Как забивают сваи при строительстве частного дома

Чтобы ускорить и удешевить строительство, частные дома ставят на сваи.

Как правило, это выходит дешевле, чем заливать из бетона плитный или ленточный фундамент. К тому же установка свай быстрее: не надо ждать подходящей погоды для заливки раствора и выдерживать определенное время, чтобы фундамент затем набрал прочность.

Я занимаюсь свайными фундаментами с 2015 года и опробовал все существующие в России технологии их возведения. В этой статье расскажу о видах таких фундаментов, их плюсах и минусах. Еще рассмотрим типичные ошибки, которые допускают частные застройщики при устройстве свайных фундаментов.

О чем вы узнаете

Я заработала 100 000 рублей на Tinkoff Black

Что такое свайный фундамент

Свая — это конструкция, которая предназначена для передачи нагрузки на грунт или другое основание, например скалу. Это своего рода стержни, которые вертикально заглубляют в землю.

Группа стоящих рядом свай называется свайным полем, а если они объединены в единую конструкцию, получается свайный фундамент. Чтобы понять, как работает такой фундамент, представьте доску с гвоздями, которую используют йоги: если встать на доску, гвозди легко выдержат вес человека — как если бы он стоял на сплошной поверхности.

Свайный фундамент. Железобетонные забивные сваи

Строительство свайных фундаментов регулируется сводом правил СП 24.13330.2011. Это основной нормативный документ, также есть необязательный для применения СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов».

В отличие от других типов фундамента для организации свайного поля обычно не нужно подготавливать поверхность — рыть котлован, выравнивать, организовывать песчано-щебеночную подушку и укладывать гидроизоляцию. Единственное исключение — буронабивной свайный фундамент, который все же требует подготовительных работ и заливки бетона. Об этом чуть позже.

Применение свайных фундаментов

Сейчас сваи используют повсеместно в качестве альтернативы другим видам фундаментов. На железобетонные сваи ставят даже многоквартирные высотки до 16 этажей. Поэтому нет проблем установить на сваи частный дом в один-два этажа.

В целом считается, что свайный фундамент уместен для относительно легких домов, например деревянных каркасников. А двухэтажные дома из бруса, газобетона и кирпича хозяева предпочитают ставить на бетонную плиту или ленту. Часто это еще связано с желанием сделать теплые полы в бетонной стяжке.

Но есть ситуации, когда свайный фундамент максимально эффективен.

На нестабильных грунтах, то есть на болотах, торфяниках, рядом с реками, которые постоянно выходят из берегов. В таких условиях сваи — часто единственное разумное решение.

Мы делали фундаменты на торфяниках в Новгородской, Ленинградской и Тверской областях: торф залегал на пять-семь метров в глубину. Рабочие ходили по нему и проваливались. Сваебойная установка просто тонула — приходилось искать для нее более-менее твердые участки или сооружать специальные платформы.

Были случаи, когда люди покупали участки в сосновом лесу и не думали, что будут проблемы. Хозяевам казалось, что земля твердая. А после геологических изысканий выяснялось, что там полметра нормального слоя, а под ним болото. На одном из таких участков мы начали забивать сваю, прошли полметра, и свая просто провалилась под своим весом — будто ушла в пустоту.

Поэтому в сложных грунтах сваи приходится вбивать глубоко: нужно пройти слабонесущий слой и закрепить их в твердой почве. Иногда используют составные сваи. Например, сначала забивают сваю на шесть метров, она уходит чуть глубже торфа или болота. Потом через специальную муфту или посредством сварки к первой свае присоединяют вторую, тоже шестиметровую. Получается свая длиной 12 метров, которую углубляют до твердого основания.

На болотистых почвах делать традиционные фундаменты из бетона слишком затратно. Придется сначала осушить участок: например, выбрать экскаватором слой торфа и засыпать все песком. Но и это сомнительная затея: если кругом болото, такой песчаный островок будет все равно подтапливать. Потребуется делать сложную систему водоотведения — просто прорыть канавы по периметру участка будет недостаточно.

Так выглядят составные сваи. Те, что в заднем ряду, не заострены, так как их забивают поверх тех, что лежат в первом ряду

Фундамент, который мы делали на торфяном грунте. Участок сначала пришлось подсыпать щебнем и песком, чтобы могла работать сваебойная машина

На участках с плохими подъездами. Чтобы вырыть котлован и залить бетон, необходимо обеспечить дорогу для тяжелой техники: самосвалам с песком, экскаватору, строительным миксерам. Не всегда это возможно. Некоторые участки находятся далеко от основных дорог, а подъезды к ним разбиты. Доставить и установить сваи в таком случае зачастую легче и дешевле.

