Жб сваи для фундамента частного дома

Виды свайных фундаментов

Свайные основания достаточно разнообразны. Они различаются по способам погружения и видам материалов, которые используются при строительстве свайных фундаментов.

Сваи по способам погружения

забивные сваи погружают в грунт при помощи молота

По способам погружения в грунте различают следующие виды свайных оснований.

  1. Забивные.
  2. Полые сваи-оболочки.
  3. Буровые.
  4. Набивные.
  5. Винтовые.

Забивные сваи помещаются в землю при помощи ударов молота или методом вдавливания. Вдавливание выполняется более дорогостоящим оборудованием, зато не создаёт вибрации, как при ударах молота.

Выбор вида монтажа во многом зависит от близости участка застройки к расположенным неподалеку зданиям.

Полые сваи забивают при помощи вибрации

Полые сваи-оболочки устанавливаются в грунт методом вибрации. Земля вынимается из центра опоры, а вместо грунта заливается бетонный раствор.

Для устройства буровых свай в земле пробуривается отверстие. Дальше в отверстие погружается наружная гидроизоляция по периметру и арматурная балка по центру. Затем производится заливка бетона.

Набивные сваи заливаются в предварительно обжатый грунт. Специальная машина пробивает землю, в полученное отверстие устраивается монолитное изделие.

Винтовые сваи завинчиваются в грунт. В зависимости от вида изделия в отдельных случаях эту работу можно выполнить вручную без привлечения спецтехники.

Способ установки зависит от результатов геологических исследований и конструкции будущего здания. Разные виды свай устанавливаются на различные глубины. Основная задача – погрузить изделие в грунт на глубину, на которой начинается устойчивый плотный пласт грунта.

Сваи по видам материалов

Железобетонные сваи самые популярные в строительстве

По видам материалов различают следующие виды свай.

  • Монолитный железобетон.
    — Заводские ЖБИ изделия;
    — Буронабивные.
  • Металлические.
  • Деревянные.

Монолитные железобетонные изделия являются самыми применяемыми в строительстве. Фундаменты из железобетона способны выдерживать самые большие нагрузки.

Применение металлических изделий постепенно распространяется. Винтовые металлические изделия достаточно быстро монтируются. Это делает их достаточно привлекательными.

Деревянные сваи наоборот постепенно замещаются и выходят из массового применения. Устройство деревянных изделий оправдано при возведении недорогих временных построек или строений со сравнительно небольшим сроком эксплуатации.

Выбор материала сваи зависит от нагрузки, которую она должна воспринимать, и расчётных сроков эксплуатации здания. Также на выбор материала влияют размеры сваи.

Устройство фундамента на железобетонных сваях для частного дома

Обычно для строительство используют сваи заводского изготовления

Фундамент на сваях для частного дома – достаточно распространённое конструктивное решение. При необходимости погружения свай на большую глубину целесообразно воспользоваться монолитными заводскими ЖБИ изделиями. Также использование заводских изделий позволяет сократить сроки строительства.

Строительные материалы следует заказывать на предприятиях, которые подтверждают качество сертификатами на готовую продукцию. Изделия должны быть произведены в соответствии с ГОСТ 19804-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления». Типовые размеры свай площадью сечения 0,09 м2можно узнать из таблицы. Изделия одной марки и разного типа различаются армированием.

Перед доставкой свай на участок застройки необходимо подготовить место для складирования изделий, а также под грузовую машину и кран. Также перед началом работ предусматриваются удобные подъездные пути для спецтехники, которая потребуется при погружении ЖБИ изделий.

Подготовка

Вначале строительства участок размечается, определаются точки установки свай. Затем необходимо с использованием ручного или механического бура изготовить небольшое отверстие глубиной от 1 до 2 м. под каждое изделие. Это делается, чтобы убедиться в отсутствии в грунте посторонних элементов и для удобного начала погружения сваи. О том, как делают разметку под сваи, смотрите в этом видео:

Сваи при помощи спецтехники устанавливаются в намеченные точки и в зависимости от выбора механизма забиваются или вдавливаются в грунт.

