Свайный фундамент: плюсы и минусы, Свайный фундамент своими руками: пошаговая инструкция для самостоятельного монтажа и заливке основания, а также его устройство

 Основное назначение и виды свайных фундаментов.

Свайный фундамент используется при строительстве промышленных и жилых объектов; его можно использовать при строительстве многоэтажных домов даже на мягких грунтах.

Такой фундамент позволяет значительно сократить процесс обустройства подвальных помещений или полностью исключить эти строительные работы из сметы затрат.

Основные причины возведения свайного фундамента следующие:

• Слабый верхний слой почвы. Такие почвы могут содержать перегной, примеси торфа, песок, глину.
• Наличие большого количества воды в почве делает ее зыбучим песком.Такие природные условия создают необходимость переноса нагрузки конструкции на более плотные и глубокие почвы; устройство свайного фундамента с ростверком, повышенная плотность почвы.
• Используя свайный фундамент, можно сократить объем земельных работ. Также снизятся затраты на подготовку: рытье котлована, аренда грузовика, вывозка выкопанного грунта, засыпка, покупка бетона и многое другое.

Свайный фундамент бывает нескольких разновидностей:

Cвайно-ростверковый, свайно-винтовой, свайно-ленточный. У каждого типа есть достоинства и недостатки, мы рассмотрим их подробнее.

Стековый фундамент: плюсы и минусы.

Использование решетчатой ​​основы имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

Преимущества такого фундамента:

• позволяет строительство практически на любом типе грунта;
• повышенная стабильность;
• повышенная грузоподъемность (позволяет удерживать крыши и стены с очень большим удельным весом);
• соотношение цены и качества (нет необходимости использовать готовое решение, можно сделать самому);
• прочность основания дает возможность всей конструкции осесть в случае усадки грунта; не требует специальной подготовки строительной площадки (снижение затрат за счет сокращения трудоемких работ);
• обеспечение естественной вентиляции всей нижней плоскости конструкции (снижается влажность, устраняется конденсат);
• безопасность (снижается риск затопления в случае наводнения);
• скорость строительства; высокая скорость строительства.

Важно! Возведение фундамента на сваях требует аккуратности в расчетах и ​​соблюдения технологии строительства. При перегрузке по тоннажу опоры велик риск разрушения здания в будущем.

Недостатки свайно-ростверкового фундамента:

• невозможность возведения свайно-ростверкового фундамента на каменистых грунтах; трудоемкость монтажа фундамента при горизонтальном перемещении грунта;
• довольно высокая цена свайно-ростверкового фундамента, которая намного выше стоимости других вариантов;
• невозможность построить цокольное или цокольное помещение (такой тип фундамента используется исключительно для легких и средних конструкций);
• точность расчетов (погрешности расчета приведут к деформации опор и образованию трещин в доме).
• Заказать расчет свайного фундамента у специалистов недешево. Поэтому общая стоимость работ значительно увеличится.

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы.

Эта технология известна еще в прошлом веке, поэтому ее достоинства и недостатки изучаются давно.

Преимущества данного фундамента:

• невысокая цена на свайно-винтовой фундамент, который в несколько раз дешевле монолитного или плитного фундамента;
• высокая скорость строительства (нет необходимости выравнивать землю и рыть траншеи); минимальное нарушение структуры почвы;
• отсутствие вибрации (возможность строить постройки рядом с памятниками архитектуры, памятниками, вековыми деревьями);
• рекомендуется для установки на болотистой местности, на краю водоемов (идеальный выбор для строительства причала);
• полная независимость от погодных условий; многократное использование конструкции; монтажные работы выполняются с минимальными затратами (физическими, техническими).

Недостатки свайно-винтового фундамента:

• опоры очень чувствительны к коррозии (при изготовлении используются сплавы железа); хрупкость конструкции;
• невозможность использовать пространство под домом (категорически запрещено строить погреб или подвал).

Свайно-ленточный фундамент: плюсы и минусы.

Достаточно распространенный вид фундамента, который также имеет свои специфические особенности.

Преимущества ленточных свайных фундаментов:

• можно возводить на участках со сложным рельефом;
• оперативность (минимальное количество оборудования и человеческих ресурсов, задействованных при возведении конструкции); способность выдерживать небольшие удары и движения по земле;
• сваи можно изготовить самостоятельно, используя только имеющийся в наличии материал;
• скорость строительства.

Недостатки ленточного фундамента:

• необходимость детальных геодезических измерений;
• индивидуальный расчет длины, толщины и глубины каждой стойки;
• невозможность создания подвала;
• обязательные работы по утеплению недр;
• используется исключительно для строительства малоэтажных домов (максимум три этажа).

