Фундамент для дома на железобетонных сваях. Фундамент на железобетонных сваях для частного дома. Виды свайных фундаментов

Современная промышленная технология строительства давно нашла способ строить самые тяжелые и высокие здания на проблемных неустойчивых грунтах. Фундаменты на сваях использовались в домостроении с незапамятных времен, но по-настоящему звезда свайного строительства взошла с изобретением напряженного железобетона - наиболее прочного и массового материала для обустройства фундамента на железобетонных (жб ) сваях.

Чем отличается фундамент, установленный на жб сваях, от обычных опор

В отличие от буронабивных или винтовых свайных опор, фундаменты на забивных жб сваях обладают целым букетом весьма привлекательных характеристик:

• Благодаря усиленной конструкции железобетонный корпус сваи значительно прочнее буронабивной. Конструкция жб свайных опор разработана и оптимизирована под высокие статические и динамические нагрузки;
• Жб свая производится промышленным способом с использованием высокопрочного бетона и калиброванной арматуры. В отличие от самодельных буронабивных, технология производства жб свай позволяет контролировать качество и геометрию опоры;
• Коренное отличие от остальных видов опорного фундамента состоит в том, что сваи забиваются копром или погружаются в грунт на заданную глубину с помощью вибромолота.

К сведению! Благодаря большой длине и относительно гладкой поверхности жб сваи могут легко устанавливаться в прибрежной зоне, на крутых склонах, в топких торфянистых болотах, в условиях мерзлоты, в местах, где винтовая свая и, тем более, буронабивная нормально работать не сможет.

В промышленном строительстве используются жб опоры для построения фундамента, которые не требуют дополнительной подготовки перед установкой. Что это значит? Это значит, что для строительства фундамента применяется жб изделие, прошедшее контроль качества, испытания на статическую нагрузку и, самое главное, высокопрочные марки бетона полностью набрали расчетную величину прочности. Тогда как буронабивные, отливаемые по месту установки, сложно проконтролировать на предмет наличия дефектов.

Конструкция забивной жб сваи для фундаментов частного домостроения

Форма и конструкция жб сваи определена ГОСТ ом 19804.4-78 . В промышленном строительстве используются свайные опоры длиной от трех до одиннадцати метров. Для фундаментов частного домостроения наиболее популярной сваей является модель СЦ 3-30 . Это относительно маленькая трехметровая свайная опора квадратного сечения весом в 700 кг.

Забивная опора изготавливается из высокопрочных марок цемента и имеет стальное армирование горячекатаной арматурой. Один конец имеет пирамидальное заострение, динамический запас прочности составляет 1.5, что позволяет успешно погружать ее в плотные глинистые, каменистые и мерзлые грунты. Исключение составляют скальные породы и щебеночные насыпи.

Построение фундамента на основе забивных свай

Интенсивное развитие промышленного и частного строительства привело к тому, что наиболее комфортные и удобные для возведения зданий участки на территории крупных городов и пригородов успешно «съедены» традиционными формами застройки. Неосвоенными остались крутые склоны, овражники, водонасыщенные грунты с плывунами. Все это обусловило ситуацию, когда использование фундаментов на сваях превысило объемы строительства на традиционных ленточных и МЗЛФ в несколько раз.

Основным преимуществом фундамента на жб сваях является очень высокая жесткость и устойчивость, но перед установкой необходимо обратить внимание на определенные особенности:

1. Когда опора забивается молотом в землю, наконечник раздвигает и уплотняет грунт вокруг четырехгранного тела опоры. Благодаря этому боковое давление на стенки бетонного тела обеспечивает высокую жесткость фундамента даже на относительно слабых водянистых грунтах;
2. При правильном расчете условий погружения на конкретном виде грунта и подборе мощности дизельного копра необходимое для формирования фундамента одного дома количество опор - 50-60 штук можно забить в течение одной рабочей смены;
3. Стандартная конструкция оголовка свайной опоры позволяет в течение нескольких часов после погружения выполнить заливку бетона для формирования монолитного ростверка. При использовании металлических каркасов крепление металлопроката на бетонные опоры можно выполнить с помощью стандартных анкерных болтов.

К сведению! Чтобы исключить пучение и возможное выталкивание сваи, необходимо утеплить верхнюю часть железобетонной конструкции с помощью пенополистирола, а также грунт вокруг нее с помощью засыпки из керамзита и песка.

Кроме очевидных положительных качеств, железобетонные сваи для фундамента имеют и свои недостатки. После установки свайной опоры деформированные и сжатые массы грунта продолжают давить на нижнюю часть и на боковую поверхность столба. Даже если глубина установки превышает уровень промерзания, высокое боковое давление нередко выталкивает сваю из грунта. Чаще всего подобной бедой страдают северные районы, в которых сочетается большая глубина промерзания и высокий уровень грунтовых вод. В таких условиях для фундамента необходимо использовать сваи длиной не менее шести метров.

Особенности установки жб свай под фундамент кирпичного дома

Несмотря на очевидную простоту погружения жб свай под обустройство фундамента, установка забивных железобетонных конструкций требует предварительной детальной разведки грунта под будущее строительство. Нельзя просто приехать на местность и попытаться забить мощным дизельным молотом железобетонную опору в толщу грунта. Поэтому подобные работы должны выполняться фирмами, специализирующимися на обустройстве фундаментов на жб сваях.