Необходимо, чтобы вершины свай на поверхности находились в одном горизонтальном уровне. Процесс установки ЖБИ изделий в одной плоскости можно регулировать при помощи строительного уровня и силы погружения на заключительном этапе.

Сборка ростверка

После установки свайного поля производится монтаж ростверка.

Он может быть выполнен висячим способом, когда между нижней частью ленты и землёй имеется зазор, или погруженным в грунт на незначительную глубину.

После устройства ростверка фундамент гидроизолируется обмазочным способом для защиты от коррозии.

Фундамент на железобетонных сваях для слабых грунтов является самым лучшим вариантом.

Использование ЖБИ изделий позволяет строить дома в условиях вечной мерзлоты и в почвах, на которых плотные слои начинаются на почтительной глубине. В отличие от монолитных плит и ленточных фундаментов, свайные основания распределают нагрузку не только опорным давлением на землю. Они передают воспринимаемые нагрузки грунту при трении об него по всей площади вертикального соприкосновения.

Если геология участка под строительство частного дома оставляет желать лучшего, а сроки строительного сезона не велики, лучше остановить свой выбор на устройстве свайного фундамента из ЖБИ изделий.

Виды и формы

Размеры и контур поперечного сечения оголовка, как правило, совпадает с размерами сваи и может иметь различную форму: круглую, квадратную, тавровую и прямоугольную. Соединение его со сваей или фундаментной балкой может быть П-образным или Т-образным:

  1. Т-образный оголовок. Такой вид изделия чаще всего применяется в строительстве из-за его универсальности. Монтаж Т-образного оголовка производится методом сварки или при помощи болтов, которые фиксируются к верхней части сваи. На верхнюю полочку оголовка устанавливается и закрепляется фундаментная балка или плитный ростверк.
  2. На П-образных изделиях монтируются только балки фундамента. При этом толщина П-образной скобы должна обязательно совпадать с толщиной балки.

Оголовки винтовых свай

Чтобы сделать правильный выбор оголовка, желательно посоветоваться со специалистами–строителями, которые помогут подобрать нужное и качественное изделие.

Разъемное соединение на болтах способно выдерживать меньшие нагрузки, чем в случае применения сварки, однако позволяет многократно применять опоры и переносить объект на новое место без повреждения конструкции. Именно поэтому их используют при возведении малоэтажных зданий и вспомогательных объектов.

Типы оголовков по методу крепления

Оголовки для винтовых свай по способу крепления подразделяют на:

  • Съемные используются при ручном монтаже опорной конструкции. Также их рекомендуют выбирать при устройстве свайных фундаментов на тяжелых грунтах. При вкручивании сваи только до уровня промерзания грунта ее верхнюю часть обрезают и надевают съемный оголовок. Конструкция съемной переходной детали, как правило, выполнена в виде стакана с приваренной квадратной пластиной, на которой расположены треугольные металлические пластины. Съемные изделия бывают следующих размеров: 150 мм х 150 мм, 200 мм х 200 мм. Оголовки для угловых свай имеют большее сечение, например, 150 мм х 300 мм или 200 мм х 400 мм.
  • Если при ввинчивании свай используется ямобур, то в этом случае применяют оголовки приваренного типа. Полость сваи с таким типом наголовника защищена от попадания воды и меньше контактирует с атмосферным кислородом, что значительно увеличивает срок службы свайного фундамента. Размеры круглых оголовков приваренного типа могут иметь диаметр 150, 200 и 250 мм.

Монтаж методом срубки

После установки свай в грунт, необходимо хвостовые части привести к единому горизонтальному уровню для устройства горизонтальной обвязки. Такую процедуру можно выполнить методом срубки или обрезки ненужного участка сваи. Для этого строительным уровнем (лазерным или гидроуровнем) отмечают проектную отметку и последовательно передают ее на каждую сваю.

