Инструкция – как сделать свайный фундамент

Надежное основание любой постройки – залог ее долговечности. Бездумно сэкономив на фундаменте, можно обречь себя на неудачное строительство и даже на частичное или полное разрушение постройки. Чтобы этого не произошло нужно правильно сделать выбор. Один из самых распространенных в наши дни – свайный фундамент, который давно и успешно применяется в различном строительстве его плюсы и минусы Вы узнаете в этой статье.

Актуальность строительства на свайном основании

Свайный фундамент сегодня обустраивают для возведения различных по назначению сооружений на слабых грунтах. Существует две основные причины, из-за которых для строительства выбирают устройство именно такого основания:

  1. 1. Слабый верхний слой почвы. Грунты с глиной, песком, торфяными примесями и перегноем не позволяют строить надежные бетонные основания. В таких условиях приходится ставить опоры, способные переносить нагрузку от сооружения на более устойчивые слои земли, которые располагаются глубже.
  2. 2. Высокая плотность грунта. Слишком твердая почва сильно усложняет задачу рытья котлована для обустройства бетонного основания. Установка свай позволяет обойтись без земляных работ, а потому существенно упрощает и удешевляет строительство в целом.

Существует три вида свайных оснований, все они имеют свои уникальные характеристики, особенности, преимущества и недостатки:

  • свайно-ростверковый;
  • свайно-ленточный;
  • свайно-винтовой.

Общее описание свайного фундамента

Свайный фундамент относится к фундаментам глубокого заложения – передача нагрузки на основание происходит не только по подошве, но и по боковым граням сваи, что происходит за счет трения и сцепления с грунтом основания. Устройство такого фундамента – довольно сложный процесс, требующий значительных трудозатрат, а также применения специальных технологий, оборудования и механизмов. Проектировать свайный фундамент целесообразно в случаях, если:

  • строительный участок имеет сложные геологические условия;
  • несущая способность основания недостаточна для устройства фундаментов мелкого заложения – ленточных, столбчатых или плитных.

К сложным горно-геологическим условиям можно отнести такие типы сжимаемых оснований: просадочные, насыпные или пучинистые грунты, а также условия вечной мерзлоты, болотистую местность. Свайный фундамент менее подвержен деформациям, связанным с изменениями характеристик грунтов при их намокании, проседании, сдвиге геологических слоев. Такой тип фундамента является более стабильным, он менее подвержен перемещениям при нагрузке, осадке и крену.

Необходимость устройства свайного фундамента также может возникнуть, если грунты основания имеют низкую несущую способность. При выполнении расчета, может оказаться, что площади подошвы плитного фундамента недостаточно или плита требуемых размеров значительно выступает за контур здания. Свайный фундамент в подобном случае позволит использовать в качестве основания нижележащие слои.

Назначение и разновидности свайных фундаментов

Свайные фундаменты применяются на грунтах, где невозможно использование других типов оснований:

  • болотистые, торфяники, подтопляемые;
  • зыбкие, пучинистые;
  • вечная мерзлота.

На мягких, но стабильных грунтах также допускается применение свайных фундаментов. Однако осуществляется это исключительно из экономических соображений удешевления строительства.

Важно! Существуют некоторые ограничения на установку свай. К примеру, забивные или винтовые сваи не получится использовать на скальных грунтах или почвах, состоящих из крупнообломочных пород.

Область использования:

  • малоэтажное строительство – коттеджи, хозяйственные и технические объекты;
  • каркасные сооружения – ангары, навесы;
  • МАФы – беседки, крытые и открытые павильоны, детские игровые площадки;
  • сезонные или временные сооружения для проведения концертов;
  • опоры ограждений как сеточных, так и капитальных.

Отличие от столбчатых оснований и классификация

В отличии от столбчатого, свайный фундамент для дома имеет гораздо большую глубину залегания и может использоваться на зыбких грунтах. Наиболее распространенные типы свайных опор:

  1. Стойки – проходят насквозь слабый грунт, опираются на прочную породу. Выдерживают значительные нагрузки, практически не дают усадки.
  2. Висячие – удерживаются в грунте силой трения боковых поверхностей. Отличаются развитой, нередко, ребристой контактной поверхностью.

По конструкции и способу установки в частном строительстве различают сваи следующих типов:

  1. Забивные – железобетонные, деревянные, металлические.
  2. Винтовые – металлические.
  3. Буронабивные – монолитные железобетонные, заливаются в заранее обустроенную скважину.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки. Для соединения их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, связывающая оголовки свай.

Читайте также:  Достоинства и недостатки плитного фундамента

Полезно знать о том, что сваи сильно отличаются от обычных массивных фундаментов по характеру взаимодействия с грунтом. Свая передает нагрузку двумя путями: через нижний торец (пятку) и через боковую поверхность за счет сил трения между стенкой и грунтом.

