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.
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:
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.
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:
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:
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.
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:
Забивные сваи используются по всему миру. Их практическая ценность и эффективность обеспечили широкое распространение для решения задач строительства частных домов и крупных сооружений.
Содержание статьиУстройство фундамента на сваях практикуется в том случае, если геологические характеристики строительной площадки, мягко говоря, далеки от идеала. Свайный фундамент можно построить даже на вечной мерзлоте или на нестабильном грунте с высоким уровнем геологической опасности.
И в этой статье мы расскажем нашим читателям о типовых технологиях обустройства свайных оснований.
Конструкция свайного фундамента состоит из пакета вертикальных опор (свай), соединенных с горизонтальной площадкой (ростверком).
По типу ростверка свайные фундаменты разделяются на две разновидности конструкций, а именно:
Монолитный ростверк позволяет отказаться от обустройства напольного покрытия. Зато балочная конструкция собирается в три-четыре раза быстрее.
По типу свай фундаменты разделяются на пять разновидностей конструкции, а именно:
Выбор конкретного типа свай зависит от исходных характеристик строительной площадки. Причем любой из вариантов свай можно использовать и в висячих конструкциях, опирающихся на сжимающий опору грунт, и в стоечных конструкциях, базирующихся на скальные горизонты.
В общий список достоинств, характерных для каждого типа конструкции свайного фундамента можно внести следующие пункты:
А в случае строительства на сложном рельефе плита фундамента на сваях, с точки зрения экономичности конструкции, является не просто оптимальным, а единственно возможным вариантом основания.
Недостатки свайных фундаментов практически незаметны.
И в перечень отрицательных качеств свайных конструкций можно внести лишь следующие пункты:
В итоге, большинство недостатков свайных оснований связаны с процессом строительства крупногабаритных фундаментов, эксплуатируемых в сложных условиях . Типовой проект основания под гараж или малогабаритный дом, или небольшую баню не вызывает особых затруднений даже у неопытных строителей.
Сложный расчет крупного свайного основания базируется на изучении геологических характеристик грунта и экспертной оценке жесткости конструкции ростверка. Кроме того, в таком случае необходимы и точные данные о пределе прочности всех конструкционных материалов, участвующих в строительстве фундамента.
Небольшие основания на десяток-другой свай рассчитывают по упрощенной форме предполагающей вычисление площади подошвы сваи и количества опорных элементов в фундаменте. Причем эти величины увязывают с несущей способностью грунта, которая выбирается по таблице и общей массой всего строения.
То есть, если масса дома равняется 25 тоннам, а несущая способность грунта не превышает 5 кг/см2, то общая площадь подошвы фундамента равняется 5000 см2 (25000кг:5кг/см2). И такой фундамент должен стоять на 10 опорах с площадью подошвы в 500 см2, что соответствует кругу с диаметром в 24 сантиметра.
Еще один параметр – глубина залегания опоры – определяется исходя из уровня промерзания грунта. То есть, свая должна погрузиться, как минимум, на 40-50 сантиметров ниже этой отметки. В итоге, глубина погружения большинства свай под малоэтажное строение не превышает 3-4 метров.
Разумеется, в сложных проектах фигурируют совершенно иные величины. Например, та же глубина погружения свай может равняться 30-35 метрам. Но такие данные получают только на основе геологических изысканий, в процессе которых нащупывается горизонт с максимальной несущей способностью грунта.
Чтобы соорудить простейшее основание на сваях необходимо действовать следующим образом:
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?
У свайного фундамента есть достоинства и недостатки. Среди положительных характеристик выделяют следующие:
К минусам свайного фундамента причисляют следующие моменты:
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:
Выделяют следующие разновидности под дом:
Рассмотрим более детально некоторые виды свайного фундамента под дом.
Данного рода фундамент под дом встречается литой, а также сборный.
Установка железобетонных опор производится посредством вспомогательной техники: мобильных кранов с молотами для опор, вибровбивателей, а также копров.
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.
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.
В отличие от буронабивных или винтовых свайных опор, фундаменты на забивных жб сваях обладают целым букетом весьма привлекательных характеристик:
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.
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.
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:
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.
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.
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.
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.
Бетонные сваи для фундаментов представляют собой сплошной или армированный металлом стержень, изготовленный из растворов с высокой маркой прочности, размещаемый в земле с целью придания устойчивости и надежности основам жилых домов и промышленных объектов. Их сфера применения включает возведение и усиление оснований на слабых грунтах, в районах с повышенными сейсмическими воздействиями, на участках с неровным рельефом. К особенностям монтажа относят потребность в спецтехнике.
В зависимости от конструктивного исполнения и способа установки различают:
Форма сечения, размеры и типы армирования могут быть разными. Все сваи под фундамент объединяет использование высококачественных бетонов и стали. Армирующий каркас бывает напрягаемого и ненапрягаемого типа, стержни располагаются продольно.