В настоящее время стоимость любых строительных работ значительно выросла. Поэтому многие домовладельцы решают проблему возведения фундамента самостоятельно и с применением всевозможных подручных средств.

Рассмотрим подробно основные моменты устройства трех типов свайных фундаментов.

Этот тип фундамента имеет характерную бетонную фундаментную конструкцию. К нему крепится балка, залитая бетоном и армированная армированными элементами. Это уникальная система, состоящая из опор (свай) и сетки. Опорную функцию выполняют столбы круглой или прямоугольной формы. Столбы погружаются на специально рассчитанную глубину. Именно на них держится вся весовая составляющая постройки.

Ростверк представляет собой монолит, объединяющий все установленные сваи.Свайно-ростверковый фундамент можно возводить самостоятельно, ведь снимать грунт не нужно. Для того, чтобы вбить опоры в землю, используются специальные прижимные устройства. После окончательной установки свай их обрезают на одном уровне. Затем производится общее соединение ростверком, обеспечивающим равномерную нагрузку на каждую отдельную опору.

Секционный свайно-винтовой фундамент.

Фото свайно-ростверкового фундамента покажет это намного лучше любого подробного описания. Часто основой опор служат металлические трубы, полые изнутри. Это делает их легче, чем другие типы свай. Их легче загнать на значительную глубину. Для повышения устойчивости внутрь заливается бетон.

Важно! Ростверк в этом случае служит надежным и жестким фундаментом для следующего этапа строительства — кладки стен.

Изготовить можно двумя способами:

Соберите из железобетонных элементов. Залить монолитный скотч.Процесс завинчивания бурового полотна и перекачки жидкого бетона под давлением. Чтобы построить фундамент своими руками, лучше выбрать второй способ — монолитную сетку. Это значительно упростит задачу заливки бетона.

Последовательность действий следующая:

Оставьте небольшое пространство между землей и нижней частью проволочной сетки. Это поможет предотвратить набухание всей конструкции; разметить будущее расположение свай; пробурить скважины и установить сваи; сверху следует уложить опалубку; внутри опалубки монтируется арматурный каркас. Необходимо полностью погрузить его в бетонный раствор. Для этого под самые нижние бруски следует поместить бруски;

Винтовая свая, тщательно защищенная от коррозии, может использоваться повторно.Выступающие из кронштейна стержни должны быть соединены с обоймой, укрепляющей решетку.Это обеспечит основанию большую надежность и прочность; затем решетку можно залить бетоном. Бетонирование выполняется послойно, чтобы избежать образования пузырьков воздуха.

Чтобы правильно выбрать тип фундамента, нужно исходить из примерного веса будущего дома. Фундамент с свайной решеткой имеет довольно большие пределы нагрузок, поэтому он подходит в качестве основания для зданий из газобетона, панельных и каркасных домов.

Не рекомендуется использовать этот тип фундаментов в многоэтажных домах из-за низкой устойчивости к опрокидывающим нагрузкам, возникающим на движущихся грунтах. Оптимальный вариант — использовать свайно-решетчатый фундамент под газобетон.

Важно! Ширина решетки должна немного превышать ширину стен будущей конструкции. Это повысит долговечность постройки.

Расчет свайного фундамента

Общее количество свай и их разбивка рассчитана на строительство одноэтажного дома 7х7 м.Ориентировочный вес расходных материалов (кровля, дерево, обшивка и т. Д.) — 25000 кг. Полезная нагрузка: 7x7x150 (принятое значение для жилых помещений) = 7350 кг. Снеговая нагрузка: 7x7x180 (постоянная) = 8820 кг. Расчет общей массы нагрузки на фундамент: 25000 + 7350 + 8820 = 41170 кг. Это значение необходимо умножить на коэффициент безопасности 1,1. У нас 45 287 кг.

Теперь осталось полученное значение разделить на размер нагрузки на сваю (например, винт): 45287/2000 = 22,6435. После округления получаем 23. Это необходимое количество носителей.Стадия монтажа — 1,2 м.

Фундамент на винтовых стойках с металлической решеткой.

Если участок, на котором вы решили построить дом, имеет сложный рельеф, целесообразнее использовать ленточный фундамент. Он состоит из ленты (ростверка) и флиса. Технология возведения фундамента такого типа не отличается особой сложностью, поэтому ее можно выполнить своими руками. Для выполнения этой работы соблюдайте следующие правила:

Сделайте разметку. Для этого направьте стержни к углам будущей конструкции и натяните между ними веревку; определить расположение свай; выкопайте яму для ленты; просверлить отверстия под сваи на дне; установить в вырытые ямы асбестоцементные трубы, засыпав их песком примерно на 30 см;

Сетчатый фундамент обычно используют на рыхлых, водонасыщенных грунтах.