В зависимости от того, какая часть конструкции включена в работу, все буронабивные сваи делят на два типа:

  • Стойки.
  • Висячие.

Свая-стойка опирается на плотный почвенный слой. Висячая конструкция держит нагрузку только за счет силы контакта с окружающим грунтом. Поскольку плотное природное основание залегает достаточно глубоко, то значительная часть буронабивных конструкций относится к висячему типу.

Классификация, расчет и другие важные параметры, без которых невозможно выполнить устройство буронабивных свай, содержатся в СНиП – настольной книге всех проектантов и подрядчиков. Застройщик может руководствоваться готовыми таблицами из этого норматива. В них указывается несущая способность опорных стоек. Зная ее и определив вес здания, можно подобрать нужное количество свай.

  • Таблица для определения несущей способности 1 м/п буронабивной сваи-стойки

Данные, указанные в таблице, ориентировочные. Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров:

  • диаметр;
  • марку бетона;
  • вид армирования;
  • глубину бурения;
  • механическую прочность грунта.

После всего сказанного, возникает вопрос: для каких зданий оправдано строительство буронабивного фундамента с ростверком? Некоторые застройщики считают, что такая конструкция не способна выдержать большие нагрузки, поэтому используют ее только для легких каркасных зданий, а также домов из бруса, газо или пенобетона. Это не так. На сваях сегодня стоят тысячи кирпичных девятиэтажек и никто не сомневается в их надежности.

Прочность буронабивной стойки, изготовленной в полевых условиях немного ниже, чем у конструкции, прошедшей полный цикл заводской обработки. Тем не менее, ее с запасом хватит для возведения кирпичного дома.

Главным условием качества в этом случае является правильный расчет и точное соблюдение технологии, включающей несколько этапов:

  1. Бурение скважины под буронабивные сваи (ручной мотобур или более мощная передвижная установка).
  2. Монтаж обсадной трубы (в сыпучих и сырых грунтах).
  3. Установку арматурных каркасов.
  4. Бетонирование скважины.
  5. Отсыпку песчано-щебеночной подушки под ростверк (толщина 10-15 см), компенсирующей подъем грунта в результате морозного пучения.
  6. Монтаж опалубки над поверхностью земли, установку арматуры и заливку ростверка, связывающего сваи.

Проектирование

В настоящее время с помощью компьютерных технологий можно спроектировать любые основания, вне зависимости от степени сложности. В процессе учитывается вид строения, его размеры, стройматериалы, технологии строительства, проводится исследование местного грунта. Его можно возвести даже под стоящие дома при необходимости.

Фундамент под дом состоит из следующих частей:

  • Нижняя часть. Представляет собой подошву, которая касается грунта и является основой;
  • Основная часть. Это опора для здания;
  • Верхняя часть – наземная и видимая область (цоколь).

Необходимо, чтобы эти части были сделаны как единая конструкция.

Проектирование делится на два этапа: первый – это определение вида и размеров строения, уровня будущих нагрузок, выбор вида подошвы, второй – проведение расчетов нормативов и материалов, выполнение конструирования.

Работы по проектированию начинаются с изучения геологических особенностей стройплощадки.

Чтобы верно оценить грунт, следует знать:

  • Концентрацию и глубину залегания вод в почве, особенно при постройке с цокольным этажом;
  • Вероятность деформирования из-за геологических изменений, таких как наводнения, землетрясения;
  • Изменение грунта при различных погодных условиях;
  • Химический состав почвы.

Если уровень грунтовых вод высокий, стоит применить особые гидроизоляционные материалы. Дренаж вокруг нужен, когда  уровень выше заглубления подошвы основания.

Проектирование тесно связано с типом и формой дома. Следует знать его размеры, планировку, этажность (включая подземные этажи). Вид основания выбирается с учетом применяемого материала при строительстве, формы эксплуатации, устойчивости постройки. Перечисленная информация со схемами и расчетами есть в проекте здания.

Расчет уровня нагрузки происходит отдельно по элементам постройки, после этого они складываются в один показатель. Также его можно определить по показателям статических расчетов.

Чтобы определить габариты фундамента под дом, проводится расчет промежуточных размеров основания и его технических характеристик. Информация берется на основе геологии грунта, способах строительства и назначения строения.

На этапе оптимизации по усадке вычисляют определенные параметры и габариты строения, учитывают действительные нагрузки. Здесь реально понять будущую степень усадки основания. Происходит сравнение полученных сведений с допустимыми нормами деформирования строения. При необходимости меняется его форма или размеры.

Затем определяется прочность основания и устойчивость всего здания. Изменения нужно обосновать со стороны возможных деформаций. После делаются завершающие расчеты по проектированию, схемы, чертежи фундаментов с фиксированием всей важной информации.