Стоимость забивки одного метра сваи сечением 150х150 составит 500-550 рублей. Если характер грунта потребует использования специальных методов стимулирования опор, цена установки может возрасти вдвое. На сегодня стоимость самой маленькой сваи СЦ 3-30 составляет от пяти тысяч рублей с доставкой на местность и установкой. Если сравнивать себестоимость установки железобетонной сваи под фундамент и буронабивной, стоимость последней выйдет в 2-2,5 раза меньше. Если рассчитать количество жб опор для обустройства фундамента и сравнить с потребным количеством буронабивных, то их потребуется примерно в 2-2,5 раза меньше.

При примерно одинаковых трудозатратах фундамент, установленный на жб сваях, будет значительно прочнее и долговечнее. Средний срок эксплуатации здания, построенного на таком фундаменте, по утверждениям специалистов, может достигать 100 лет. Кроме того, самоходный молот способен поднять и забить сваю в течение 5-10 минут. При построении буронабивной опоры, даже с использованием бурильного станка, на изготовление уйдет не менее двух часов работы.

Чтобы построить фундамент на жб сваях, потребуется набить так называемое свайное поле. Это определенное количество опор, установленных в соответствии с проектом будущего здания в местах расположения несущих и капитальных стен. Для небольших свайных опор могут использоваться небольшие дизельные молоты, копры. Для более длинных, от шести метров и больше, потребуется кран и ударный станок с направляющей мачтой и молотом двойного действия.

Установка жб сваи должна быть точно рассчитана профильным специалистом. При правильном подборе параметров процесс установки происходит достаточно просто. Свая вывешивается в вертикальном положении на забивной мачте, устанавливается на грунт, и ударами головки дизельного молота погружается в почву.

По мере углубления с каждым ударом скорость осадки сначала нарастает, а затем начинает снижаться. С приближением к расчетной глубине движение опоры замедляется, пока не наступает отказ. На строительном сленге так называется погруженное состояние жб столба, при котором после 10 ударов молота оголовок свайной опоры остается неподвижным. Это значит, что грунт вокруг бетонного корпуса настолько уплотнен, что способен обеспечивать несущую способность опоры с расчетным запасом устойчивости.

В случае ошибки или неправильной оценки геологии опорный элемент может провалиться на глубину, превышающую расчетную, или, наоборот, остановиться в полуметре - метре до расчетной точки. Чаще всего это происходит из-за попадания наконечника сваи в залежи мелкого сухого песка. В этом случае постройку фундамента останавливают на десять - двенадцать дней и продолжают работы после «отдыха» свайной опоры.

Если строительство фундамента выполняется на тяжелых грунтах или при очень низкой температуре, перед установкой опор может применяться лидерное бурение. Чтобы облегчить погружение сваи, в месте ее установки пробивается скважина диаметром на 50-60 мм меньше сечения свайной опоры, на глубину в 90% от уровня ее погружения. Кроме того, скважину могут заполнять глинистыми эмульсиями, растворами, облегчающими трение между бетонными стенками и слоями породы.

Завершающие операции по обустройству фундамента

При формировании свайного поля особое внимание обращается на выведение горизонтальной плоскости из забитых опор. Большинство фирм использует для этих целей лазерные нивелиры и датчики уровня горизонта. Это позволяет получить плоскость из оголовков свай с колебанием высоты поверхности в 3-5 мм на плане в 10 метров. Вручную добиться такой точности с помощью натянутых шнуров и ниток практически невозможно. Дальнейшее обустройство фундамента, как правило, связано с установкой свайно-ростверкового каркаса из деревянного бруса, металлопроката или отливкой в опалубку.

Заключение

К негативным моментам установки фундамента на сваях можно отнести работу копра или вибромашины. Частые удары или вибрация, возникающая при работе строительного оборудования, не только является причиной недовольства местных жителей, а и зачастую приводит к повреждению фундаментов близлежащих строений.

В нынешнее время, занимаясь строительством дома, многие предпочитают устанавливать фундамент на . Они придают зданию большей крепости, устойчивости, и обходятся строителям совершенно недорого. Давайте рассмотрим, что собой представляет подобный тип фундамента, а также можно ли соорудить бетонную сваю своими руками?

Преимущества и недостатки

У свайного фундамента есть достоинства и недостатки. Среди положительных характеристик выделяют следующие:

• Фундаменты с бетонными сваями можно устанавливать своими руками всегда независимо от времени года, климата, а также погодных условий.
• Бетонные сваи ставятся в любой местности, будь-то равнина, холмистая площадка или даже крутой склон.
• Одним из преимуществ свайного фундамента является также быстрая установка. Осуществить монтаж свай реально за пару дней, а то и меньше.
• Еще одним плюсом таких фундаментов является дешевизна, так как на них не нужно расходовать массу различных дополнительных материалов.

К минусам свайного фундамента причисляют следующие моменты:

• В доме на сваях не может быть , подвала.
• Подобная основа не подходит для установки под многоэтажные дома, а также другие массивные сооружения. Она их просто не выдержит. Более того, при строительстве любых объектов со свайными фундаментами крайне необходимо рассчитать всю нагрузку на основу дома.

Какие марки бетона используются?

Зачастую при заливке свайной основы под дом предпочитают использовать тяжелые бетоны марки м 500. Типы растворов, используемых в данном фундаменте, зависят также от того, какой планируется вид свай:

• Не стандартизированные забивные железобетонные, буронабивные опоры изготавливаются из бетонной смеси В15.
• В забивной железобетонной свае со вставленной арматурой должен присутствовать бетонный раствор В22,5.
• При строительстве , гидротехнических сооружений предпочтительно применять бетон на класс выше раствора, используемого для соединения сборных частей.