Оборудовать тщательную гидроизоляцию свай рубероидом; установить в каждую трубку по несколько металлических стержней.Брусья должны возвышаться на 20 см над землей; заполнить каждую трубу бетоном, не допуская появления воздушных карманов; после застывания бетона накладывается лента. Для этого дно конструкции укладывается брусками толщиной 5 см, а затем устанавливается специальная сетка. Элементы сетки надежно соединены с элементами армирования; установлена ​​опалубка (деревянные щиты, усиленные подкосами и подкосами).Опалубка должна немного превышать высоту будущего цоколя;

Важно! Чтобы придать стенам дополнительную надежность опалубки, закрепите их колышками, вбитыми в землю (снаружи и изнутри). Верхушки столбиков следует плотно обвязать проволокой. Заливать бетон нужно не оставляя зазоров.

По отзывам, свайный винтовой фундамент лучше всего использовать для строительства жилых и нежилых помещений на влажных грунтах. Рассчитаем необходимое количество столбов на примере.

Исходные данные: диаметр ворса — 40 см; расчетный вес дома — 80 тонн; несущая способность грунта 5 кг / см2. Fw = (πd2 / 4) × R. Нагрузка на сваю: 3,14 (постоянное значение) x 1600 (квадратный диаметр) = 5024. Полученное значение делим на 4 (постоянное число) и умножаем на значение несущей способности грунта: 5025/4 х 5 = 6280. Количество необходимых свай: 80 т / 6280 = 12738. Округлите полученное значение. Вам нужно 13 свай.

Помните, что для правильного выполнения свайного фундамента необходимо рассчитать количество свай. Неправильные расчеты приведут к появлению трещин в доме и постепенному разрушению его стен.

Усиление ленты свайного фундамента.

Чтобы построить дом без погреба и цоколя, следует выбрать фундамент винтовой. Он состоит из свай, которые вкручиваются в землю как шурупы. Не рекомендуется для твердых почв. Как правильно установить винтовые сваи для фундамента своими руками — нагляднее покажет видео.

Процесс строительства состоит из следующих этапов:

1. определяем количество необходимых опор и величину нагрузки на них. Расчет нагрузки на болтовые сваи для фундамента производится по формуле: площадь дома x (40 + 15xV), где B — высота фасада здания;
2. делаем разметку на земле при помощи кольев и веревки;
3. просверливаем отверстия под свай. Их диаметр должен быть немного меньше диаметра лопастей сваи; устанавливаем опоры;

Важно! Обязательно используйте уровень для соблюдения строгой вертикальной установки. Если опора неровная, фундамент не выдержит нагрузки.

лишняя длина сваи удаляется дробилкой; К обрезному краю опоры приваривается стальная площадка. К нему прикреплен металлический швеллер.

Как сделать свайный фундамент из проволочной сетки.

Проволочная сетка — это часть фундамента, возвышающаяся над поверхностью земли. Он предназначен для распределения нагрузки на свайную конструкцию. Для изготовления ростверка используются железобетонные или металлические балки, объединяющие сваи в единую конструкцию. Чтобы правильно построить ростверк, необходимо соблюдать следующую последовательность:

Возводится опалубка; проложена арматура. Его тщательно укрепляют, чтобы избежать возможного смещения; заливается бетон. Убедитесь, что нет протечек за пределы опалубки; воздух выходит из бетона. Делать это можно с помощью обычной арматуры;

Процесс застывания винтовых свай.

Для этого накройте его полиэтиленовой пленкой. В течение недели необходимо периодически снимать полиэтилен и поливать конструкцию; затем снимается опалубка.

Чтобы построить прочный и надежный дом, нужно правильно обустроить его фундамент. Перед тем как приступить к строительству, внимательно ознакомьтесь с основными принципами кладки постройки и основными правилами монтажа. Соблюдая все необходимые технологии, вы отлично справитесь с самостоятельным возведением фундамента.

Самостоятельное Проектирование фундамента

Первым этапом обустройства любого свайного фундамента является его проектирование, в процессе которого необходимо определить несущую способность железобетонной опоры и совокупные нагрузки на фундамент, и исходя из них высчитать требуемое число свай для возведения дома.