В сейсмоопасных районах. Сваи в связке с каркасной технологией дома делают его сейсмоустойчивым за счет подвижности конструкций. Монолитные фундаменты и стены при подвижках земли могут ломаться, поэтому в сейсмоопасных регионах часто делают свайное основание.

На участках с уклоном. Лента или плита в таких местах будет более затратной: нужно много бетона, чтобы выровнять уровень будущего пола. Сваи же можно просто заглубить на разные уровни и легко вывести основание дома в горизонталь.

На этом участке ощутимый перепад высот, но за счет разной высоты свай мы легко добились горизонтального основания для будущего дома

На участках с уклоном проще и дешевле сделать свайный фундамент, чем выполнять большой объем земляных работ и строить подпорные стенки

Какие есть виды свайных фундаментов

Свайные фундаменты различают по способу заглубления свай и их материалу. Сваи можно забивать специальной машиной, закручивать в грунт или заливать из бетона прямо на месте строительства.

По материалу есть два основных вида свай — металлические и железобетонные.

Еще есть деревянные, которые, например, довольно распространены в США. Это связано с тем, что там нет малогабаритных сваебойных машин — копров, а использовать крупную технику затратно. Поэтому американцы бурят подручным инструментом отверстие примерно пять метров глубиной, погружают туда деревянную сваю и прихлопывают ее ковшом экскаватора, чтобы она погрузилась еще примерно на метр. Сваи предварительно импрегнируют: обрабатывают антисептиком в специальной камере под давлением. В США я видел, что используют преимущественно сосновые сваи: они не гниют 30—40 лет.

В России такие технологии непопулярны, разве что изредка их заказывают поклонники экологичного домостроения. Поэтому дальше в статье мы не будем затрагивать деревянные сваи и рассмотрим следующие виды свайных фундаментов:

1. Свайно-винтовой.
2. Свайный буронабивной.
3. Свайный железобетонный.

Свайно-винтовой фундамент

Это фундамент из металлических свай с лопастями на концах. Сваи вкручивают в землю, как большие шурупы.

Свайно-винтовой фундамент считается самым дешевым из свайных, и его можно сделать самостоятельно. Нужные для этого металлические сваи продаются в строительных магазинах, а закрутить их можно без использования специального оборудования.

Особенности технологии. Винтовая свая — это металлическая труба, к наконечнику которой приварены лопасти. Обычно их не более трех.

Лопасти должны быть прочными, так как именно они несут нагрузку: дом давит на сваю, и та не должна уходить ниже уровня, на который ее вкрутили, иначе дом перекосит.

Часто хозяева считают, что чем больше лопасти, тем лучше: они крепче цепляются за грунт и не дают свае двигаться по вертикали. Это верно лишь отчасти, так как основная нагрузка приходится на сварной шов, которым лопасти соединяются с наконечником. Длина этого шва обычно 10—15 сантиметров.

По моему мнению, где-то 80% металлических свай в России делают некачественно: сварные швы тонкие, наконечники выполнены из тонкой стали, хотя должны быть из литого чугуна, а сами сваи красят обычной черной краской, которая не защищает от коррозии. Я много раз общался с владельцами домов на свайно-винтовых фундаментах, и люди жалуются, что сваи гниют.

Это раскопанная через несколько лет после постройки дома металлическая свая. По всей видимости, еще при вкручивании лепестки из тонкого металла замялись, в итоге свая потеряла несущую способность

Гниение свай — это обиходное название сквозной коррозии. Из-за нее сварной шов лопается и лопасти отваливаются от наконечника. Сама свая может быть еще целой, но толку от нее уже мало: она не держит нагрузку.

К нам обращался человек, у которого свайно-винтовой фундамент сгнил через пять лет. В результате дом перекосило и появились провалы в полу. Это означает, что сваи потеряли несущую способность и ушли ниже проектного уровня. Иногда зимой их, наоборот, выдавливает силой морозного пучения — так называется расширение грунта, вызванное замерзанием в нем влаги.

Многие думают, что надежность металлических свай сильно улучшится, если трубу изнутри залить бетоном. Но и такая свая с отломленными лопастями бесполезна, ведь ей нечем цепляться за грунт — это все равно что воткнутый в землю острием вниз гвоздь.