К главным показателям относят:
Стандартная маркировка включает тип конструкции (например, С и СЦ – универсальные цельные и составные с квадратным сечением, СГ – прямоугольным, СК – полые круглые, СО – оболочки), длину и ширину сваи, тип острия и информацию о схеме и типе армирования. Все первоначальные характеристики остаются неизменными в течение всего срока службы, для железобетона он достигает 100 лет и выше.
Особенности применения
Разнообразие в сортаменте и размерах позволяет выбрать сваи для фундамента из бетона и ж/б для любых климатических зон и грунтов. Главная функция – формирование оснований возводимых домов и усиление и ремонт уже эксплуатируемых. Максимальную устойчивость имеют забивные виды, несущие способности возрастают за счет уплотнения грунтов под нижним концом. Все конструкции размещаются строго вертикально по заранее составленной схеме, размеры подбирают из учета параметров почвы – низ опоры должен достигать устойчивых слоев.
К учитываемым особенностям относят необходимость использования изделий высокого качества, потребность в ростверке для фундамента и запрет на монтаж с применением ударного оборудование вблизи уже эксплуатируемых зданий (рекомендуемый минимум расстояния до соседних домов – 15 м). Большинство сложностей связаны со значительным весом железобетона: для подвоза и разгрузки требуется соответствующая техника (сваебойные установки, тележки) и наличие удобного подъезда (при его отсутствии задействуются краны и гусеничные машины). Это же касается необходимости строго вертикального размещения, невозможного без лебедок и гидравлических опор.
К однозначным преимуществам относят:
1. Длительный срок службы – до 100 лет без потребности в плановом или капитальном ремонте. Но такая долговечность обеспечивается исключительно при условии правильного монтажа.
2. Прочность, износостойкость и надежность. При выборе правильной схемы армированные сваи из бетона выдерживают вес многоэтажных домов, их несущие способности достигают 60 т.
3. Стойкость к коррозии, грунтовой и атмосферной влаге, действию химических веществ.
4. Универсальность, неограниченный климатический диапазон применения. Забивные изделия из железобетона используются наряду с металлическими винтовыми даже в районах с не оттаиваемыми грунтами.
5. Высокую устойчивость. Закладка фундамента на сваях позволяет достичь неподвижных слоев почвы вне зависимости от глубины их заложения и опереться на них с максимально возможной несущей способностью.
6. Огнеупорность.
7. Минимальное восприятие к перепадам давления. Сваи выдерживают и перераспределяют как опорно-поперечные нагрузки фундамента, так и боковые.
8. Ведение строительства на склонах и участках со сложным рельефом за счет использования изделий разной длины.
9. Быструю скорость монтажа благодаря задействованию спецтехники и виброоборудования, возможность закладки основания здания в холодное время года (для всех разновидностей за исключением набивных и заполняемых бетонным раствором).
10. Для забивных конструкций – уплотнение грунта вокруг опоры при ее погружении.
К учитываемым ограничениям относят массивность и крупные размеры свай, доставка собственным транспортом, как и монтаж своими руками, практически невыполнимы, по крайней мере для опор под жилые дома.
Нюансы и основные этапы установки
Выбор конкретной технологии погружения опоры в грунт зависит от ее типажа, для забивных требуется оказание статистического или динамического воздействия на оголовок при поддержке вертикального расположения самой сваи. С этой целью используются: гидравлические, дизельные и другие механические молоты, копровые устройства, вибропогружатели. Предпочтение отдается последним, эффект закрепления в грунте от постепенного погружения сильнее, а риск повреждения меньше, чем в случае забивания ударным инструментом.
Этапы включают:
Дальнейшие работы зависят от степени заглубления и вида ростверка, при значительных весовых нагрузках его закладывают из сборного или монолитного железобетона, последний вариант считается самым надежным. Технология погружения и закладки набивных или пустотелых свай отличается – на первом этапе проводится выемка грунта. Бетонные работы возможны исключительно в теплое время года, организовать прогрев основания в данном случае крайне сложно. Приступать к возведению цоколя разрешается не ранее достижения раствором прочности. Это же условие соблюдается при заливке ростверка.
Наименование | Длина, мм | Сечение, мм | Порядок армирования | Марка бетона | Вес 1 п.м., т | Цена, рубли |
Забивные сваи с квадратным сечением | ||||||
С 40.30-6 | 4000 | 300/300 | 6 | М200 | 0,92 | 3200 |
С 50.30-8 | 5000 | 8 | 1,15 | 3990 | ||
С 60.30-3 | 6000 | 3 | 1,38 | 3990 | ||
С 70.30-8 | 7000 | 8 | М350 | 1,6 | 5680 | |
С 80.30-6 | 8000 | 6 | М250 | 1,83 | 6190 | |
С 100.35-6 | 10000 | 350/350 | 6 | 3,1 | 12630 | |
С 120.35-9 | 12000 | 9 | 3,73 | 16050 | ||
То же, с напрягаемым каркасом | ||||||
С 80.30-10.1 | 8000 | 300/300 | 10 | М250 | 1,825 | 10500 |
То же, повышенной ударостойкости | ||||||
С 90.30-6.1у | 9000 | 300/300 | 6 | М350 | 2,05 | 9830 |