Свайный фундамент. виды фундаментов. монтаж свай
Содержание:
- Примеры применения свай
- Опоры из дерева и их применение при строительстве фундаментной конструкции
- Конструкция винтовых свай
- Преимущества свайно-винтового фундамента
- Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента
- Виды опор
- Плюсы и минусы фундамента
- Что это такое: описание конструкции
- Фундамент на винтовых сваях
- Преимущества
- Стековый фундамент: плюсы и минусы.
- Буровые сваи
- Укрепление ростверка
- Что это такое, характеристики свайных опор
- Конструкция
- Частые ошибки и советы, как их избежать
- Технология строительства свайно-ростверковых фундаментов
- Устройство ростверка свайного фундамента
Примеры применения свай
Устройство буронабивных свай в основание высотного корпуса многофункционального комплекса «Водный» в Москве
Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.
Забивка свай в основание многоэтажного дома в Подмосковье
Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.
Погружение ж/б свай методом вдавливания на строительстве жилого дома ЖК «Квартал 38» в Москве
Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.
Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!
Опоры из дерева и их применение при строительстве фундаментной конструкции
Существует два типа фундамента из деревянных свай:
- висячие сваи;
- использование свай-стоек.
Фундамент устанавливают таким образом, чтобы дом был немного приподнят над землёй. У висячих свай должна быть большая длина. Их используют при наличии слабых почв на всей доступной глубине.
Сваи-стойки делают такой длины, чтобы они доставали до прочного грунта. Таким образом обеспечивается прочная опора для деревянного дома.
Для увеличения прочности под столбы устанавливает бетонное основание, подушку из песка и гравия. Для этой цели могут использоваться опоры из брёвен или деревянных пластин. Верхние части должны располагаться над землёй. Они должны быть расположены на одном уровне.
Конструкция винтовых свай
Вопреки расхожему мнению, сваи винтовые стальные (СВС) создавались не для снижения бюджета строительства, а для гарантированной компенсации сил пучения на элементы фундамента, легкого достижения нижних опорных пластов. Существуют различные виды винтовых свай для малоэтажного строительства, однако их конструкция во многом схожа:
- тело – бесшовная труба (4 – 4,5 мм стенка), обычно из стали Ст3, максимальным ресурсом обладают конструкции из сталей 30ХМА, толщиной стенки 6 – 10 мм;
- лопасти – навариваются на тело или имеют вид самостоятельного наконечника (сварка, литье), привариваемого к телу сваи.
Подобная конструкция многофункциональна – лопасти преобразуют крутящий момент в продольное перемещение при погружении, компенсируют горизонтальные усилия, обеспечивая стабильность геометрии. Поэтому на СВС дома можно строить на вечномерзлых, слабых и пучнистых грунтах.
Разновидности винтовых свай
Рис. 1. Виды винтовых свай.
Перед тем, как выбрать винтовые сваи для фундамента дома, необходимо изучить требования нормативов СНиП от 1985 года за номером 2.02.03 (проектирование свайных полей), точнее последнюю редакцию от 2011 года – СП 24.13330 для расчета несущей способности основания.
Для различных сооружений существуют несколько типов СВС:
- узколопастные – многовитковый аналог шурупа, литой наконечник соединяется с телом сваи сваркой, для вечной мерзлоты используются варианты с зубьями по периметру нижнего среза (Рис. 1, Вар. 4), для почв с большим содержанием камней, осколков и плотных пород применяются заостренные наконечники (Рис. 1, Вар. 3);
- широколопастные – одна лопасть литого наконечника с 1– 1,5 заходом (Рис. 1, Вар. 1);
- многолопастные – несколько лопастей по длине для улучшенного опирания, компенсации вертикальных подвижек (Рис. 1, Вар. 2).
Здания максимально разрешенной этажности (3 уровня с мансардой) в малоэтажном строительстве можно строить исключительно на многолопастных СВС. Для легких построек достаточно однолопастных модификаций с широким винтом либо узкой спиралью наконечника в зависимости от типа грунта. Для винтовых свай предусмотрена стандартная маркировка:
- СВС – сварной наконечник;
- ВСЛ – литой наконечник;
- СВК – конусная модификация, может обозначаться СВС-К;
- СВП – конструкция дополнена пикой, варрант обозначения СВС-П;
- ВАУ – анкерное устройство винтового типа (сборная конструкция).
Литой наконечник винтовой сваи.
Для решения специфических задач производители выпускают сваи переменного диаметра, сложной конфигурации:
- серия Z – винтовой анкер для легких конструкций;
- серия Т – пластина оголовка с монтажными отверстиями;
- серия U – П-образный оголовок;
- серя F – круглый фланец;
- серия R – квадратный фланец.