Типы свай

Выделяют следующие разновидности под дом:

Исходя из метода углубления в почву

Исходя из взаимодействия с почвой

• Сваи-стойки, которые поддерживаются скальными грунтами.
• Висячие опоры – поддерживаются сжимаемой почвой.

Рассмотрим более детально некоторые виды свайного фундамента под дом.

Набивные сваи

• Обычные набивные конструкции. Инвентарные трубы с закрытым нижним отверстием устанавливаются в почву посредством забивания, вдавливания или ввинчивания. Затем внутрь колодцев с трубами постепенно закладывают раствор, а сами трубы потихоньку вынимают.
• Сваи набивного виброштампованного характера. Монтируются внутри предварительно пробитых колодцев посредством приспособления с вибропогружателем на конце.
• Набивные внутри выштампованного колодца. Перед их установкой вырываются колодцы пирамидальной либо конусной формы, заполняющиеся вследствие бетонным раствором.

Буровые сваи

Железобетонные сваи

Данного рода фундамент под дом встречается литой, а также сборный.

• Литые опоры из железобетона производятся с сечением квадратной либо прямоугольной формы. Квадратные встречаются с закругленным углублением. Внутрь монолитных опор помещается стальной стержень, по длине соответствующий самой свае. Если армирование проводится поперек опоры, здесь используется низкоуглеродистая проволока или же катанка пятимиллиметровым диаметром.
• Наборные опоры из железобетона, как правило, имеют трубчатую форму, собираются из нескольких частей. Устанавливается такая свая уже в собранном виде.

Установка железобетонных опор производится посредством вспомогательной техники: мобильных кранов с молотами для опор, вибровбивателей, а также копров.

Монтаж бетонных опор для фундамента

Перед установкой свай необходимо изучить характеристики грунта, выяснить, присутствуют ли здесь подземные течения. Затем рассчитывается необходимое количество опор и будущая нагрузка.

Далее идет разметка плана, бурение почвы. Если нужно, в скважину засыпается небольшой шар песка, монтируется каркасный лист. Когда установили арматурную сетку, можно заливать внутрь бетонный раствор. Полностью затвердеет работа через 20 суток. Только тогда можно продолжить стройку.

Исходя из всего этого можно сделать выводы, что соорудить сваи своими руками, без посторонней помощи и подсказок – непростая задача. Однако долгие старания, практика, наличие необходимой техники делают свое дело. Посмотрите мастер-классы и видео-уроки других строителей. Ведь они тоже когда-то учились. А теперь мастерски за короткие сроки способны своими руками выложить любой фундамент. При огромном желании, терпении вы тоже научитесь устанавливать свайный фундамент своими руками.

Железобетонные сваи для частного дома

Фундамент на сваях для частного дома является одним из популярных способов обустройства основания. В некоторых геологических условиях данный тип конструкции является оптимальным и рекомендованным. На стадии разработки проекта производится анализ предпроектных изысканий. Комплекс инженерных работ позволяет получить полное представление об участке застройки, что в свою очередь способствует детальному расчету будущего строения.

Свайно-забивной фундамент для частного дома требует некоторых нетипичных работ, но в итоге позволяет получить отличный результат. При соблюдении рассчитанных технических показателей и использовании установленных материалов основания под дом возводится быстро и отличается высокой прочностью.

Фундамент на забивных железобетонных сваях

Железобетонные сваи – это основания, которые представляют собой один из наиболее прочных типов фундаментов. Он характеризуется высокой несущей способностью. Устойчивость конструкции обеспечивается прохождением подвижных слоев и упором в жесткую породу. Основой для разделения свайных фундаментов на типы является материал, из которого производятся опоры. Согласно этому выделяют:

1. Железобетонные сваи промышленного производства.
2. Буронабивные опоры.

Для установки забивных свай на точку его вертикального расположения и последующего погружения, необходимо использование специальной строительной техники, которая называется копровой установкой. создаются точно в точке закладки, путем заливания раствором созданной скважины.

Основной ситуацией, при которой следует прибегнуть к свайно-набивному основанию, является та, при которой на пятне застройки имеются неустойчивые грунты. , в таком случае, не может обеспечить необходимой устойчивости будущего строения, так как слои грунта не имеют достаточной прочности. Возникает необходимость дойти до твердого основания, для чего и применяют свайные основания.

Конструкция свайного фундамента представляет собой забитые в грунт опоры, которые заглублены на определенную глубину или вплоть до отказа сваи при ее забивании. Кроме этого, вокруг каждой опоры создается особая ленточная конструкция, называемая ростверком. Он опоясывает контур и выполняет задачу связывания всех опор в единый элемент. За счет оборудования ростверка создается дополнительная устойчивость к горизонтальным движениям грунтов, а также равномерное распределение нагрузки, создаваемой зданием.

И конкретный тип определяется в зависимости от параметров строения и типа свай. Для буронабивных опор допустимо использование заготовленного бруса или металлопроката-швеллера, а также двутавровой балки. В редких случаях может быть создан монолитный ростверк – в той ситуации, если будущее строение имеет большую массу и сложную конфигурацию. Для забивных свай применяются исключительно монолитные варианты ростверков.

Свайные фундаменты относятся к числу универсальных оснований, которые могут быть использованы для возведения зданий и сооружений любого типа и сложности. Для определенного объекта выполняется комплекс расчетов с целью установления точных параметров для строительства. При проектировании обязательны детальные данные по геологическому строению участка.