Также в процессе завинчивания стальной сваи грунт разрыхляется, и поэтому фундамент в течение нескольких месяцев может дать осадку. Иногда это приводит к перекосу строения.

Госстандарт устанавливает только минимальный срок службы металлических свай — 10 лет. На фактический срок норматива нет.

Цена винтовой сваи зависит от ее длины. Трехметровые обойдутся примерно в 3500 Р за штуку и выше. Источник: «Леруа Мерлен»

Устройство свайно-винтового фундамента. Его устанавливают в три этапа:

1. Завинчивают сваи. Если грунт позволяет, это можно сделать вручную: иногда просто вставляется лом в отверстие на оголовке и используется как рычаг, чтобы закрутить сваю. Еще применяют специальные механизмы для закручивания.
2. Внутрь свай заливают бетон или цементно-песчаный раствор. Это все же необходимо, чтобы свая несла нагрузку, даже если металлическая труба насквозь проржавеет.
3. Иногда усиливают фундамент — соединяют сваи металлическим швеллером, чтобы снизить горизонтальные нагрузки. Бывает, что дом на свайном фундаменте покачивает от сильного ветра, — усиление швеллером решает эту проблему.

Небольшие винтовые сваи можно закрутить даже в одиночку. Но если почва тяжелая, а сваи надо погрузить глубоко, такой монтаж — мучение. Источник: VidEst / Shutterstock

У профессиональных монтажников есть машины для закручивания винтовых свай. С ними дело идет значительно быстрее, а еще можно работать на промерзшем грунте. Источник: anatoliy_gleb / Shutterstock

Металлические сваи с лопастями — это уже вчерашний день

Традиционные винтовые сваи с лопастями постепенно вытесняет технология саморезных свай, иногда их еще называют шурупами. У свай-саморезов лопасти заменены на многовитковую спираль. Такие сваи при закрутке в грунт раздвигают и уплотняют его, тогда как обычная свая широкой лопастью рыхлит и поднимает грунт.

Саморезные сваи легче закручивать, а камни, корни деревьев и закопанный мусор для них не помеха. Строители, которые хоть раз попробовали в деле настоящий «саморез», не возвращаются к лопастным сваям. Изготовители лопастных свай тоже пытаются делать саморезные, но получаются по большей части пародии и подделки, так как правильно навить на конус и ствол сваи металлическую полосу достаточно сложно.

Свайно-винтовой фундамент проще и быстрее делается на саморезных сваях, поскольку для их монтажа не нужно бурить, рыть приямки и корчевать пни. Усилия при закрутке намного меньше, а итоговая вертикальная устойчивость существенно выше.

Чтобы установить свайно-винтовой фундамент своими руками, понадобятся:

1. Сами сваи.
2. Оголовки (верхушки свай), если они нужны по проекту.
3. Два лома, куски трубы или любые другие рычаги.
4. Инструмент: болгарка, рулетка, нивелир, веревка для разметки.
5. Сухая цементно-песчаная смесь.
6. Сварочный аппарат, электроды.
7. Банка битумной мастики.
8. Помощник, а лучше два.

Последовательность действий такая:

1. Разметьте свайное поле и установите метки по углам будущей постройки. Проверьте прямоту углов диагоналями. Наметьте точки закрутки свай, проделав ломом в грунте небольшие отверстия.
2. Вставьте сваю острием в намеченную точку. Наживите ее несколькими оборотами. Проконтролируйте вертикальность положения сваи в двух плоскостях.
3. С помощью рычага закручивайте сваю, периодически проверяя вертикальность ее погружения. Если возникают отклонения от вертикали, своевременно поправляйте их.
4. Когда все сваи закручены на нужную глубину, отметьте при помощи нивелира единую горизонтальную плоскость и срежьте болгаркой по ней верхушки свай.
5. Засыпьте внутрь свай сухую цементно-песчаную смесь, немного утрамбовывая ее, чтобы вышел лишний воздух.
6. Наденьте и приварите оголовки.
7. Обкопайте сваи на 10—20 см. Прокрасьте их битумной мастикой, не забывая про места сварки. После высыхания присыпьте ямки и утрамбуйте грунт.

Свайный буронабивной фундамент

Буронабивной фундамент — это железобетонные сваи, которые изготавливают прямо на стройплощадке. Для этого предварительно бурят скважины, армируют, а потом заливают в них бетон — получается свая. Это единственный вид свайных фундаментов, который подразумевает бетонные работы на объекте.