Важно: грузонесущие свойства сваи всегда определяются «по грунту», поскольку несущие характеристики бетона как материала превышают аналогичные показатели почвы. К примеру, 1 кв. см. бетона М100 выдерживает нормативную нагрузку в 100 кг/кв.см, тогда как 1 см2 преобладающего в Московском регионе глинистого грунта держит не более 6 кг/см2.

Рис 1.1: Схема буронабивного фундамента

Чтобы узнать грузонесущие свойства грунта необходимо проводить геодезические изыскания на строительной площадке. При их реализации бурятся геодезические скважины, из которых берутся пробы грунта для лабораторного анализа. Цена услуги зависит от глубины разработки грунта — от 2 до 3 тыс. за 1 погонный метр скважины (в цену включена стоимость лабораторных работ).

Мы предлагаем вам усредненный расчет грузонесущих свойств свай по распространенному в Москве глинистому грунту. В таблице приведены характеристики типичных для индивидуального строительства свай диаметром 15-40 см.

Рис 1.2: Характеристики буронабивных свай

Важно: для собственноручного монтажа свайного фундамента под жилые здания рекомендуем использовать опоры диаметром 30 см, сваи меньших размеров применимы лишь для возведения неответственных построек и тяжелых заборов.

Чтобы определить число свай в фундаменте вам необходимо рассчитать общую массу здания, что делается посредством умножения площади конструктивных элементов строения на нормативный вес стройматериалов, приведенный в следующей таблице:

Рис. 1.3: Удельный вес элементов здания

К полученной массе здания добавляются следующие нагрузки:

• Полезная эксплуатационная нагрузка — 100 кг на кв.м. перекрытий дома (цокольного и междуэтажного);
• Снеговая нагрузка на кровлю (зависит от региона строительства).

Рис. 1.4: Карта снеговых нагрузок РФ

Итоговая сумма нагрузок умножается на 1.2 (коэффициент надежности), после чего полученный результат делится на грузонесущую способность одной сваи. Тем самым определяется требуемое число опор в основании.

Схема размещения свай составляется следующим образом:

• Минимальное расстояние между опорами — 1 м., максимальное — 3 м;
• Обязательно наличие свай в точках стыковки стен по углам здания и в местах соединения внутренних и внешних стен;
• Углубляются опоры ниже глубины промерзания почвы в данном регионе (во избежание негативных нагрузок от пучения грунта).

Рис. 1.5: Карта промерзания почвы в регионах России

Подготовительные работы

Перед началом монтажа фундамента необходимо приобрести требуемые расходные материалы — бетон, арматуру и строганные доски для монтажа опалубки под ростверк. Нормативный расход бетона и арматуры на типовые конфигурации буронабивных свай приведен на рисунке 1.1

Чтобы собственноручно построить буронабивной фундамент вам потребуются следующие инструменты и материалы:

• Для разметки — арматурные стержни, строганные доски и бруски, строительный шнур либо бечевка, саморезы, уровень, рулетка;
• Для монтажа ЖБ свай — бетономешалка, лопаты, ручной бур, ведра, рулонный рубероид, скотч, тачка для вывоза земли;
• Для создания армокаркасов: сварочный аппарат, болгарка, арматурные стержни (рифленые, диаметром 12-15 мм, и гладкие, 8-12 мм. в диаметре);
• Для ростверка — товарный бетон в необходимом количестве, доски для опалубки, ножовки, гвозди и саморезы, электродрель, провило, гидроизоляционный материал ростверка для укрытия после заливки.

Важно: первоначально необходимо подготовить строительную площадку — убрать поверхностную растительность, мусор, камни и валуны, которые могут мешать проведению работ. При наличии уклонного рельефа площадка выравнивается по одному уровню.

Разметка фундамента своими руками

Для разметки основания необходимо сбить обносочные щиты из строганных досок и брусьев. Конструкция состоит из двух горизонтальных поясов, первый из которых используется для разбивки нулевого уровня свай (их высоты), второй — для разбивки верхней грани ростверка.

Рис. 1.6: Конфигурация щитов обноски

Первоначально размечаются базисные линии фундамента (контуры стен здания)- от ориентира (забора либо границы участка) отсчитывается расстояние и устанавливается обноска первой стены, между щитами натягивается бечевка (нить фиксируется с помощью вкрученного в доску самореза).

Перпендикулярно к проложенному контуру размечается смежная стена. Прямой угол проверяется посредством египетского треугольника (на пересекающихся шнурках отступается расстояние в 3 и 4 метра, делается пометка изолентой и вымеривается длина диагонали — при правильном угле ее длина составляет 5 метров).