Строительство фундамента на забивных сваях для частного дома пошагово

Забивные сваи для частного дома являются надежным и прочным вариантом возведения фундамента. С помощью копровых установок монтаж осуществляется в короткое время и с высоким качеством выполнения работ.

Свайно-забивные основания могут иметь несколько вариантов реализации проекта:

1. Основание в виде одиночных свай, которые забиваются как отдельные опоры здания.
2. Фундамент в форме протянутой ленты из свай, которая устанавливается под стены.
3. различного масштаба для оборудования плиты основания.

Подготовительный этап, с которого начинается реализация проекта, представляет собой комплекс строительных и организационных работ, конечной целью которого является оптимизация строительства и точное соблюдение норм проекта. При грамотном и точном выполнении всех подготовительных мероприятий удается достигать полного соответствия проекту.

Возведение свайного фундамента включает в себя следующие этапы:

1. Подготовка участка застройки. На этой стадии необходимо расчистить территорию строительства от мусора и, возможно, снять плодородный горизонт.
2. Вынос в натуру проектного положения опор. В зависимости от сложности ситуации и конфигурации фундамента это можно сделать либо собственными силами с помощью простейших измерительных приборов (рулетка), либо с привлечением геодезистов, которые произведут разметку с помощью точных приборов и в короткие сроки. Важно точно закрепить положение на местности. Для этого удобно выносить проектные оси за пятно застройки и закреплять их на обноске. После этого достаточно натянуть шнур между точками и получить ось стороны фундамента.
3. Пробное забивание сваи. В установленных проектом местах необходимо выполнить забивку пробной сваи для оценки физических свойств грунтов.
4. Забивание свай. С помощью специальной техники необходимо установить сваю с обозначенную точку. После вывода опоры в строго вертикальное положение верх опоры закрепляется в механизме и начинается процесс погружения опоры на глубину. Свайные молоты устанавливаются на различные виды машин и обеспечивают быстрое погружение опоры в грунт.
5. После того, как все сваи забиты, можно переходить к их обрезке. Оголовки опор должны быть на одной отметке, которую легко вынести с помощью нивелира. С помощью сваерезки, отбойных молотков и прочих ударных и режущих строительных инструментов осуществляется и остается только необходимый по проекту оголовок.
6. Вокруг опор монтируется опалубка в соответствие с параметрами основания (ширина и высота).
7. Внутри опалубки вяжется и закрепляется скелет из арматуры. Рекомендуется использовать цельные прутья, с диаметром 10-12 мм. Крепление элементов осуществляется вязальной проволокой.
8. По окончанию работ по оборудованию опалубки переходят к заливке бетона.

Дом на свайном фундаменте способен выдерживать высокие нагрузки и сохранять целостность конструкции. Поэтому фундамент на железобетонных сваях для частного дома применяют не только при геологической обоснованности, но также и на устойчивых грунтах. Технические характеристики данного основания обеспечивают надежность всего строения.

Как добиться вертикального положения сваи

При возведении свайного поля и забивании каждой опоры важно соблюдать строгую вертикальность конструкции. Благодаря этому достигается полная реализация практической ценности от свай.

После закрепления сваи в механизме копровой установки, она поднимается в близкое к вертикальному положению. После того, как один конец опоры установлен в точку забивки необходимо выставить вертикальность опоры. Если свая будет биться под углом, то велик риск ее разрушения, а качество погружения существенно снизиться. Если величина отклонения будет не велика, то снизятся прочностные характеристики фундамента, что критично для массивных зданий и сооружений.

В зависимости от габаритов сваи есть несколько вариантов контроля вертикальности:

1. Если свая небольшая, то можно использовать обычный гидроуровень, который прикладывается ко всем сторонам конструкции и позволяет вывести ее в необходимое положение.
2. Для крупных опор следует использовать специальные геодезические приборы, такие как электронный тахеометр. С его помощью опытный геодезист установит сваю с точностью до долей миллиметров и с минимальными отклонениями от вертикали.

Забивные сваи используются по всему миру. Их практическая ценность и эффективность обеспечили широкое распространение для решения задач строительства частных домов и крупных сооружений.

Свайный фундамент — не что иное, как комплекс свай, соединенных в единую конструкцию, передающую нагрузку от здания на основание. Благодаря своей конструкции свайные фундаменты широко используются для строительства самых разнообразных домов и зданий.

Для выполнения конкретных строительных задач по устройству свайных фундаментов подбираются сваи разных типов. В данной статье мы рассмотрим, какие бывают виды свай, материал их изготовления и способы погружения в на строительной площадке.

Способы устройства свайного фундамента

Дома на деревянных сваях

Свая – это вертикальная или наклонная конструкция, погруженная в грунт или изготовленная непосредственно в грунте. Функция свай – передать нагрузки от дома или строения на основание (грунт).

При проектировании и устройстве свайного фундамента выбор вида свай осуществляют по следующим параметрам:

• способ заглубления в грунт (способ монтажа);
• способ взаимодействия с грунтом;
• устройство сваи и форма поперечного сечения;
• тип материала.

Существуют следующие виды свай:

В зависимости от способа заглубления в грунт:

В зависимости от взаимодействия с грунтом:

• сваи-стойки — все виды свай, опирающиеся на скальные грунты, а забивные сваи, кроме того, — на малосжимаемые грунты;
• висячие (сваи трения) — все виды свай, которые опираются на сжимаемые грунты. Они передают нагрузку на грунты основания нижним концом и боковой поверхностью.