Буронабивной фундамент хорошо подходит для работы в стесненных условиях, когда на стройплощадку невозможно загнать копер. Еще такой фундамент строят, если недопустима вибрация от забивки свай: например, на соседнем участке стоит ветхий дом, который от вибрации грунта может разрушиться.

Также буронабивные сваи используют для усиления существующих свайных фундаментов — это называется подведением дополнительных свай. Ведь, когда дом уже построен, забивать под ним сваи невозможно, а залить можно.

Особенности технологии. Буронабивной фундамент обязательно делают с ростверком — так называют балку или плиту, которая объединяет головы свай и перераспределяет на них нагрузку. Ростверк нужен, чтобы равномерно распределить вес дома и объединить сваи в сеть — чтобы никакая из них потом не вела себя по-своему .

В сейсмоопасных районах буронабивными сваями также усиливают классические монолитные фундаменты: сначала делают сваи с выпусками арматуры, а потом заливают плиту.

При устройстве буронабивных фундаментов много мороки с бетоном. В идеале после заливки нужно использовать глубинный вибратор, чтобы бетон правильно лег и заполнил все пустоты. 30 дней, пока бетон затвердеет, нельзя его переувлажнять или давать ему пересыхать. Это сложно, если начались дожди или, наоборот, засуха. Бывает, приходится вокруг каждой сваи строить теплицу из пленки, а на жаре, наоборот, периодически поливать сваи — иначе бетон не полимеризуется правильно и будет менее прочным.

Устройство. Есть несколько методик устройства буронабивных фундаментов, они отличаются технологией бурения скважины и методами подачи раствора.

В самом простом случае скважину бурят обычным ручным шнеком наподобие рыбацкого или мотобуром. Устанавливают в скважину металлическую трубу, чтобы ограничить растекание раствора, и в нее погружают каркас из арматуры. Потом внутрь заливают раствор. Когда он затвердеет, свая готова.

Продвинутые технологии предполагают заглубление трубы вибромашиной. При этом используются специальные механизмы для подачи раствора снизу вверх — так называемая технология непрерывного шнека. Армирующий каркас погружается в залитый бетон с помощью специального устройства — вибропогружателя. Такой фундамент еще называют буроинъекционным. Такие сваи считаются более надежными.

В частном строительстве обычно делают буронабивные сваи диаметром до 200 мм. Их погружают на глубину промерзания грунта плюс 20 сантиметров — это приблизительный параметр.

К примеру, в Вологодской области глубина промерзания грунта 1,8 метра. То есть в общем случае потребуются как минимум двухметровые сваи. Выкопать даже одну такую скважину вручную довольно сложно, а для фундамента их понадобятся десятки. Поэтому приходится привлекать спецтехнику, а это увеличивает расходы.

Готовое поле из буронабивных свай. Арматурные выпуски свай оставляют, чтобы затем связать всю конструкцию единым железобетонным поясом. Источник: CHAIYA / Shutterstock

Свайный железобетонный фундамент

В этом случае сваи делают из бетона в заводских условиях, на стройплощадку их привозят готовыми. Железобетонные сваи похожи на опоры освещения, к которым крепят уличные фонари. Но к сваям предъявляют более жесткие требования по прочности и качеству, которые прописаны в ГОСТ 19804-2012.

Железобетонные сваи забивают в грунт без предварительной подготовки. На стройплощадку доставляют сваебойную установку, она захватывает сваю и постепенно заколачивает ее в землю. Эти сваи рассчитаны именно на такой метод погружения — они не разрушаются от ударов.

Мой отец Геннадий Александрович Егоренков исследовал несущую способность свай разного вида. Он пришел к выводу, что при меньшей площади поперечного сечения и сопоставимой глубине погружения несущая способность забивных свай в полтора-три раза выше, чем буровых и винтовых.

Сравнение несущей способности свай разного видаPDF, 202 КБ

Фундамент из железобетонных свай стоит 100—120 лет , как, например, бетонная плита. При этом он обходится в несколько раз дешевле.

Особенности технологии. Железобетонные сваи делают с заостренным или тупым концом. Кажется, что заостренный конец однозначно лучше, но это не так. Например, на каменистых грунтах предпочтительнее тупой конец: если он упрется в камень, то велика вероятность, что усилием забивки свая просто раздавит камень в порошок.

Остроконечная свая скорее начнет уходить от камня, в итоге ее может перекосить. Придется извлекать сваю, копать землю и доставать камень или же пробовать забивать где-то рядом.