Рис. 1.7: Разметка свайного фундамента

Далее аналогичным образом размечаются две оставшиеся стены. На расстоянии толщины ростверка на обноске устанавливается второй шнурок, определяющий внутренний контур стен. Положения свай размечаются согласно их проектному расстоянию друг от друга — устанавливаются обносочные щиты и от пересечения бечевки опускается отвес, под точкой которого забивается арматурный колышек, определяющий место монтажа сваи.

Монтаж буронабивных свай своими руками

После разметки фундамента натянутая бечевка демонтируется и оставляются лишь колышки в местах обустройства свай. Технология создания опор реализуется в следующей последовательности:

• С помощью ручного бура разрабатываются скважины под сваи. Имеет смысл пройти все скважины за раз, чтобы в дальнейшем за один заход залить опоры бетоном;
• Из рулонного рубероида формируется цилиндр, равный диаметру сваи, который скрепляется с помощью скотча. Цилиндр в данному случае выступает в качестве опалубки сваи, поэтому его высота должна равняться полной длине железобетонной конструкции (при необходимости — выступать из скважины). После создания опалубка размещается внутри полости;

Рис. 1.8: Опалубка из рубероида под буронабивную сваю

• В скважины вставляются арматурные прутья в количестве 4-8 штук (зависит от диаметра сваи). Стержни погружаются в грунт так, чтобы почва их надежно фиксировала. Длина арматуры должна быть больше длины сваи на 30-40 см, выступы необходимы для стыковки с армокаркасом ростверка;
• В подготовленные скважины заливается бетонная смесь (используются марки бетона М200 либо М300). Смесь можно готовить самостоятельно посредством бетономешалки либо заказать товарный бетон в необходимом количестве;

Рис. 1.9: Заливка буронабивных свай бетоном

• После заливки бетон штыкуется арматурой, что необходимо для удаления из смеси образовавшейся в ней полостей воздуха.

Важно: сформировав бетонное тело свай необходимо выжидать 20-30 дней перед последующими работами, на протяжении которых конструкции набирают нормативную прочность.

Самостоятельный Монтаж железобетонной обвязки

Перед обустройством ростверка необходимо восстановить демонтированные для монтажа свай базисные линии на обноске. Бечевка в данном случае натягивается по верхнему горизонтальному поясу, отвечающему за уровень ростверка.

По контурам обвязки устанавливается опалубка из дерева. Первоначально нужно установить U-образные несущие элементы из бруса между буронабивными сваями, после чего сбитыми в щит досками обшивается наружный контур опалубки.

Рис. 2.0: Несущие конструкции и боковой щит опалубки

Далее устанавливается стенка по внутреннему контуру опалубки и подготавливаются доски на нижний пояс. В них нужно вырезать болгаркой посадочные гнезда в местах расположения буронабивных свай.

Рис. 2.1: Нижний пояс опалубочной конструкции

После формирования стенки опалубки укрываются гидроизоляционным материалом и начинаются работы по установке армокаркаса. На выступающей из свай арматуре фиксируются горизонтальные стержни, поднятые на 5-ти сантиметровую высоту, к которым привариваются предварительно подготовленные прямоугольные хомуты.

Рис. 2.2:  Стыковка арматурных каркасов свай и ростверка

Боковые контуры хомутов в данном случае выполняют функцию поперечного армирования. Количество продольных поясов выбирается исходя их ширины ростверка, для обвязки стандартной ширины в 40 см. используется 4 пояса.

Важно: каждая сторона арматурного каркаса должна размещаться на расстоянии в 5 см. от стенок опалубки, поскольку при выходе арматуры из бетонного тела каркас будет подвергаться ускоренной коррозии.

Верхний контур продольной арматуры приваривается к поперечным хомутам. Особое внимание уделите укреплению угловых соединений — перекрестная стыковка тут не допускается.

Рис. 2.3: Правильное армирование углов обвязки

Правильная стыковка углов выполняется согласно нижеприведенной схеме — Г-образные усиления нужно использовать как на нижнем, так и на верхнем поясе продольной арматуры.

Рис. 2.4: Схема соединения угловых частей армокаркаса

После установки армокаркаса в опалубку на внутренней поверхности ее стенок делаются высотные отметки, по которым определяется уровень заполнения формы бетоном. Для заливки обвязки рекомендуем применять товарный бетон, закупленный в необходимом количестве (промежуточное отвердевание слоев тела ростверка не допускается, так как оно приводит к уменьшению итоговой прочности конструкции).