Устройство различных видов свай

Забивные железобетонные сваи (в поперечном сечении до 0,8 м включительно) и сваи-оболочки (диаметром от 1 м) могут быть устроены следующим образом:

• способ — с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием; предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него;
• форма поперечного сечения — квадратная, прямоугольная, тавровая и двутавровая, квадратная с круглой полостью, полая круглого сечения;
• форма продольного сечения — призма, цилиндр, с наклонными боковыми гранями (пирамида, трапеция);
• конструктивные особенности — цельные или составные из отдельных секций;
• конструкция нижнего конца — заостренный или плоский нижний конец; объемное уширение на конце (булавовидные сваи); полые сваи с открытым или закрытым нижним концом или с камуфлетной пятой.

Бетонные сваи

Устройство набивных свай:

• набивные сваи – устраивают погружением инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой. Трубы погружают путем забивки, завинчивания или вдавливания. По мере заполнения скважин бетонной смесью эти трубы извлекают;
• набивные виброштампованные сваи — устраиваются в пробитых скважинах. Скважины заполняют жесткой бетонной смесью. Уплотнение смеси осуществляют виброштампом (это труба с заостренным нижним концом, на которой закреплен вибропогружатель);
• набивные в выштампованном ложе – для этого в грунте выштамповкой устраиваются пирамидальные или конусные скважины, заполняемые в последующем бетонной смесью.

Буровые сваи:

• буронабивные сплошного сечения – для их устройства в грунте бурят скважины (как с уширениями, так и без них), если грунт глинистый, то скважины бурят выше уровня подземных вод, а стенки скважины не крепят. В остальных грунтах скважины бурят ниже уровня подземных вод, а стенки скважин закреплением глинистым или инвентарными обсадными трубами, которые в последующем извлекают. Далее скважины бетонируют;
• баретты — буровые сваи. Изготавливаются при помощи грейфера или грунтовой фрезы;
• буронабивные с камуфлетной пятой – для их устройства бурят скважины с последующим образованием уширения взрывом (например, электрохимическим). Полученные скважины заполняют бетонной смесью;
• буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м – устраиваются в пробуренных скважинах, в которые нагнетают (делают инъекции) мелкозернистую бетонную смесь. А также устраиваемые полым шнеком;
• буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м с уплотнением окружающего грунта – для этого скважины обрабатывают серией разрядов импульсов тока высокого напряжения;
• сваи-столбы – для их устройства бурят скважины (с уширением или без него). В скважины укладывают омоноличивающий цементно-песчаный раствор и опускают сплошные элементы цилиндрической или призматической формы со сторонами или диаметром 0,8 м и более;
• буроопускные сваи с камуфлетной пятой – отличаются от буронабивных с камуфлетной пятой тем, что после образования и заполнения камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю.

Материал для свай

Металлические сваи

В зависимости от материала изготовления различают сваи:

• металлические;
• деревянные;
• железобетонные;
• бетонные (набивные)..

Металлические сваи

Изготавливают из цельнотянутых стальных труб диаметром от 25 до 100 см (и даже больше). При изготовлении также используют стальные шпунты, двутавровые балки, другие прокатные профили. Из них посредством сварки делают сваи коробчатого сечения.

Обычно конец трубы снабжен коническим наконечником. Если погружение трубы производят без наконечника, то функцию наконечника в таком случае выполняет земляной конус, образующийся под сваей при погружении, по мере того, как труба начинает заполняться уплотнившимся грунтом.

Для увеличения показателей прочности, после погружения полые металлические сваи заполняют . Если после установки они будут испытывать небольшие нагрузки, то можно не заполнять их бетоном.

Винтовые сваи

– разновидность металлических свай, выполняются в виде металлического стержня с винтовой лопастью на конце. Изделия обладают достаточно высокими прочностными характеристиками, поэтому часто используются в строительстве. Диаметр винтовой лопасти сваи может доходить до 2,4 м, а глубина погружения в грунт – более 20 м.

Применение:

количество, диаметр и длина винтовых свай зависят от нагрузки на них и грунтовых условий на строительной площадке. Фундамент на винтовых сваях можно устраивать на рельефах любой сложности, не затрачивая при этом времени и денег на выполнение земляных работ. Также к достоинствам винтовых свай можно отнести то, что при их установке не происходит динамических воздействий на грунт, поэтому их можно применять для строительства пристроек к уже существующим сооружениям. Немаловажный факт для индивидуального строительства — свайное поле, как , можно выполнить в течение одного дня.

Также винтовые сваи используют и для возведения высотных мачтовых сооружений и опор линий электропередач, которые подвергаются значительным ветровым воздействиям. Кроме того, острие с лопастью позволяет конструкции выдерживать большие выдергивающие нагрузки, благодаря чему их можно применять в пучинистых грунтах, при этом не смогут «выдавить» винтовую сваю на поверхность.

Винтовые сваи используют и для усиления аварийных фундаментов. В этом случае их монтируют по периметру аварийного фундамента и крепят к нему при помощи кронштейнов.

Чтобы предотвратить коррозию и увеличить срок службы металлических свай, перед установкой их обрабатывают антикоррозийными средствами.

Деревянные сваи

Деревянные сваи

Изготавливают из ели, сосны, кедра, лиственницы, пихты, дуба. Для изготовления деревянных свай берут бревна диаметром 22-34 см и длиной 6,5 и 8,5 м, сохраняя при этом естественный сбег бревен (уменьшение диаметра ствола от комля к вершине). С подготовленных бревен снимают кору, а затем подстругивают их в нужных местах.