Стандартными диаметрами СВС, СВЛ являются 57 – 325 мм. Изделия специальных серий имеют размер 159 мм, максимум. В маркировке последовательно отражается тип сваи, диаметр ствола, толщина стенки, размеры лопасти, общая длина изделия. Существуют особенности маркировки отдельных производителей. Например, фирма Фундэкс добавляет Ф1, Ф2 после стандартного обозначения (две, одна лопасть, соответственно).
Схема винтовой сваи.
В середине 20-го столетия для нужд армии выпускались максимально прочные СВЛ со следующими характеристиками:
- литой наконечник;
- винт 14 мм, 6 мм (возле конуса, с края, соответственно);
- бесшовная труба (Ст20);
- горячее цинкование (140 – 200 микрон).
При заявленном 100 – 180 летнем ресурсе эти изделия эксплуатируются до сих пор, поэтому реальный эксплуатационный период пока не известен.
Область использования
Лестница на винтовых сваях.
В 70% случаев индивидуальные застройщики не подозревают, что СВС можно использовать, не только для опирания коттеджей и бань, но и для изготовления фундаментов следующих конструкций, значительно сокращая время строительства:
- шумозащитные экраны, заборы;
- беседки, теплицы, малые архитектурные формы;
- усиление монолитных фундаментов (плита, лента);
- оттяжки, анкеры, столбы ЛЭП;
- временные сооружения с возможностью демонтажа (аттракционы, павильоны);
- мосты, причалы, укрепление откосов;
- рекламные конструкции.
В нормативах СНиП приведены детальные инструкции, как выбрать винтовые сваи для конкретных эксплуатационных условий. Для большей надежности рекомендуется красить изделия специальными антикоррозионными ЛКМ.
Преимущества свайно-винтового фундамента
- Из перечня подготовительных работ можно исключить выравнивание перепадов грунта на участке, замену не пучинистых грунтов на более стабильные и создание подъездных путей.
- Экономия времени, трудозатрат и материалов. Отсутствуют земляные работы (рытье котлована или траншеи), обустройство опалубки, производство бетона и дополнительная гидроизоляция. Не требуется выдерживать срок, необходимый для набора бетоном полной своей прочности (28 дней). Финансовая экономия может составлять от 30% до 70%.
- Монтаж свай может происходить в любое время года, при низких или высоких температурах, независимо от осадков. Устанавливаются в любой грунт, включая вечную мерзлоту, «плывуны» и «второсортные» земли сельскохозяйственного назначения.
- В зависимости от количества свай, механическим способом винтовой фундамент может установить бригада из 3 человек за пару дней. Если не требуется спецтехника, то освоить процесс ручного вкручивания может даже далекий от стройки человек и выполнить тот же объем работ за неделю.
- Монтаж можно проводить на участках с развитой сетью подземных коммуникаций. Для определения их местоположения используют специальный прибор.
- Для дачного дома «плюсом» такого основания является возможность его создания в лесном массиве (такой фундамент не разрушает корни деревьев) или в условиях плотной застройки дачного кооператива.
- Вкрученные сваи при необходимости могут быть изъяты (без выкручивания заглубленных свайных элементов) и использованы повторно в другом месте.
- Если расчеты свайно-винтового основания выполнены правильно, а сами сваи качественные, то сразу после окончания фундаментных работ можно переходить к возведению стен.
- По прошествии времени рядом можно возвести такой же фундамент под пристройку к дому, не повредив старого основания.
- Срок службы – до 120 лет.
- Высокая сейсмоустойчивость.
Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента
Что необходимо сделать прежде, чем приступать к проектированию?
- Определить тип почвы и ее особенности. От этого будет зависеть выбор свай, их технические характеристики и качество будущего фундамента.
- Определить уровень промерзания почвы. От этого зависит глубина завинчивания и, следовательно, длина свайных столбов.
- Определить уровень грунтовых вод и его колебания в зависимости от поры года.
- Определить несущую способность свайных столбов и вес будущего здания с учетом выпадающих осадков (снега на крыше в зимний период), и прочих нагрузок – мебели, жильцов, количества этажей и пр.
Исходя из всего вышеперечисленного, рассчитывается количество свай, их параметры, виды и характеристики. Затем определяется место расположения свай исходя из планировки дома, глубина вкручивания и места для размещения опор.
Технология монтажа
Этап 1. Закручивание свайных столбов.