Рис. 2.5: Заливка ростверка бетоном

По завершению заливки бетон необходимо проштыковать арматурой (чтобы удалить из смеси полости воздуха) и укрыть опалубку клеенкой. В процессе отвердевания, которое происходит в течении 25-30 дней, бетон нужно периодически увлажнять из шланга с распылителем. Снятие опалубочной конструкции выполняется по истечению двух недель после заливки ростверка.

Этапы строительства

Чтобы заложить прочный и надежный фундамент под частный дом, сначала необходимо изучить нормативную документацию, а затем проанализировать геологическое состояние участка. Для инженерных расчетов и определения конструктивных параметров строителю нужно гидрогеологические особенности участка и климатические условия в регионе.

Расчет свайного поля и земляные работы

Инженерные расчеты для свайного фундамента включают определение глубины погружения, частоты расстановки свай, а также высоты надземной части опорных элементов.

Оптимальная глубина погружения силовой конструкции – ключевой показатель, от которого зависит устойчивость фундамента, а также его стойкость по отношению к нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации.

Проектная глубина должна удовлетворять двум условиям:

1. Конец конструктивного элемента упирается в твердый несущий пласт.
2. Свая заложена на 15% ниже точки промерзания грунта.

Глубину расположения высокоплотной породы определяют в процессе геологических изысканий на участке. Уровень сезонного промерзания почвы можно узнать из справочников или рассчитать прикладным способом:

где:

• Tm – среднемесячная отрицательная температура зимой;
• K0 – коэффициент по составу почвы (глина – 0,24; песок – 0,28; гравий –0,35);
• Kh – коэффициент промерзания по температурному уровню в помещении (регламентируется нормами СНиП).

Как установить сваи на поле? Оптимальная частота расстановки силовых элементов считается равной от 1,5 до 2,5 м. Точно определяют показатель, исходя из потребности в опорных элементах. Последний показатель, в свою очередь, находят делением общего веса постройки на грузоподъемность одной сваи.

Чтобы узнать, какую нагрузку оказывает сооружение на фундамент, нужно суммировать все проектные нагрузки:

1. Массу конструктивных элементов (стен, перекрытий, кровли, пола и т.д.).
2. Полезную нагрузку от людей и предметов интерьера (принимают равной 150–180 кг/м2).
3. Массу снежного пласта по средним показателям за зиму в регионе (справочная информация).

Суммарный вес сооружения всегда умножают на коэффициент запаса надежности (1,05 – 1,4).

Грузоподъемность сваи для предварительных вычислений можно взять из технической документации. Прикладной метод расчета основывается на параметрах опорного элемента и геологических условий на участке. Формула для определения несущей способности одной сваи:

где:

• Yc – показатель условий работы;
• Ycr – коэффициент по сопротивлению грунта нагрузкам;
• R – расчетное сопротивление почвы;
• D – диаметр силового элемента;
• P – периметр сечения сваи;
• Ycri – показатель, отражающий давление грунта на стенку сваи;
• Fi – сопротивление почвы относительно поверхности сваи;
• L – глубина опоры.

Табличные коэффициенты берут из СНиП 2.02.03-85. В нормативном документе также расписаны нюансы вычислений для разных типов фундамента в зависимости от исходных условий.

Зная вес сооружения, делят показатель на грузоподъемность одного силового элемента и таким образом узнают необходимое количество свай для закладки фундамента.

Шаг между опорами выбирается в индивидуальном порядке, исходя из конструктивных особенностей сооружения, несущей способности грунта, а также регламентированных условий, которые заключаются в следующем:

1. Минимальный шаг равен трем диаметрам сваи или 1,5ø (когда сваи расставлены группами или погружены под углом).
2. Максимальное расстояние между силовыми изделиями составляет 6ø (когда строительство ведется на высокоплотных и крупнообломочных грунтах или вес сооружения незначительный).

Нормативные правила регламентируют лишь минимальную высоту надземной части основания, которая должна составлять 200 мм. На практике цокольную часть увеличивают до 300 – 450 мм, исходя из среднего количества осадков в год.

Для домов с деревянными стенами целесообразно увеличить высоту свай до 500 и более мм, а в регионах, где выпадает большое количество снега зимой, цоколь может быть выше 1 м.

Когда строительство свайной силовой конструкции ведется на склонах, а также участках со сложным рельефом, то высота надземной части опор будет неодинаковой, но горизонтальная плоскость по оголовкам всегда выдерживается на одном уровне.