Если изделие изготовлено из железобетона, то можно срубить лишнюю часть сваи отбойным молотком. Такой вариант считается самым дешевым, правда, не всегда эффективным. Часто для этих целей используют более дорогое оборудование – гидравлические ножницы, которые дают четкую линию реза и увеличивают производительность труда. В этом случае срубка будет происходить значительно быстрее.

На срубку голов свай с применением гидравлических ножниц уходит значительно меньше времени, примерно 5–10 минут. Такая высокая производительность достигается за счет особого устройства гидроножниц: кольцевая насадка устанавливается по отмеченному уровню на верхнюю часть сваи. Благодаря этому его режущая кромка легко отделяет арматурный каркас от бетонной оболочки идеально ровно.

Срубка оголовков свай проводится вертикальными движениями, не трогая при этом каркас из арматуры.

Смонтированная свая

Установка методом сварки

Фундамент свайного типа считается окончательно смонтированным в том случае, если на каждой свае будет зафиксирован определенный вид оголовка. Места, где будут устанавливаться эти конструктивные элементы, перед выполнением сварочных работ рекомендуется тщательно очистить от лакокрасочных материалов. Для этих целей можно воспользоваться щеткой по металлу или болгаркой. Далее оголовок устанавливают на верхний обрез изделия. При этом следует обязательно проверить горизонтальность при помощи строительного уровня. В том случае, если будут обнаружены отклонения, то необходимо обязательно найти причину неравномерного проседания и устранить ее. Для обварки промежуточных деталей используют электроды 3 мм. Сварочные работы производят следующим образом:

  1. Монтируемый оголовок для винтовой сваи устанавливают горизонтально.
  2. На следующем этапе производят контактную сварку по трем или четырем точках.
  3. После этого производят сварку по всей длине окружности сваи. При этом необходимо оставлять зазор около 1-2 см. Это необходимо для того чтобы обеспечивать вентиляцию и не допустить образование конденсата.
  4. На завершающем этапе производят очистку сварного шва при помощи молотка. Далее сваю с оголовком покрывают грунтующим составом и окрашивают.

Ознакомиться с процессом монтажа оголовков свайного фундамента можно на видео:

Оголовки считаются основным элементом в конструкции фундамента свайного типа. В сочетании с надежным креплением этой промежуточной детали с прочной опорой конструкция фундамента обеспечивает восприятие нагрузки строения и равномерную ее передачу грунту, поэтому к установке оголовка нельзя относиться, как к второстепенному процессу. При монтаже этого конструктивного элемента рекомендуется на каждом этапе устраивать промежуточную проверку правильности установки.

Железобетонные сваи

Конструктивное строение, материалы, используемые при изготовлении свай и их размеры, регламентируются ГОСТом 19804 — 2012. При строительстве используют сваи различной длины от 3 до 11 метров.

Различают несколько типов стержней по сечению:

Маркировка Сечение Описание структуры
С Квадратное Цельные и составные сваи с поперечной армацией по всей массе
СК Круглое Составные и цельные, полые, диаметром от 40 до 80 см
СП Квадратное Полые, цельные
СО Оболочки Составные и цельные, диаметром 100 — 300 см
1 СД Квадратное Сплошные, двухконсольные, расположение — крайние оси строения
2 СД Квадратное Колонны, расположение — средние оси строения
СЦ Квадратное Цельные, с напрягаемой армацией по центру сваи, без поперечного армирования

Дополнительно в маркировке стержней могут присутствовать маленькие (не заглавные) буквы:

  • «н» — обозначающая наличие наконечника;
  • «б» — стыковка составляющих частей болтами;
  • «св» — сварной тип стыковки;
  • «с» — стаканный способ соединения.

Символы маркировки на верхнем торце свай

Важно! Тип стержня, его размеры подбираются в зависимости от типа почвы, глубины нахождения прочного грунта и места установки сваи относительно частей здания.

Материалы производства

Для того, чтобы свайный железобетонный фундамент здания отвечал требованиям повышенной нагрузки, предъявляемым к нему, стержни должны изготавливаться строго в соответствии с технологией, из материалов достаточной прочности и соответствующих эксплуатационных свойств. Основные составляющие свай — это бетон и металлические пруты армирования.