Проводится вручную или с применением спецтехники. Для монтажа вручную используют специальный рычаг, с помощью которого несколько человек ввинчивают столбы в землю. В некоторых случаях на месте установки делается неглубокая лунка, около 15 см глубиной, но это делать не рекомендуется, так как свая, которая устанавливается в неподготовленный таким образом грунт, гораздо надежнее и крепче зафиксирована.
Этап 2. Выравнивание и подрезка.
После того, как все столбы установлены, их необходимо подрезать, чтобы выровнять. Для проверки уровня пользуются нивелиром.
Этап 3. Бетонирование.
Внутреннее пространство сваи заполняют цементным раствором. Если планируется делать бетонированный ростверк, то сваи предварительно армируются.
Этап 4. Монтаж ростверка.
После бетонирования сваи скрепляются металлическим или деревянным брусом. В случае устройства ленточного ростверка, предварительно устанавливается опалубка и проводится армирование.
Виды опор
В малоэтажном частном строительстве используют такие виды свай:
Железобетонные
Отличаются повышенной несущей способностью: до 60 т на один стержень, погруженный в твердую почву. Могут иметь квадратное, круглое, полое и тавровое сечение. По способу устройства железобетонные опоры бывают монолитные и составные.
Служат 50–150 лет. Период эксплуатации зависит от исходного качества бетона, а также содержания солей и минеральных веществ в почве. Подробнее о ж/б сваях читайте здесь.
Металлические
Стальные трубы, швеллеры, рельсы и другие виды металлопроката. По типу сечения сваи могут быть трубчатыми, Н-образными, цельными, с глухим концом. Изделия по длине различаются на короткие, длинные и составные.
По типу конструкции могут быть:
- анкерными,
- корневидными,
- коническими,
- а также в виде колон.
Период службы – от 40 лет: зависит от качества гидроизоляционного слоя, а также условий эксплуатации. Более подробно расскажет эта статья.
Деревянные
Используются для строительства срубов и каркасных сооружений. Деревянные забивные опоры изготавливают из лиственницы, кедра, дуба и других твердых пород.
Традиционно используют деревянные сваи с диаметром сечения 30 – 40 см и длиной 3 – 8 м. Для устройства фундамента на твердых почвах конструкцию стержней усложняют стальным наконечником.
Преимущества деревянных свай:
- экологичность,
- простота монтажа,
- дешевизна.
Плюсы и минусы фундамента
При выборе фундамента важно учитывать особенности применяемых материалов. В сравнении с конструкциями из бетона или металла, свайные деревянные конструкции имеют следующие преимущества:
- высокая прочность, которая связана с низким весом стоек;
- доступность материала;
- относительная простота монтажа;
- относительно низкая цена приобретения древесины и проведения работ;
- низкая теплопроводность;
- экологическая безопасность.
При соблюдении всех необходимых требований при возведении фундамент будет служить не менее 20 лет.
Использование рассматриваемого материала имеет такие недостатки:
- древесина впитывает влагу, что приводит к сокращению срока службы;
- дерево уязвимо к нападению грибка, насекомых или грызунов — это можно предупредить при помощи выполнения специальной пропитки;
- такие сваи пожароопасны — снизить риск возгорания можно при помощи соответствующей пропитки;
- по сравнению с деревянными сваями железобетонные прочнее в 2-3 раза;
- максимальны срок службы редко превосходит 20 лет.
Что это такое: описание конструкции
Свайный фундамент — это комплекс заглубленных в грунт опор, объединенных ростверком. Конструкция хорошо распределяет нагрузку, предотвращая растрескивание либо неравномерную усадку здания. В частной застройке применяют различные типы свай. Они особенно распространены там, где сложные, подвижные грунты.
нескольких весомых достоинств:
- максимальная надежность;
- высокая устойчивость;
- долговечность эксплуатации;
- экономическая выгода.
Не лишены такие основания и недостатков:
- для работы требуется наличие крупногабаритной спецтехники;
- при забивании свай возникает вероятность разрушения близко расположенных построек;
- устройство основания нуждается в сложных инженерных расчетах;
- необходимо выполнять геологические изыскания.
Практические исследования подтвердили, что срок эксплуатации железобетонных свай — 100 лет, вдвое меньше служат винтовые опоры. Плюсы и минусы свайного фундамента рассмотрены в этой статье.
Особенности технологии устройства
Свайный фундамент монтируют из отдельно располагаемых опор. Его используют на слабых грунтах, когда на них предполагается большая нагрузка. Чтобы изготовить столбы, используют сталь, бетон, либо железобетон. Поверх опор монтируют балки или железобетонную плиту, на которых далее выполняют возведение стен сооружения.