Читайте также:  Винтовой фундамент – технология монтажа, этапы установки

Оптимальная высота фундамента для одноэтажного и двухэтажного дома – 0,8-1 м. Расчет глубины фундамента для двухэтажного дома, будет производиться по следующей формуле: 0,8 м * количество этажей. Таким образом, значение будет 1,6 м.

Основание бывает из блоков (столбчатое, ленточное), плитное и свайное. Под дом, сделанный из бруса, подойдут ленточный и свайный. При этом наиболее предпочтительным вариантом под деревянную постройку является ленточный, так как его несущая способность соответствует нагрузке. Для постройки с гаражом – плитный и ленточный, для домов из пеноблоков, сделанных своими руками – плитный и столбчатый, зданий из арболита – свайный.  Для панельного дома подойдет ленточный, плитный и свайный.

Какие марки бетона используются?

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

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

Организация ростверка

В строительстве свайного фундамента применяют два типа ростверков. Первый – сборной из железобетонных балок, второй – монолитный.

Чтобы правильно построить ростверк, необходимо придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Высота не должна быть более 3 м.
  2. Ширина ростверка при однорядном порядке свай должна быть равна ширине цокольного помещения. В случае отсутствия такового руководствуются толщиной несущих стен на первом этаже. Однако ширина не должна превышать 4 м.

Если ростверк собирается из сборных частей, то особое внимание следует обратить на надежное крепление на оголовке свай. Чтобы реализовать это, при бетонировании сваи в конструкцию вносят дополнительные элемент – стержень Т-формы. Оголовок сваи следует покрыть горизонтально добавочным стержнем из арматуры, к которой приварены ограничительные пластины. Ширину пластин подбирают так, чтобы она не превышала ширины сваи. Помните, что высоты оголовка должно быть достаточно для захвата как столба, так и монтируемой части ростверка. После этого образовавшейся стык бетонируют, а выступающие арматурные элементы приваривают к монтажным петлям. Когда процесс завершен, швы заливают бетоном или цементом.

Перед тем, как приступить к укладке стен, рекомендуется проверить, на каком уровне находятся ростверк. В случае необходимости их уравнивают цементным раствором, чтобы уровень соответствовал одинаковым отметкам. Конечным этапом проверки правильности плана здания будет замер диагоналей и всех сторон.

Свайный фундамент с ростверком

Монтаж свай

Свайно-винтовое основание устанавливается следующим образом:

  • по всей длине сооружения, а также в углах и на стыках внутренних стен ввинчиваются сваи с шагом от одного до трёх метров;
  • верхушки всех свай подгоняются под уровень и скрепляются балками (из дерева или металла), чтобы образовалась жёсткая конструкция, которую ещё называют ростверк.

    Верхние части оголовков свай скрепляются металлическими или деревянными балками — ростверком

Монтаж свай

Существует несколько вариантов расположения свай:

Монтаж свай
  1. Одиночное — каждая находится под опорой.
  2. Ленточное — сваи расположены по периметру сооружения.
  3. Полосами — сваи идут в два и более ряда.
  4. Куст — сваи вбиты кучно в местах большой нагрузки или под несущими колоннами.
  5. Поле — сваи вкручены в шахматном порядке или рядами.
Монтаж свай

Чтобы трезво оценить свои силы, перед установкой необходимо отдавать себе отчёт, какой объём работ придётся выполнить. На лёгком грунте винтовые сваи размером до 5 метров можно установить вручную. Для этого понадобится три помощника, двое из которых будут выполнять физическую часть, а третий следить за точностью установки.

Монтаж свай

Пошаговое руководство по установке фундамента из винтовых свай

Монтаж свай
  1. Первым делом проводится расчёт материала для будущей постройки. Например, для постройки одноэтажной бани размером 6 на 6 метров с запасом понадобится 14 стандартных свай (длина 2,5 м, диаметр 10,8 см), установленных с шагом в 2–3 метра.

    Для бани размером 6х6 м понадобится от 10 до 14 свай

  2. Далее с помощью колышков осуществляется разбивка свайного поля. Сначала расставляются угловые колышки, потом между ними натягивается бечёвка, и по ней устанавливаются все остальные.

    Разметка выполняется при помощи деревянных колышков и тонкой бечёвки

  3. Используя ручной бур, проделывают заходные скважины под сваи. Ручной бур должен иметь длину штанги не менее 5 метров и диаметр до 30 см. Глубина и диаметр скважины рассчитываются исходя из особенностей грунта. Можно ограничиться и приямками в 20 см.