Марка бетонного раствора

Согласно ГОСТу 26633, стержни железобетонных свай изготавливают из тяжелого или мелкозернистого раствора. Класс прочности на сжатие прописывается в проектной документации конкретного объекта строительства, но при этом не должен быть ниже В15.

Если фундамент закладывается в условиях скальных или крупнообломочных грунтов, марка бетона для свайного фундамента по прочности не должна быть менее В 25. Данный показатель неизменен в зависимости от длины стержня.

На заметку! Морозостойкость и водонепроницаемость бетона прописывается в рабочей документации конкретного проекта, и зависит от типа ответственности строения, климатических условий региона закладки и особенностей грунта.

Щебень, в качестве крупного заполнителя бетонного раствора, должен соответствовать ГОСТу 8267 и быть естественной природы:

  • для цельных стержней размером зерна не более 40 мм;
  • для оболочек или пустотелых свай — не более 20 мм.

В производстве железобетонных свай используется бетон марки не ниже В 15

Армирование

Для усиления конструкции свай используются стальные стержни различных типов:

Тип армирования стержня Используемый металлопрокат
Ненапрягаемое продольное Прутковая горячекатаная или термически упрочненная арматура периодического профиля классов A-II, А-III, A-IV.
Напрягаемое продольное Прутковая горячекатаная и термоупрочненная арматура классов A-IV, A-V. Канаты стальные армирующие 1×7. ВПР (высокопрочная проволока периодического профиля) различного диаметра.
Конструктивная Холоднотянутую низкоуглеродистая проволока классов B-I; Вр-I, гладкую прутковую армацию А-I.

Для укрепления бетонных свай используется стальная арматура

Фундамент на сваях

Фундамент свайный бетонный является одним из самых прочных оснований под строительство. Данный тип конструкции применяется на сложных грунтах, когда устройство другого, менее затратного основания, либо невозможно по климатическим показателям, либо не даст требуемой прочности из-за нестабильности почвы.

Для облегчения ввода в грунт, стержни обычно имеют заостренный наконечник. Стоит сразу отметить, что закладка фундамента на забивных железобетонных сваях своими руками, без применения специальной строительной техники, невозможна.

Важно! Для того, чтобы свайный фундамент из бетона имел требуемую проектом прочность, нижняя часть стержня должна иметь опору в твердом грунте. В противном случае, при пучении почвы, основание не сможет выдержать вертикальное давление здания.

При правильном расчете, свайный фундамент является наиболее прочной основой под капитальное строительство

Достоинства свайного основания

Прежде чем описать сложности устройства основания здания на сваях, рассмотрим почему строители выбирают данный фундамент:

  • Универсальность. Такой фундамент может быть устроен на любом типе грунта в любую погоду. Различие стержней и их размеров позволяет оптимизировать материальные затраты на материалы. При этом основание обладает максимальной прочностью, при минимальном вмешательстве в окружающую среду.
  • Высокие эксплуатационные показатели. Если расчет произведен верно, то данный тип фундамента выдерживает значительные физические нагрузки даже на очень нестабильных грунтах.
  • Низкие затраты на рабочую силу. Устройство свай не требует наличия на стройплощадке большого количества рабочих. Все операции производятся техникой.
  • Экономия в части сметной стоимости. При устройстве свайного основания нет необходимости проведения работ по выемке грунта и прокладке системы дренажа на участке. Цена свайного основания ниже, чем стоимость устройства монолитной плиты или заглубленной ленты.

Работы по устройству свайного фундамента могут производится в любой грунт в любое время года

Некоторые недостатки основы

Безусловно, как и любая технология, данный способ устройства основания под дом имеет некоторые ограничения и недостатки.