Предварительное бурение

Предварительное бурение требуется для закладки набивных опор, а также в некоторых случаях строительства забивного фундамента, чтобы облегчить и ускорить процесс вхождения сваи в грунт.

В зависимости от проектных глубины и диаметра шурфом применяют:

• ручной бур (ТИСЭ-Ф, CARVER AG и др.);
• гидравлический инструмент (Iron Mole Element и др.);
• самоходную спецтехнику.

В первом случае оборудование справляется со скважинами глубиной до 2 м и диаметром до 300 мм. Фундаментные буры можно приобрести по цене 2000 до 6000 тысяч или арендовать за 200–800 руб./сутки в зависимости от технологических возможностей техники.

Гидравлические инструменты отличаются более высокой производительностью, чем ручное оборудование. В зависимости от проектных потребностей подбираются шнеки, которые обеспечивают выработку скважин диаметром до 450 мм. Аренда оборудования в комплекте – 2000–3500 руб./сутки. Покупка новой установки обойдется строителю в 150 тыс. руб.

Самоходные буровые установки – тяжеловесные агрегаты, оборудованные трубчатым или шнековым дизель-молотом, либо вибромолотом. Машины для бурения свай вырабатывают скважины в тех местах, где не справляются остальные установки. Стоимость услуги обойдется собственнику от 300 до 1000 руб. за погонный метр бурения в зависимости от диаметра шурфа, сложности грунта, плотности застройки и т.д.

Армирование и заливка опор бетоном

При изготовлении свайно-набивного фундамента важными технологическими этапами является армирование и заливка бетоном.

Армирование свай под легковесные и малозначимые постройки (садовые качели, легкие заборы) проводить необязательно. Когда планируется строительство основания под сооружения жилищного и промышленного назначения в грунтах, где на опоры в процессе монтажа и эксплуатации будут действовать различные нагрузки, то строителю необходимо сделать арматурный каркас.

Для армирования понадобятся стальные рифленые пруты (класс А2-А3), гладкая арматура меньшего сечения, обвязочная проволока (если не используется сварочный аппарат). Количество металлопроката и схема армирования выбирается в соответствии со сводом правил, изложенным в СНиП 52-01-2003 (2018).

Как залить сваи бетоном? Готовый армокаркас помещают в подготовленную скважину и заливают раствором таким образом, чтобы над поверхностью выступали продольные пруты. Для свайных фундаментов используют бетон плотностью 1800–2500 кг/м3 (выбирают по вышеуказанному СНиП). Жидкий раствор протыкают прутком, чтобы удалить лишний воздух из массы.

Обвязка силовых элементов

Технологический этап, который позволяет собрать все силовые элементы в единую конструкции. При этом нагрузка на несущий пласт земли передается равномерно. Обвязка выступает опорной площадью для цокольного перекрытия и стен.

По материалу изготовления обвязка может быть:

• деревянной (под каркасно-щитовые дома и постройки из бруса);
• металлической (преимущественно используют для винтовых свай);
• ленточной железобетонной.

Деревянную обвязку из бруса делают редко, поскольку материал имеет ограниченный ресурс по прочности и сроку службы.

Для изготовления металлической обвязки используют двутавровые балки или швеллеры. Металлические элементы свариваются в единый силовой элемент, а затем фиксируются по оголовкам к сваям также сварным способом.

Железобетонная лента используется чаще всего, поскольку является универсальной конструкцией, которая применяется по технологии для строительства малоэтажных домов и коттеджей.

Заливка наземной части

Технологические этапы возведения железобетонного ростверка:

1. Строительство щитовой опалубки по периметру свайного поля и в местах, где будет закладываться лента по проекту внутри контура сооружения.
2. Укладка гидроизоляционного материала по всей внутренней поверхности опалубки.
3. Монтаж армокаркаса и устройство его в опалубке на подборках.
4. Жесткая связка арматуры ленты с выступающими прутками из верхней части опор.
5. Бетонирование конструкции (выполняется одновременно, использование виброустановок будет преимуществом).

После застывания ростверка демонтируют опалубку (если разборная) и переходят к следующему этапу строительства.

Гидроизоляция и утепление

Защите от разрушающего воздействия влаги подлежат все типы свайного основания, а именно:

• винтовые сваи покрывают гидрофобным составом и бетонируют трубу;
• в качестве гидроизоляционного слоя для набивных свай используют рубероид, который одновременно выполняет функцию обсадной трубы;
• забивные сваи защищают гидроизоляционным слоем по верхней плоскости опорных элементов.

Теплоизоляционный материал укладывается в опалубку при возведении ростверка или сверху свай под цокольным перекрытием. Такое мероприятие позволяет значительно сократить тепловые потери.