Устройство. Забить железобетонную сваю вручную невозможно, это делают только при помощи копра. Сваи забивают обычно на глубину от 3 до 10 метров, значительно ниже глубины промерзания. В том числе поэтому фундамент на железобетонных сваях более надежен: практически нет шансов, что сваю выдавит силой морозного пучения, как это может произойти с винтовыми или буронабивными сваями.

Железобетонные монтируются быстро: для дома в 100 м² фундамент можно сделать за один день.

Если винтовые сваи тяжело вкручивать зимой и часто работы приостанавливают до потепления, то железобетонные можно забивать при любой погоде: копер пройдет даже глубоко промерзший грунт

Что такое ростверк в свайном фундаменте

Ростверк объединяет сваи и служит опорой для стен. Как правило, это железобетонная лента, которой связывают все сваи. Уже на эту ленту ставят дом.

Ключевая задача ростверка — равномерно распределить нагрузку по сваям. Разные части дома имеют различный вес: в одной комнате на стены поклеены обои, в другой на них лежит тяжелая плитка, а на полу стоит огромный холодильник. Ростверк выравнивает эту нагрузку: если сваи и будут усаживаться, то равномерно. Когда каждая свая живет сама по себе, дом может перекосить.

Ростверк нужен не всегда. Если ставят деревянный сруб, его функции выполняет первый брус — нижний венец. Каркасный дом тоже может обойтись без ростверка: на сваи кладут лаги и от них уже строят каркас.

Источник: journal.tinkoff.ru

Свайно-забивной

Более 60% сооружений на суглинистых почвах построены на забивных сваях.

В большинстве случаев использованы железобетонные стержни с несущей способность до 60 т каждый.

Об особенностях свайно-забивного фундамента, типах используемых опор и способах их монтажа можно узнать из настоящей статьи.

Что это такое?

Отличие свайно-забивного фундамента состоит в способе монтажа опор. Как правило, для устройства стержней используется сила удара, под действием которой свая заостренным концом преодолевает сопротивление грунтовых пород.

По мере погружения столб смещает почву в сторону, частично вниз и вверх. Таким образом стержень вытесняет некоторый объем грунта и уплотняет основание, что делает почву более устойчивой.

Забить сваи ручным способом невозможно. Для создания ударной нагрузки используют специальные гидравлические механизмы. Параметры свай выбирают с учетом особенностей грунта и суммарных нагрузок.

Чаще всего используют железобетонные стержни длиной от 3 до 10 метров. Забивная технология позволяет также применять деревянные и металлические сваи, но железобетонные конструкции отличаются более высокой прочностью и несущей способностью.

О том, что такое забивной свайный фундамент и какова его стоимость, можно узнать здесь.

Сфера применения

Свайно-забивное основание подходит для строительства таких сооружений, как:

1. Малоэтажные жилые здания (каркасные, деревянные, кирпичные, частные дома из пенобетона).
2. Хозяйственные постройки – гаражи, сараи, бани, беседки.
3. Ограждения из камня, кирпича, металла, бруса и т.д.
4. Инженерно-транспортные конструкции – эстакады, мосты.
5. Промышленные постройки – цеха, ангары, склады.

Метод подходит для застройки сложных участков, а именно:

1. С переувлажненными, нестабильными грунтами, в том числе на заболоченных местах.
2. На песчаных и низкоплотных породах.
3. При близком залегании подземных источников.
4. На склонах, а также площадках со значительными перепадами высот.

Плюсы и минусы фундамента на забивных сваях

Преимущества технологии:

• высокая скорость монтажа (от одного дня);
• минимальная подготовка стройплощадки;
• можно использовать для различных типов ландшафта;
• подходит для большинства типов грунта и при любом уровне грунтовых вод;
• после монтажа свай можно сразу переходить к следующему строительному этапу;
• продолжительный период эксплуатации фундамента – от 100 лет;
• при необходимости сваи можно извлечь и повторно использовать.

К недостаткам забивного метода относятся:

• невозможность монтажа без привлечения спецтехники;
• один вариант гидроизоляции – добавка гидрофобных составов в бетонный раствор;
• потребитель не может проконтролировать качество бетона, армирования и гидроизоляции, которые заявлены производителем;
• большие финансовые и трудовые затраты при необходимости возведения подземных построек – подвала, цокольного этажа;
• трудности выравнивания свай на одном уровне;
• необходимость организации подъезда специальной техники к рабочему участку.

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.

Период эксплуатации – от 50 лет: зависит от климатических и геологических условий, характерных для застраиваемого участка.

Преимущества деревянных свай:

• экологичность,
• простота монтажа,
• дешевизна.