В зависимости от конструкции свайного фундамента деревянные сваи могут быть как цельными, т.е. изготовленными из одного бревна, так и сращенными по длине. Соответственно длина цельного изделия может изменяться от 4,5 до 16 метров, а сращенного – от 20 до 25 метров. Для сращивания бревна соединяют впритык при помощи накладок. При необходимости бревна сращивают не только в длину, но и в толщину. Полученные таким способом деревянные сваи называются пакетными.

Длина заостренной части деревянной сваи составляет 1,5-2 их диаметра. При наличии в грунте препятствий заостренную часть защищают башмаком. Верхнюю часть деревянной сваи защищают бугелем или наголовником.

Устройство деревянных свай в грунт осуществляют забиванием, вдавливанием или вибрационным способом.

Применение:

Цена на деревянные сваи обычно ниже, чем цена на металлические или железобетонные аналоги, но при этом деревянные изделия выдерживают меньшую нагрузку. Поэтому деревянные сваи в высотном строительстве не используют, но зато их применяют в малоэтажном строительстве при постройке домов и коттеджей. Также их используют для возведения временных сооружений, небольших мостов и т.п.

Железобетонные сваи

Бывают монолитными или сборной конструкции.

Железобетонные сваи

Монолитные железобетонные сваи часто имеют прямоугольное или квадратное сечение размером от 20×20 до 40×40 см. Выпускают также квадратные сваи с цилиндрической полостью с размером сечения 25×25 и 30×30 см и толщиной стенок в самом узком месте не менее 4 см.

Продольное армирование монолитных изделий производят стальной стержневой арматурой (напрягаемой или не напрягаемой). В поперечном направлении изделия армируют низкоуглеродистой проволокой или катанкой толщиной от 5 мм.

При монтаже ударную нагрузку воспринимает головная часть сваи, поэтому её усиливают тремя арматурными сетками, расположенными горизонтально с шагом от 5 см. Заострение в нижней части выполняют в форме четырехгранной пирамиды, а при монтаже в твердый грунт его защищают стальным башмаком.

Сборные железобетонные сваи трубчатой конструкции делают из отдельных секций, которые можно собрать заранее, после чего можно осуществлять монтаж (забивку).

Монтаж железобетонных свай осуществляют при помощи копров, передвижных кранов со свайными молотами и т.п. Также используют вибропогружение. Оно менее трудоемкое и затратное.

Достоинства:

• плотное погружение в грунт — при забивании молотом грунт вокруг сваи уплотняется, а его расчетное сопротивление увеличивается в разы;
• железобетонные забивные сваи можно использовать на слабых и подвижных грунтах, а также в условиях переменной ;
• такой фундамент отличается высокой прочностью и долговечностью;
• свайный фундамент может иметь любую форму и размеры.

Недостатки:

• при строительстве в застроенном районе нужно иметь в виду, что забивка свай может повлечь изменение грунтовых масс. Особенно коварны подвижки грунта в условиях стесненной, точечной застройки, которые могут отрицательно сказаться на целостности фундаментов рядом стоящих зданий;
• сложности забивки ЖБИ – главным образом это повышенный уровень шума и от работы самой техники для их забивки, и от ударов молота по свае;
• железобетонные изделия более хрупкие, чем сваи из других материалов, поэтому требуют соответствующих условий хранения. Их укладывают в горизонтальные ряды, обеспечивая при этом одинаковую ориентацию торцов. Между горизонтальными рядами в штабелях прокладывают деревянные прокладки в местах захвата или возле монтажных петель. Складирование круглых свай производят с применением специальных брусьев, препятствующих скатыванию;
• большие размеры ЖБИ также вызывают и некоторые сложности при их транспортировке на строительную площадку.

Набивные (бетонные) сваи

Арматурный каркас для буронабивных свай

Также широко используются в строительстве. Их отличительная особенность в том, что они изготавливаются непосредственно на строительной площадке. Основная технологическая схема их изготовления: в грунте каким-либо методом устраивают скважину и заполняют её бетоном, а если перед заполнением скважин бетоном в них помещают стальной арматурный каркас, то получают железобетонные набивные сваи. После застывания бетонной смеси полученную сваю подрезают.

Простота монтажа делает такой фундамент весьма популярным. К его достоинствам можно отнести и отсутствие необходимости в транспортировке свай.

Из недостатков следует отметить следующее:

• невозможно проконтролировать качество;
• набивные сваи не следует устраивать в грунтах, склонных к вспучиванию или горизонтальным подвижкам, в связи с их плохой устойчивостью к опрокидыванию.

Какой бетон использовать?

Железобетонные и бетонные сваи выполняют из тяжелого бетона. При этом:

• для нестандартизованных забивных железобетонных, а также набивных и буровых свай используют бетон класса не ниже В15;
• для забивных железобетонных с напрягаемой арматурой – бетон не ниже В22,5;
• для железобетонных ростверков свайных фундаментов — тяжелый бетон класса: для монолитных — не ниже В15, для сборных – не ниже В20;
• для замоноличивания железобетонных колонн в стаканах свайных ростверков – бетон не ниже В15;
• для оголовков свай при сборных ленточных ростверках — бетон не ниже В15;
• класс бетона, используемого для опор мостов и гидротехнических сооружений для замоноличивания сборных элементов свайных фундаментов, должен быть на ступень выше класса бетона соединяемых сборных элементов.

Области применения или как выбрать сваи

Как видно из вышеприведенного материала имеется большое разнообразие разных видов свай, поэтому невозможно ограничиться описанием какой-то одной конструкцией свайного фундамента. Ниже даны некоторые рекомендации, которые помогут выбрать наиболее подходящие виды свай для возведения свайного фундамента на конкретных строительных площадках.