Иногда под здание изготавливают столбчатый фундамент. На нем чаще строят деревянные дома. Опоры соединяют перемычками, служащими основой, на которой монтируют элементы строения. Подобная технология рациональна, если деревянный дом возводят на почве, подверженной глубокому промерзанию.
Хотя принцип свайной и столбчатой конструкции схож, у них присутствуют определенные различия. Основное отличие в том, что столбчатое основание делается из блоков и фундаментных балок (рандбалок), укладываемых под все стены. А свайные основания состоят из свай и объединяющего их ростверка. На выбор определенного основания влияют различные факторы: вес сооружения, его конструктивные особенности, тип грунта.
Основные элементы фундамента
Деталями свайного основания выступают непосредственно сами сваи, выполненные на них оголовки, а также соединяющий опоры ростверк. Вертикальные конструкции бывают железобетонными, деревянными либо металлическими. Их погружают в почву ударным способом, выполняют ввинчивание, заливку бетона в предварительно пробуренное отверстие.
Фундамент на винтовых сваях
Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.
За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.
Ростверк
Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.
Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.
Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.
Преимущества
От правильности выбора основания зависит надежность и стойкость планируемого сооружения. Чтобы оценить преимущество свайно-винтовых свай, необходимо проанализировать ряд факторов:
- Стоимость. В отличие от применения обычных столбчатых опор и мелкозаглубленной ленты, устройство винтовых свай обойдется застройщику на 20-30% дешевле. А если речь идет о необходимости закладывания железобетонный ленты или монолитной плиты на значительную глубину, то экономия составит гораздо больше.
- Сложность строительства. Трудовые затраты на устройство свайно-винтового фундамента напрямую зависят от типа конструкции будущей постройки, а также необходимости заглублять опоры ниже линии промерзания. На участках с особенно зыбкой почвой целесообразно дополнительно устраивать дренажную систему. Если планируется возведение малогабаритной постройки с небольшим весом, то для устройства винтовых свай достаточно 3 человек. Но для крупномасштабного строительства придется нанимать специальную технику. экскаваторы с гидравлической головкой, буровые установки и другие машины.
- Скорость монтажа. Для устройства представленного типа фундамента не требуется проводить земляные работы. К тому же, после вкручивания свай можно сразу переходить к следующему этапу строительства. Как правило, монтаж такого фундамента не занимает дольше 2-х дней.
- Сезонность. Устройством свай можно заниматься в любое время года, что является несомненным преимуществом, ведь работа с бетонными смесями зимой сопровождается дополнительными затратами на противоморозные добавки.
- Рельеф участка. Применение винтовых свай особенно целесообразно, если для площадки характерны большие перепады по высоте (до 8 м). Железобетонные фундаменты также справляются с этой задачей, но это обойдется застройщику в несколько раз дороже.
- Просадочность грунта. Винтовые сваи лучшим образом подходят для строительства фундамента в условиях с влагонасыщенными почвенными массивами, подверженными силам пучения.
- Ремонтопригодность. Если по какой-либо причине одна из опор лопнет в процессе эксплуатации, ее можно оперативно заменить на новую без ущерба для целостности конструкции.
- Тепло- и гидроизоляция. Особенность конструкции такого типа фундамента предполагает воздушный зазор между поверхностью грунта и нулевым перекрытием дома. Благодаря этому влажность и температура земли никак не влияют на само сооружение.
- Перспективы для застройщика. В будущем, если хозяин дома захочет увеличить площадь постройки, возможно ввинчивание дополнительных опор для усиления конструкции.
- Срок службы. Качественные металлические опоры, тело которых усложнено лопастями различной конфигурации, могут прослужить до 80 – 100 лет.
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.
Буровые сваи
Технология устройства буронабивных свай
Буровые сваи классифицируются по способу устройства.
- буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
- буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
- буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
- буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.
Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.
В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.
Устройство БНС с обсадными трубами
Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.
В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.
Устройство свай НПШ для фундамента нефтяного резервуара
Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.
Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.
Расчёт свай
Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:
- По несущей способности грунта под пятой сваи,
- По прочности конструкции сваи,
- По имеющимся горизонтальным нагрузкам.
Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».
Укрепление ростверка
Данная конструкция располагается в верхней части свайного фундамента и используется для равномерного распределения нагрузок между установленными сваями. Ростверк изготавливают из железобетона высоких марок прочности, который со временем может терять первоначальные свойства. При возникновении механических дефектов необходимо проводить усиление поврежденных элементов.
При укреплении ростверков часто используется технология торкретирования. Суть метода заключается в послойном нанесении бетонной смеси на поверхности поврежденных конструкций. Количество слоев может составлять 2-3, общая толщина должна быть в пределах 2-4 см.