Этапы забивки железобетонных стержней и особенности монтажа ростверка

В начале строительных работ необходимо расчистить участок, убрать дерн, завести строительные материалы.

Технологические этапы монтажа забивных свай:

1. Разметка под будущее основание, обозначение мест установки опор.
2. Проверка геометрии, в том числе сравнение диагоналей.
3. Забивка свай с помощью пневмомолота — при этом контролируют вертикальность оси каждой возводимой опоры.

Опытные строители всегда замечают нетипичное поведение сваи при погружении. Например, если стержень наткнулся на каменистое включение и его ось отклонилась в сторону, то нужно перенести опору на некоторое расстояние. Если столб «провалился» в пустоту, то строителям необходимо увеличить его длину.

После погружения свай, строители выравнивают высоту выступающих отрезков, чтобы она была на одном уровне. В случае с железобетонными опорами верхний конец крушат, чтобы получить доступ к арматуре. Дальше укладывают плиты перекрытия, либо переходят к монтажу ростверка.

Требования к сваям

Основные требования к забивным сваям из железобетона подробно описаны в ГОСТе 19804-2012.

Заводские опоры должны соответствовать:

• высокому уровню морозоустойчивости,
• стойкости при взаимодействии с влагой,
• а также защите по коррозии.

Чтобы добиться высоких эксплуатационных характеристик фундамента, используют тяжелый мелкозернистый бетон класса прочности не ниже В15. Требования к бетону по прочности на сжатие указаны в ГОСТ 26633-2015. Для армирования свай применяют арматурную сталь марок АI – АIII (ГОСТ 5781-82).

Приемка, маркировка и транспортировка стержней должны осуществляется в соответствии с условиями, описанными в ГОСТе 13015-2012.

Расчет основания

Расчет фундамента заключается в определении количества опор и глубины их монтажа. Чтобы рассчитать нужное числе свай, необходимо провести ряд операций:

1. Найти общий вес дома, включая массу отделочных материалов, перекрытий, крыши и т.д.
2. Для надежности добавить 30% к массе сооружения.
3. Определить несущую способность одной сваи в зависимости от типа грунта.
4. Разделить суммарные нагрузки на несущую способность одного стержня и найти необходимое количество опор.

Как правило, сваи устанавливают под углами сооружений, а также в точках, над которыми пересекаются несущие стены. На практике опоры забивают с шагом 2,5 м.

Чтобы фундамент был достаточно устойчивым, конец каждого стержня должен упираться в твердую породу. Таким образом, длину сваи выбирают с учетом геологических особенностей участка, а также веса сооружения.

Возведение ростверка

Ростверк не является обязательным элементом фундамента, но с ним конструкция становится более крепкой и устойчивой. Для заданных условий ростверк может быть железобетонным или металлическим.

Алгоритм строительства ж/б ростверка:

• укладка щебневой подушки под ленту;
• устройство щитовой опалубки;
• укладка рулонного материала для гидроизоляции;
• монтаж арматурного каркаса;
• вязка прутьев для жесткого соединения опор и ростверка;
• бетонирование.

При этом железобетонный ростверк может быть:

1. Заглубленным – лента погружена в почву на некоторую глубину.
2. Наземным – лента опирается на грунт.
3. Висячим – между ростверком и землей имеется воздушный зазор.

Металлический ростверк представляет собой обвязку из профильных изделий металлопроката. Вначале стальные элементы сваривают в единую конструкцию, а затем приваривают к арматуре, торчащей из забивных свай. Голый металл защищают от коррозии гидрофобным составом, особое внимание уделяя местам сварки.

Ошибки и рекомендации по строительству

Иногда застройщику дешевле заказать строительство забивного фундамента под ключ, чем заниматься работой самому. При этом даже опытные мастера порой нарушают технологию. Частые ошибки:

1. Бетон низкого качества. Согласно нормативом бетон должен иметь марочную прочность не ниже М250, но на практике недобросовестные поставщики могут использовать сырье марок М180 и даже М100. Случаются варианты, когда один стержень заливается из двух миксеров, что приводит к неоднородности состава. Результат один – преждевременный износ фундамента и риск разрушения всей конструкции. Эксперты советуют не экономить на качестве опор и доверять известным поставщикам.
2. Разный уровень свай, выступающих над землей. Допустимая погрешность – 3 см, которую можно нивелировать кирпичной кладкой или толщиной шва. На практике случаются перепады, достигающие 10 см, которые ничем нельзя компенсировать. Специалисты рекомендуют контролировать параметр, используя лазерный нивелир или натягивая нити на одном уровне.
3. Отказ от геологических изысканий. Особенности грунта оказывают непосредственное влияние на несущую способность всего фундамента, а на одном участке физико-химические свойства почвы могут сильно различаться. Использование усредненных значений и неактуальных данных неизбежно приведет к ошибочным расчетам, что грозит преждевременным износом фундамента. Поэтому геология участка – важный этап перед проектными расчетами.

