В данном случае преимущества и недостатки свайно-ленточных фундаментов которого были рассмотрены, воплощает в себе мобильность свайного и надежность ленточного основания.

Безусловно, не обходится и без минусов, но в целом, такой вариант является вполне приемлемым для возведения каркасных и облегченных построек.

Конструкция свайно-ленточного фундамента

Конструктивно фундамент на сваях собирается из системы несущих конструкций, соединенных обвязкой из железобетона, либо стали. Они являются опорой для настилающего слоя из различных материалов: дерева, бетона и других.

Свайное основание состоит из ряда опор, они выстраиваются по центральной оси ленты. Каркас объединяется арматурным поясом. Он жестко связывает все элементы, образуя прочное основание, способное нести нагрузку не только облегченных строений, но и достаточно массивных зданий.

Отделка

Установку фундамента можно совместить с утеплением. Это улучшит изоляционные параметры здания, поможет уменьшить затраты на подержание комфортных температурных условий.

Отделка

Сначала между сваями закрепляют обрешетку. Ее можно сделать из оцинкованных металлических профилей, деревянного бруса. Для обшивки подойдет цокольный сайдинг, профилированный лист. Изнутри закрепляют слой изоляции.

Отделка искусственным камнем

Отделка

К сведению! Как утеплить эту часть конструкции, можно выяснить с помощью соответствующих инструкций. Здесь лучше использовать пенополиуретановые плиты и другие материалы, не впитывающие влагу.

Если построить кирпичную стенку, облицовку можно сделать из штукатурки

Отделка

При изучении вопроса, как отделать цокольную часть, следует помнить о сохранении хорошей гидроизоляции между основанием и зданием. Если для строительства стенки применяется бетон, иные тяжелые материалы, необходимо добавить соответствующий вес в расчет нагрузок. При необходимости – увеличивают диаметр столбов, либо уменьшают шаг их установки.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

  • Total: 2
  • VK
  • OK1
  • TG
  • FB1
  • TW

Виды и маркировка изделий

Типы свай

Принимая решение использовать бетонные сваи для фундамента, необходимо изучить их характеристики, знать обозначение по ГОСТ, чтобы заказать и приобрести необходимый стройматериал.

Виды и маркировка изделий

Типы, маркировку и параметры изделий определяет ГОСТ 19804-2012.

По способу монтажа выделяют сваи:

  • погружаемые забивкой;
  • вибропогружные;
  • задавливаемые;
  • бурозабивные;
  • буроопускные;
  • опускные.

В некоторых случаях способы погружения комбинируют, тогда присвоенное название говорит об основном способе монтажа. Например, вначале выкапывают шурф для установки в вертикальное положение, а далее происходит забивка конструкции на полную длину.

Виды и маркировка изделий

Фундаментные жб сваи маркируют по требованиям ГОСТ 23009. В обозначении присутствует несколько разделённых дефисами групп.

  • Группа №1 раскрывает тип изделия, длину, измеряемую в дециметрах, и размеры сторон поперечного сечения в см, для круглых изделий — диаметр.
  • Группа №2 содержит информацию о классе стали напрягаемой арматуры или номер чертежа для изделий с ненапрягаемой арматурой — информация важна для проектировщиков.
  • В группу №3 собрана информация о конструктивных особенностях, например, о комплектации стальным наконечником (буква н), тип состыковки для сборных изделий. «С» — стаканный стык, «СВ» — сварной, «Б» — болтовой.

Дополнительными символами могут обозначать не указанные в первых группах характеристики.

Примеры буквенно-цифровых обозначений:

Виды и маркировка изделий
  • Изделие С-типа. Длина 6м, размер стороны 350 мм, арматурная сталь класса А800.
  • СО-тип, общая длина 14 м, 1000 мм диаметр, вариант армирования №3, болтовое соединение стыков.

Сваи имеют разные размеры и форму.