Отделка цоколя и необходимость отмостки

Цоколь представляет собой надземную часть свайного фундамента и в большей степени подвержен влиянию влаги и холода, чем стены дома. Поэтому при его отделке обязательно реализуют как внутренние, так и внешние мероприятия по устройству тепло- и гидроизолирующих слоев. Для внешней отделки цоколя можно использовать кирпичи, плитку, сайдинг, профнастил, искусственный или дикий камень.

Основная функция отмостки заключается в отводе грунтовых и осадочных вод от фундамента и дома. Эффективность технологии обеспечивается за счет наклона отмостки, а также устройства песчано-щебневой дренажной подушки под ней.

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011 . Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• 
  
  вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. 
   
   На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

При усилении фундамента можно увеличить количество свай или полностью заменить свайное поле на силовую конструкцию с большей опорной площадью и обвязкой контура.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

Что нужно знать о заливке такого фундамента.

Заливка свайно ленточного фундамента своими руками.

Вяжущим компонентом смеси является обычный портландцемент марок М200 – М500

1. Тип цемента. Тут нужно использовать портландцемент марки не ниже М-200. Этот цемент используется для создания раствора.
2. Раствор должен быть средней плотности, но не жидким.
3. Заливку нужно делать одновременно или при небольшом временном диапазоне сначала всех свай. Но только тогда, когда будет установлена и соединена вся арматура.
4. Рекомендуется сначала залить несущие конструкции и оставить на пару дней, пока бетон укрепится. Не рекомендуется сразу после заливки свай начинать заливку ростверка по одной причине: достичь герметичности трубы с песчаной подушкой практически не реально и часть бетона уйдет через нижнюю кромку.
5. Как только бетон закрепится, заливается ростверк одновременно в нескольких местах. Тут стоит использовать несколько достаточно мощных бетономешалок, чтобы автоматизировать процесс.
6. После заливки всего ростверка оставить его сохнуть несколько дней, до недели включительно, чтобы бетон получил как минимум половину своей прочности.

После заливки и утряски фундамента рекомендуется проверить горизонтальность ростверка, выровнять поверхность и укрепить стенки фундамента дополнительными балками. Ведь теперь можно начинать возведение несущих стен здания.

Нюансы, которые возможны при заливке свайно-ленточного фундамента.

• Заливать нужно сначала сваи, а уже потом пространство ленточного ростверка;
• Раствор должен быть средней плотности, но не густой;
• Арматура должна быть покрыта полностью, допускается выступ вертикальных слоев вне ленточного ростверка, если конструкция предусматривает перенос нагрузки на несущие стены;
• Заливать всю конструкцию нельзя в мокрую или сырую погоду, иначе бетон наберет лишнюю влажность и потеряет коэффициент прочности.

Таким образом, при создании свайно-ленточного фундамента из буронабивных свай или полых металлических свай именно технология заливки играет ключевую роль. Тут не рекомендуется в сваях использовать наполнитель, его можно применять только в ленточной конструкции. В сваю нужно залить только бетонный раствор с песка, цемента марки М-200 и выше и воды.

Как сделать свайно-ленточный фундамент правильно?

Заливка свайно ленточного фундамента своими руками.

Свайно-ленточный фундамент на буронабивных сваях.

Прежде всего, что это такое! Это монолитная бетонная конструкция, которая состоит из бетонных или железобетонных свай и ленточного ростверка, который соединяет сваи между собой и служит несущей перемычкой. Соответственно, строительство такого фундамента нужно начинать не с разметки расположения свай, а с предварительного эскиза будущего здания. Почему это нужно? А это простой расчет, в который входят следующие параметры:

• Выбор строительных материалов для будущего здания, выполнение эскиза сооружения с подробной спецификацией всех материалов для несущих стен и перекрытий;
• Расчет максимальной массы проектируемого сооружения;
• Расчет максимальной нагрузки на существующий грунт с учетом горизонтальных и вертикальных подвижек, а также возможности смещения почвы через сезонные подвижки;
• Выбор типа ростверка. Как правило, для массивных зданий используется ленточный ростверк, который может состоять из бетонных блоков или кирпичной кладки и монтируется под всеми несущими стенами;
• Расчет типа и диаметра свай. А вот тут часто делают ошибки, ведь есть готовые формулы расчета нагрузки на сваи, но они не учитывают параметры состояния грунта и степень его деформации. Если их не учесть, тогда возникнет прогиб в слабом месте с дальнейшим разрушением сооружения.