Дом на винтовых сваях

При выборе необходимо учитывать комплекс характеристик:

• конструкцию дома;
• требуемые показатели прочности и устойчивости;
• геологию и гидрогеологические условия земельного участка;
• сроки и бюджет строительства;
• наличие необходимого оборудования и т.п.

Определить точные критерии выбора свайного фундамента по совокупности перечисленных параметров – невозможно. Ниже приведены факторы выбора свайных фундаментов применительно к значениям некоторых из этих параметров.

• если строительная площадка образована слабыми грунтами (ил, суглинок илистый, торф, глины, текучие суглинки), то при выборе типа фундамента можно рассматривать несколько вариантов:

В случае ила и текучих суглинка возможно сооружение сплошной фундаментной плиты под всем домом или предварительное обжатие илов грузом;

В случае торфа и заторфированных грунтов – частичное или полное выторфофывание + последующий намыв или подсыпка и устройство фундамента на естественном основании;

Необходимо принимать во внимание, что при устройстве фундаментной плиты на слабом грунте возникают осадки: общие – до 50-60 см и неравномерные – до 25-35 см. После проведения работ по огрузке илов осадки снижаются, но временные затраты на проведение таких работ – не меньше года;

При значительной мощности торфа работы по выторфофыванию также требуют много времени, трудовых и материальных затрат. Чаще всего технико-экономическое сравнение свайного и плитного фундамента на слабых грунтах показывает преимущество свайных фундаментов, которые обеспечивают меньшие осадки (в пределах допустимых) + экономическую выгоду за счет снижения объема земляных работ, а также расхода бетона и арматуры;

• в случае планировки площадки подсыпкой фундамент из забивных свай предпочтительнее фундаментов на естественном основании даже когда плотные грунты расположены близко к естественной поверхности грунта, т.к. в этом случае проектируют глубоким, прорезающим всю толщину подсыпки;
• на площадках образованных бытовыми насыпями большой толщи, которые нельзя использовать в качестве несущего слоя, столбчатые фундаменты делают глубокими. Вместо них целесообразнее применять забивные сваи, проходящие через всю насыпь и заглубленные в плотных грунтах, залегающих ниже подошвы насыпи. Если же в насыпи есть твердые включения, которые нельзя пробить, то используют буронабивные сваи;
• при строительстве дома близко от балок, оврагов и т.п устраивают фундаменты из забивных свай, а на сухом глинистом грунте – из буронабивных свай;
• на просадочных и набухающих грунтах толщиной до 12 м используют забивные сваи, а при толщине 13-30 м – буронабивные сваи с уширениями. При этом прорезаться должна вся просадочная толща, а нижние концы свай должны быть заглублены в непросадочный грунт;
• на пучинистых грунтах свайные фундаменты обладают преимуществом перед фундаментами на естественном основании, т.к. оставляя зазор между подошвой ростверка и поверхностью грунта, можно исключить влияние нормальных сил морозного пучения. Однако, надо учитывать касательные силы морозного пучения, значение которых тем больше, чем длиннее сваи;
• при значительном изменении кровли несущего слоя из крупнообмолочных и скальных грунтов, предпочтительнее использовать фундаменты 2 видов: на участке, где кровля несущего слоя близка к поверхности (до 2,5-3 м), — закладывают столбчатый фундамент на естественном основании, а на участке, где кровля скального грунта резко понижается, — свайные;
• в районах вечной мерзлоты используют фундаменты на вмороженных сваях, которые погружают в скважины, заполненные грунтовым раствором;
• на земельных участках вблизи водоемов при высоком уровне грунтовых вод устройство фундамента на естественном основании требует водопонижения на период строительства, а при дальнейшей эксплуатации потребуется устройства дренажа, а свайные фундаменты без заглубления ростверка освобождают от строительного водопонижения;
• при высокой вероятности оползней, склоны участков эффективно укреплять буронабивными сваями большого диаметра (от 1 м) без уширений с оставлением обсадных труб и армированием. При активном оползне применяют сваи-оболочки с жесткой арматурой. После укрепления оползневых склонов тип фундамента выбирают без учета влияния оползневых процессов.

В видео рассказано об особенностях и преимуществах фундамента на винтовых сваях:

В нынешнем строительном деле используют много самых разных изделий из железобетона. Это плиты, балки и панели и прочее. В этой статье речь пойдет о железобетонных свайных конструкциях, которые сейчас очень часто используются в строительстве фундаментных оснований.

Что такое сваи?

Это проверенные строительные изделия, которые дают возможность строить надежные фундаменты.

Эти изделия выпускают сейчас из самых разных материалов: металлические, асбестовые, бетонные и пр.

Поскольку свайные стволы предназначены для противодействия нагрузкам, которые оказываются на основании строения.

Они должны быть предельно надежными, прочными и способными справляться с любыми отрицательными факторами.

Разновидности ассортимента

Из жб материалов делают такие виды опорных стволов:

• монолитные внутри, которые погружаются в грунт без бурения скважин или рытья канав;
• пустотелые внутри, которые погружаются в предварительно пробуренную скважину;
• набивные, заливаемые в опалубку с высверленной скважиной.

Технические характеристики свай из железобетона

Большинство параметров свайных стволов определяется маркой бетона, который используется при их изготовлении.

Например, марка бетона, характеризует прочность ствола. Цифры марки бетона показывают предельную прочность на сжатие.

В производстве жб свай используется бетон В7.5 и более высокого класса. Наименьшую прочность на сжатие определяют по этому сорту бетона.