  1. Основной проблемой является необходимость проведения точных расчетов. Даже небольшая ошибка может сказаться на эксплуатационных качествах строения.
  2. Если сваи не достигнут уровня плотного грунта, при усадке здание может повести.
  3. Перед началом работ следует провести анализ почвы, для чего потребуется обратиться к специалистам.
  4. Если планируется устройство цокольного этажа или подвала, устройство свайного фундамента станет довольно затратным.

Важно! Закупать сваи следует только у проверенных поставщиков. Определить визуально их несоответствие ГОСТам очень трудно.

Способы расположения свай

Основание под дом на забивных железобетонных сваях может быть устроено несколькими способами:

  • Свайное поле: стержни располагают на одинаковом расстоянии по всей площади фундамента.

На свайном поле все стержни расположены на равном расстоянии друг от друга

  • Рядами: сваи забиваются по линии наружных и несущих внутренних стен, и связываются между собой ростверком.

Для легких строений сваи забивают по периметру здания

  • Одиночное устройство: несвязанные стержни, которые забиваются под отдельные элементы строения.

Одиночные сваи могут забиваться под легкие дополнительные постройки типа террас, или для установки капитальных заборов

Расчёт

Как и в ситуации с любым фундаментом, перед закладкой свайного основания следует провести тщательные расчеты. Если вы не уверены в собственных знаниях, то лучше доверить данные вычисления профессионалам.

Для начала необходимо выяснить массу будущего строения. Как правило, данная величина прописывается в проектной документации. Но если чертеж дома производился самостоятельно, то узнать массу дома можно следующим способом.

Необходимо вычислить объемы планируемых к использованию строительных материалов:

  • бетонные изделия,
  • кирпич или другие блоки,
  • древесина,
  • цементный раствор,
  • кровельное покрытие и т.д.

После этого, необходимо умножить полученные объемы на удельный вес каждого материала. Это значение можно легко найти в строительных справочниках или в сети Интернет. Все показатели складываются, и к полученному значению добавляется 15% — теоретическое значение массы отделочных материалов, элементов будущей обстановки и бытовых приборов.

Далее, определяется тип грунта в зоне заложения и несущая способность фундамента. Эти показатели берутся из сводных таблиц, пример на фото ниже:

Сводная таблица расчетного сопротивления на боковую поверхность забивных свай

Сведя воедино все три параметра, рассчитывается количество и тип свай, а также способ их расположения.

Важно! Ошибка, допущенная на этапе расчета, может самым неприятным способом, отразиться на будущем здании. Неравномерная усадка строения приведет к разрушению.

Расчет столбчатого фундамента

Разметка

Места установки свай определяются при помощи специального прибора — теодолита. Далеко не все частные подрядчики имеют его в своем арсенале. Кроме того, пользование данным инструментом предполагает наличие определенных знаний у инженера.

Разметку свайного фундамента лучше доверить профессионалам

Если вы планируете самостоятельную разметку поля при помощи подручных средств, то можно посоветовать придерживаться определенных условий.

Инструкция по самостоятельной разметке:

  1. Необходимо расчистить поле предполагаемой закладки фундамента. Площадь расчистки должна несколько превышать параметры будущего здания.
  2. За точку отсчета берется один из углов здания. Относительно этой точки выстраивается правильный квадрат или прямоугольник. Чтобы не допустить перекосов, используйте при вычислениях теорему Пифагора: сумма квадратов значений сопряженных сторон здания должна быть равна квадрату диагонали, соединяющей противоположные углы.

Важно! Две диагонали, соединяющие разные противоположные углы прямоугольника, должны иметь абсолютно равные значения.

  1. В размеченных углах устанавливаются столбики обноски, которые соединяются по периметру веревкой. Вдоль линий обноски, при помощи лопаты, определяются лидер — лунки, места забивки свай. Лунки должны находится на равных друг от друга расстояниях.

Более детально ознакомиться с порядком расчетов и нанесением разметки на участок строительства можно, посмотрев видео в этой статье.

Технологии и уровень заглубления

Как уже упоминалось, величина заглубления сваи определяется уровнем залегания прочного грунта. Для того чтобы определить данный показатель, производится шурфование — бурение скважин.