Бетон распределяют по всей площади железобетонной конструкции, при этом материал подают под давлением около 0,5 МПа. Для создания необходимого напора используется специальная техника, которая подает бетонную смесь под давлением, создаваемым сжатым воздухом.
Перед нанесением дополнительных слоев бетона необходимо тщательно очистить поверхность обрабатываемой конструкции от почвы и других загрязнений. Для этого могут использоваться металлические щетки или воздушные компрессоры.
Что это такое, характеристики свайных опор
Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.
Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:
- при строительстве заборов;
- легковесных хозяйственных построек;
- временных сооружений (бытовок).
Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.
Особенности устройства представленного типа основания:
- с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
- с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
- подача бетона через полость непрерывного шнега.
По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.
Плюсы и минусы
Преимущества следующие:
- доступная технология для применения в частном строительстве;
- высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
- эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
- удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
- значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.
Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:
- потребность в расходе большого количества бетона;
- сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
- необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
- при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
- строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.
Сфера применения
Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:
- ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
- возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
- высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.
Конструкция
- Видов свай.
- Материала и метода их изготовления.
- Расположения под домом.
- Глубины погружения.
- Конструкции ростверка.
Свая выглядит как длинный стержень. Ее можно сразу установить в землю или изготовить прямо в процессе установки. Она является острой с нижней стороны. Можно надеть наконечник из стали, чтобы защитить от повреждений. На верх одевают кольцо из стали, чтобы защитить от ударов в процессе работы. При изготовлении свай на месте, сначала нужно пробурить скважины, а потом залить их бетоном.
Виды свайных фундаментов, в зависимости от методов погружения:
- Забивные. Погружают, используя механизмы для вдавливания.
- Буровые железобетонные. Устанавливают в скважинах.
- Набивные бетонные и железобетонные конструкции. Для их создания делаются скважины, устанавливается опору и заливается бетоном.
- Винтовые сваи под фундамент. Закручивают в почву.
В зависимости от несущих нагрузок, существуют две классификации свай:
- Висячие. Они позволяют передать нагрузку благодаря трению о почву.
- Стойки. Нужны, при слабой верхней части почвы. С их помощью нагрузка передается на нижние, более твердые слои земли.
По принципу расположения они бывают:
- Одиночные. Когда опора стоит отдельно.
- Объединенные в свайную ленту. Строятся по периметру свайных стен. Нужны для распределения нагрузки по всей конструкции.
- Объединенные в свайный куст. Размещают под колонами, служащими основой дома.
Материалы, из которых их делают:
- Деревянные.
- Металлические.
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Комбинированные.
Частые ошибки и советы, как их избежать
Ключевые моменты, которые упускают из внимания начинающие строители:
-
Отказ от геологии участка. Справочники и другие источники не дают достоверную информацию об особенностях грунта на конкретном участке.
Для сокращения финансовых затрат можно провести исследование своими руками, копая шурфы в нескольких местах на участке и визуально определяя почвенный состав.
- Отказ от армирования. Стальной силовой каркас обеспечивает устойчивость опорного элемента по отношению деформирующих сил, возникающих в почве. Бетонные неармированные сваи уступают ж/б элементам по прочности и сроку службы.
- Расчет фундамента только компьютерными программами. Открытый доступ к сервисам для расчета параметров свайного основания привлекателен для начинающих конструкторов, но никакой калькулятор не учтет всех нюансов строительства в конкретных условиях. Если инженерные расчеты слишком сложны для строителя, лучше заказать проектирование у профессионалов.
Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.
Технология строительства свайно-ростверковых фундаментов
-
Проведение подробных изыскательных работ, в результате которых нужно получить подробную информацию о типе почвы и глубине заложения водных горизонтов;
- Разработка проекта основания, где сразу будут предусмотрены расчеты допустимых нагрузок на каждую опору, глубина их заложения, а также тип ростверка;
- Монтаж опор. Если в проекте четко указано, какой тип опор нужно использовать, то и технология их установки уже предусмотрена. Бывает, что при возведении небольших зданий на сваях сделан только расчет нагрузок. Тогда строитель сам определяется с типом свай и часто используется винтовые или инъекционные опоры, которые легче монтировать.
- Установка ростверка с дальнейшим его армированием;
- Обустройство цоколя, проведение гидроизоляционных и теплоизоляционных работ внутренней части пола.
Как правило, ключевым фактором при выборе типа и длины фундамента будет глубина заложения нижней кромки основания.
Устройство ростверка свайного фундамента
Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.
Ростверк бывает:
- низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
- повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
- высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.
Конструкция ростверка может быть:
- сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
- сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
- монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.
О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).