Показатели морозоустойчивости и влагопрочности свай определяют по такому же способу. Они стоят в маркировочной табличке после букв «F» и «W». К примеру, у марки бетона В7,5 эти параметры равняются более чем 50 циклическим замораживаниям/оттаиванием (F50) и пределу давления в 2МПа воды (W2).

Массу железобетонных стволов определяет в первую очередь их объемы. И чем больше они, тем больше весовые показатели.

К положительным качествам железобетонных свай любого типа можно отнести:

• длительность службы (Если возведение фундамента произведено было без нарушения технологии, сваи прослужат больше 100 лет без ремонта);
• высокая прочность (Железобетонные сваи выдерживают массу даже многоэтажных панельных зданий);
• устойчивость(Ствол вбивается на глубину, что позволяет ей опереться на грунт большой несущей способности);
• возможность использования опор для строительства на сложном рельефе (Свайную часть фундаментной основы, можно сконструировать из опор разной длины.)

К минусам свай можно отнести только тяжесть продукции. Этот показатель делает часто малодоступной доставку и установку.

Фундамент на сваях жб делают в той местности, где грунт является проблемным, а здание построить нужно. В местности с таким грунтом только железобетонные сваи обеспечат устойчивость постройки, передав нагрузку на устойчивые пласты.

Железобетонный свайный фундамент для блочного здания имеет много преимуществ перед другими типами оснований.

Если сравнить возведение столбчатого фундамента с другими, то устройство такого основания под дом из блоков куда технологичней.

Фундамент свайный полагает бурение скважин заданной величины, установки в них арматурных прутьев, заливки их бетоном.

Большим преимуществом такого способа является возможность выполнения скважин ручным буром.

Как сделать сваи для фундамента

Фундаментное основание из железобетонных свай нетрудно сделать самим. Важно только выдерживать основные расчеты:

• размеры стволов;
• промежутки между стволами;
• параметры арматуры;
• марку бетона;
• частота укладки.

Бетонная смесь

Свайный фундамент часто устанавливают в агрессивной среде. По этой причине бетон для них нужен прочный, устойчивый к «химии». Это свойство бетона влияет на долговечность сваи.

О марке бетона нужно посоветоваться со специалистами, которые после изучения грунта порекомендуют соответствующие добавки для повышения устойчивости.

Возможный состав бетона:

• цемента марки 7001 ч.;
• песка 1,5ч.;
• щебня 2,5 ч.;
• воды 0,5ч.

Лучше для свайного основания будет заказать промышленный бетон. Если же купить или доставить бетон на стройку невозможно, его готовят сами.

Подготовка места под фундамент

Перед началом установки свай готовится площадка:

• удаляют корни деревьев, верхний слой грунта;
• размечают расположение фундамента с помощью шнуров;
• определяют уровни стволов над поверхностью;
• размечают оси свай.

Бетонирование и армирование свай

После подготовки отверстий под сваи, из рубероидного материала сворачивают «трубы», которые должны соответствовать скважинам в охвате, а длина на 20-30 см более их глубины.

Вверху «трубу» нужно делать крепче, из 2-3 слоев рубероида, и стягивать прочной проволокой. Этот конец будет верхней опалубкой. Затем «трубу» аккуратно водят в скважину.

Если на дне есть немного воды, это нестрашно. Но когда вода заполняет четверть скважины, ее нужно откачать.

Если такую «трубу» не сделать, негативных последствий не избежать.

Опалубка

Схватывание бетона происходит в первые сутки с момента приготовления смеси. И чтобы прочность была максимальной, крайне важно, сохранение в бетонной массе «цементного молочка». Оно не должно стечь в землю, ибо тогда не достичь заданной прочности бетона.

В случае промерзания грунтовой поверхности, пучащие силы будут воздействовать на шероховатую поверхность сваи сильнее, если она образовывалась без «трубы».

Когда скважины подготовлены, нужен будет каркас из арматуры. Для этой цели можно взять на каждый свайный ствол по 3 прута арматуры шестимиллиметрового диаметра. Их скрепляют поперечными перекладинами интервалом в 50-60 см.

Вертикальные прутья выводятся выше свай ниже высоты ростверка на 2-3 см.

После образования каркаса в скважине начинают подачу бетона по 4-сантиметровым слоям, и уплотнение их с помощью вибраторов.

Устройство ростверка

Для устройства ростверка для легкого дома рекомендуют соблюдать такие параметры:

• высота – от 30 см;
• ширина равная ширине цоколя, а если его нет, ширина равна толщине стен 1-го этажа, но не менее 40 см.

Рассечение ростверка трубами недопустимо. Отклонение сваи от вертикали определяют отвесом. Оно не должно быть больше 5 см.

Во время сборки ростверка нужно внимательно закрепить элементы на оголовках свай. Если балку ростверка заменяют на несущие железобетонные перемычки, их закрепляют друг с другом сваркой с арматурными стержнями.

После сборки ростверка все швы и стыки наполняют цементным раствором или бетоном.

Ограничения в применении свайного основания

У такого типа фундаментов есть и недостатки, вернее ограничения, которые препятствуют их применению.

Железобетонные основания не стоит применять в горизонтально неустойчивых грунтах, потому как здание не будет устойчивым к опрокидыванию.

При возведении такого фундамента возникают проблемы с цоколем.

Приходится заполнять пространство между сваями, как в столбчатом основании.

Это требует дополнительных затрат средств.

На видео продемонстрирована забивка жб свай ИЖ-3-38-С1 (С2) С-08 безопалубочного формования