В ситуации, когда на участке строительства наблюдается высокий уровень залегания грунтовых вод, стержни свай должны заглубляться ниже уровня промерзания почвы. Усредненные данные по регионам можно взять из таблицы ниже:

Усредненный уровень промерзания грунта по регионам

Современные строительные технологии предлагают несколько способов заглубления железобетонных свай в грунт:

  • Ударный способ или забивание при помощи молота копра.
  • Вдавливание применяется в случаях, когда применение ударных механизмов невозможно из-за близко расположенных строений.
  • Вибропогружение — свая погружается в грунт под воздействием вибрирующего механизма.
  • Подмыв грунта. Рядом с местом расположения сваи бурится скважина, в которую под высоким давлением подается вода, вымывающая грунт, в результате чего стержень опускается.

Как мы видим, все способы сложны технологически и предполагают наличие специальной строительной техники.

При любом способе устройства свайного фундамента потребуется специальная строительная техника

Устройство ростверка

В случае с устройством свайного основания любого типа, дальнейшее строительство предполагает создание ростверка, который является связующей конструкцией, соединяющей стержни.

Ростверк может быть выполнен двумя способами:

  1. монолитной плитой;
  2. лентой, соединяющей все сваи.

При этом, ростверк не всегда является монолитным.

В зависимости от элементов и способов, связующие конструкции подразделяются на следующие типы:

  1. монолитный железобетонный армированный пояс;
  2. готовые изделия в сборном виде;
  3. комбинированный.

Пример ленточного ростверка на свайном фундаменте

Требования к устройству ростверка

Прежде чем приступать к устройству ростверка самостоятельно, следует обратиться к разработанным строительным нормативам. В данном случае, основным будет «Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений».

Данный документ включает в себя рекомендации по проектированию ростверков, инструкции и примеры расчетов ростверков под различные типы зданий.

Основные моменты, которые следует учитывать, устраивая свайный фундамент с железобетонным ростверком:

  1. При заливке монолитного ростверка учтите, что бетон будет работать на сжатие, а ростверк должен выполнять распределение нагрузки, работая на изгиб. Поэтому следует обязательно производить армирование верхней части конструкции стержнями стального армирования.
  2. Бетонирование свайного фундамента производится одномоментно, при этом бетон набирает прочность неравномерно по времени. Первые 70% необходимой прочности заливка наберет в течение недели. А для набора полной прочности бетону потребуется не менее 28 дней. Поэтому дальнейшее строительство можно будет продолжить лишь спустя месяц.

На заметку! Для усиления железобетонного ростверка используют армированные стержни периодического профиля диаметром 10 — 12 мм. При необходимости армирования в 2 слоя, вертикальные стержни выбираются диаметром 8 мм. Связка производится вязальной стальной проволокой.

Виды связующей конструкции

Кроме того, что ростверк может быть монолитным или ленточным, сама конструкция может иметь разный уровень расположения относительно поверхности грунта:

  • Висячий: Располагается выше уровня земли, пространство ниже пола здание не изолировано. Используется в строительстве легких строений: дачных домиков, беседок, хозпостроек.
  • Мелкозаглубленный: Устраивается на небольшом углублении в грунт. Не является опорной конструкцией, служит преимущественно для изоляции подпольного пространства.
  • Заглубленный: Для устройства подготавливается траншея по аналогии с МЗЛФ (мелкозаглубленным ленточным фундаментом). Усиливает несущие характеристики свайного фундамента. Применяется в строительстве капитальных зданий, чаще каркасного типа.

Виды ростверков свайных фундаментов

Свайный железобетонный фундамент является универсальной основой, подходящей для устройства на любых типах грунта и при любых погодных условиях. Но при выборе такого основания следует учитывать, что для правильной закладки придется арендовать довольно дорогую строительную технику.

Большинство методов устройства железобетонных свай невозможно произвести своими силами без привлечения специалистов. При этом, данный тип основания окупает все расходы по устройству абсолютными прочностными характеристиками — даже для строительства тяжелых капительных зданий.