Сравнение ж/б опор с другими видами забивного фундамента

По прочностным характеристикам и сроку службы деревянные сваи сильно уступают другим типам основания, поэтому целесообразно сравнивать забивные ж/б конструкции с буронабивным фундаментом и винтовыми сваями.

Буронабивная технология предполагает продолжительность строительства от 20 дней. Столько времени требуется на земляные работы, включая:

• устройство траншей,
• монтаж опалубки,
• армирование,
• высыхание бетона.

При этом строительные работы можно вести своими руками, арендуя лишь оборудование для бурения.

Технологии с применением забивных ж/б свай и винтовых опор отличаются скоростью монтажа – от одного дня, а также дешевизной. Стоимость винтовых свай на 10–30% будет дешевле железобетонных конструкций, но общая цена строительных работ для усредненных условий выравнивается за счет дорогостоящей аренды оборудования для забивки фундамента.

К основным преимущественным отличиям ж/б опор необходимо отнести:

• более высокую несущую способность,
• отсутствие усадки грунта,
• стойкость по отношению к коррозионным процессам,
• продолжительный срок службы.

О том, какие сваи лучше выбрать — забивные или винтовые, можно узнать тут.

Заключение

Забивной тип фундамента лучшим образом подходит для частного домостроения для большинства типов грунта. При необходимости конструкция может быть усилена ростверком.

Чаще стальных и деревянных стержней используют железобетонные опоры, которые выгодно отличаются большей несущей способностью и периодом эксплуатации от 100 лет. Повсеместное использование ж/б свай доказывает преимущества забивной технологии.

Источник: stroim-domik.org

Фундамент на железобетонных сваях для частного дома: разновидности и этапы монтажа

Основой любой конструкции является фундамент – он связывает воедино всю постройку, придает ей устойчивость и защищает от деформаций. На выбор фундамента влияют не только параметры будущего жилья, но и показатели грунта (тип почвы) на участке. Очень часто поведение грунта преподносит сюрпризы, которые не назовешь приятными.

Многие типовые проекты рассчитаны на любые условия (исключая, правда, районы с вечной мерзлотой). Такой запас прочности фундамента обходятся недешево и не всегда оправдан; логичнее заказать индивидуальные инженерно-геологические изыскания. Если анализ выявит нестабильный грунт, только фундамент на забивных сваях сможет стать основой беспроблемного строительства и долголетней эксплуатации жилья.

О свайном фундаменте

Строительство дома — затратное предприятие и многие предпочитают сократить расходы, отказавшись от исследования грунта. Практичные хозяева рассматривают геологические работы как инвестицию на будущее, предохраняющую от крупных разочарований. В плывучих, песчаных, болотистых и торфяных почвах (с высокими грунтовыми водами и низкой плотностью) даже дорогое монолитное основание не может считаться надежным. В таких условиях выбор фундамента под частную постройку предопределён. В современном загородном строительстве популярны различные свайные технологии. Их различают по таким параметрам:

Способам погружения

Способ выбирают, исходя из результатов геологии и конструктивных характеристик будущего дома. Чтобы правильно распределять нагрузку, ж/б сваи для фундамента должны погрузиться на глубину пролегания плотного, устойчивого слоя. Опоры заглубляются разными способами:

• Забивным. Распространенный метод; забивные сваи углубляются в породу при помощи механизма с гидро- или пневмомолотом.
• Методом вдавливания (используется статическое давление).
• Вибрационным заглублением. На место вынутого грунта помещаются полые сваи-оболочки, заливается бетон.

Забивные сваи для частного дома заливают по одной из технологий:

• Буронабивной. В пробуренную скважину помещается опалубка (например, труба), устанавливаются арматурные пруты, заливается бетон.
• Буроинъекционной. В скважину под давлением подается бетонная смесь, затем устанавливается арматурный каркас.
• Грунтоцементной. В скважину подается смесь грунта и цемента. Содержание цемента, стоимость и прочность такой сваи в 2 раза меньше, чем у цементнобетонной.