    Заходные ямы для свай можно подготовить при помощи обыкновенного садового бура

  4. В специальные отверстия в верхней части сваи вставляется лом или арматура, на концы которого (-ой) надевают обрезки труб длиной 5–6 см. Охватывать основу хомутом, также как и пристраивать к ней ворот сбоку категорически нельзя, так как тогда её неминуемо перекосит. Заглубление сваи проводится путём прокручивания лома вокруг её оси. Крутят, как правило, двое, а третий измеряет вертикальность сваи при помощи уровня или отвеса. Отклонение свыше 1–2% недопустимо, иначе свая деформируется.

    В процессе вкручивания винтовой сваи обычно участвуют три человека: двое перемещают лом, а третий следит за вертикальностью сваи

  5. Вкручивание производится ниже уровня промерзания грунта, поэтому надо заранее узнать эти показатели для своего региона. Когда свая пройдёт через этот уровень, она достигнет твёрдого грунта, и вкручивать её станет значительно тяжелее. Если труба наткнётся на камни, её придётся выкрутить, и вкрутить заново чуть под углом, пробуя сместить камень лопастями. После чего опять нужно проверить вертикальность сваи.

    Свая должна устанавливаться строго вертикально, максимально допустимое отклонение — 1–2%

  6. После вкручивания всех свай их оголовки обрезают так, чтобы они образовывали горизонтальную плоскость. Подрезка выполняется болгаркой.

    Сваи подрезаются болгаркой с алмазным диском по уровню установки ростверка

  7. Далее внутренние части свай бетонируются. Пустыми их оставлять нельзя, так как это чревато коррозией и сокращением срока службы. Заполняются трубы бетонным раствором из расчёта 1,5 ведра на каждую.

    Сваи обязательно нужно забетонировать раствором, иначе срок их службы значительно снизится

  8. После заполнения свай выполняется обвязка фундамента. Если речь идёт о лёгком сооружении, то ростверк из металла необязателен. Достаточно установки металлических оголовков, к которым шурупами прикручивается деревянный брус. Стыки промазываются битумом.

    Для лёгкого сооружения ростверк можно сделать из бруса

  9. Теперь свайно-винтовой фундамент готов, можно начинать возведение каркаса строения.
Монтаж свай

Видео: как закрутить винтовые сваи одному

Монтаж свай

Этапы строительства и установки винтового фундамента

Технология обустройства такого основания проста и не требует рытья траншей. Пошагово:

  1. Начинают работы с разметки земельного участка, устанавливая колышки по периметру – это будут места для ввинчивания опор.
  2. Далее, натягивают шнур между ними – это контур будущего основания дома.
  3. Далее вынимается грунт на 10-15 сантиметров под каждую опору, исходя из диаметра лопастей.
  4. По разметке нужно ввинтить опоры в грунт. Для этой цели в верхней части сваи выполнены отверстия – в них вставляют лом или трубы (зависит от диаметра свай), они и будут рычагами для закручивания.
  5. Свая должна вкручиваться строго перпендикулярно поверхности грунта. Полностью свая не вворачивается – остается некоторый запас.
  6. Опоры делают одинаковыми по длине – излишки срезают болгаркой.
Читайте также:  Выбираем кирпич для кладки и облицовки печи

Во время работ очень важно проконтролировать перпендикулярность с помощью уровня.

После выполненных действий опору обязательно заполняют бетоном для исключения попадания внутрь влаги, увеличения прочности изделия и жесткости всей конструкции.

Далее, приваривается дополнительный элемент – оголовок. Именно на него будет установлена плита или же балка ростверка. При этом какие-либо перекосы недопустимы!

После уже производят обвязку, которая делается по деревянным или же металлическим перемычкам. В том или ином случае необходима обработка антисептиком или антикоррозийным средством соответственно.

При некотором опыте можно не прибегать к услугам специальных бригад, а выполнить работы своими руками – достаточно хотя бы раз посмотреть на то, как это правильно делается, а также иметь хотя бы минимальные строительные навыки.

Раздел 6

Особенности монтажа

6.1. Монтаж фундамента зимой.

В отличии от других видов фундамента, свайно-винтовой фундамент можно построить даже зимой.

Пожалуйста, не убирайте снег со строительной площадки заранее, его можно убрать только в день монтажа или не убирайте вовсе. Это позволит исключить глубокое промерзание грунта.

Проследите пожалуйста за тем, чтобы дорога до вашего участка была проходима хотя бы на автомобиле повышенной проходимости.

Из-за того что световой день зимой очень короток, желательно организовать освещение площадки в вечернее время.

6.2. Строительство фундамента на воде.

Установка винтовых свай в воду- например для установки мостов, причалов, сходен, производится в зимнее время года со льда.

6.3. Строительство фундамента на склоне.

Строительство на крутом склоне возможно, однако выбирайте пожалуйста такое время года, когда склон не будет скользким.