Видам опор

На выбор материала сваи влияет:

• Расчетная нагрузка, передаваемая ей при эксплуатации.
• Предполагаемый срок службы дома.
• Размер опор.

В малоэтажном строительстве распространены опоры:

• Железобетонные сваи для фундамента. Самый распространенный и доступный вариант, способный выдерживать значительные нагрузки и рассчитанный на 70-100 лет службы. Используются сваи с квадратным сечением, укрепленные арматурой, с одним заостренным концом. Для изготовления используется бетон с водопроницаемостью не меньше W и с морозостойкостью не ниже F 150.

• Стальные. Монтаж таких изделий (винтовых) проходит быстро и потому достаточно привлекателен. В роли свай выступают разнообразные прокатные изделия (трубы, швеллеры, рельсы); их используют для небольших построек хозяйственного назначения, срок службы ограничен 40-60 годами.
• Деревянные. Постепенно выходят из массового использования. Деревянные изделия оправданы при строительстве легких построек, чей срок эксплуатации не превышает 30-40 лет. Могут применяться при возведении деревянных и каркасных домов, если изготавливаются из древесины твердых пород (дуба, сосны, лиственницы).

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Устройство основания на забивных сваях

В частном строительстве используются несущие основания на ж/б забивных сваях двух вариантов — плитные и ленточные. Плитный фундамент хорошо проявляют себя на сложном грунте, склонном к горизонтальным подвижкам. Ленточное основание — стандартное для малоэтажного строительства. Они имеют разную площадь опоры, но при грамотном расчете гарантируют устойчивое положение частного строения. Установка свай происходит несколькими способами:

• Одиночными сваями. Опоры размещаются в определенных проблемных точках.
• Рядами. Сваи забиваются под будущими стенами и перегородками.
• Полем. Такой порядок используется для обустройства свайно-плитного фундамента; свайное поле реже применяется в малоэтажном строительстве.

Видео описание

Какие плюсы и минусы свайно винтового фундамента? Можно ли за небольшие деньги сделать качественный фундамент? Смотрите в этом видео:

Принцип использования ростверка

Фундамент на ЖБ сваях объединяется в общую конструкцию верхней частью, бетонной лентой (ростверком). Монтаж ростверка выполняется несколькими способами:

• Высоким (висячим). Между нижней частью ленты и землей остается свободное пространство. Способ используется при возведении беседок и бань.
• Незаглубленным. Лента погружается в грунт на незначительную глубину.
• Заглубленным. Фундамент обретает дополнительную прочность.

Ростверк не является обязательным элементом. При строительстве небольших легких конструкций (летних домиков) в висячем варианте часто применяют решетку из профильного металлопроката (двутавра или швеллера). Металл находится снаружи, вероятность быстрой коррозии уменьшается.

Требования к забивным сваям; расчет их количества

На практике чаще всего используются ж/б сваи квадратного или круглого сечения (от 200 до 300 мм), с заостренным с одной стороны концом. Качественные изделия изготавливаются в цеховых условиях из армированного бетона.

Чтобы фундамент на ж/б сваях надежно справлялся с нагрузкой, предварительно рассчитывают количество свай и глубину их забивки, которая может составлять от 3 до 10 м. Для определения параметров фундамента учитывают:

• Тип почвы. Точнее всего его определит геологическое исследование, но можно воспользоваться и справочником.
• Вес дома. Определяется, исходя из потраченных на постройку материалов (в кубометрах) и массы 1 кубометра (табличное значение). Вес крыши, перекрытий, бетонного ростверка и отделочных материалов высчитывается отдельно. К сумме добавляется вес мебели (ориентировочно, 7-10 т).

Расчеты всегда ведутся с запасом прочности, поэтому итоговую сумму увеличивают на 30%. Пусть вес конструкции получился 180 тонн. Ж/б свая длиной 4 метра удерживает усредненную нагрузку в 20 тонн (для суглинистых почв); следовательно, 9 свай смогут равномерно и безопасно распределить всю нагрузку строения.

Преимущества и недостатки применения забивных ж/б свай

Фундамент на забивных ж/б опорах используют как для жилых частных домов (из дерева, кирпича и бруса), так и для хозяйственно-бытовых конструкций (беседок, бань, гаражей, сараев, ограждений и летних кухонь). Основанием для выбора забивных свай служит не только проблемный грунт, но и особенности рельефа (склоны, овраги, ямы). Преимуществами фундамента из забивных свай являются:

• Эффективность. Часто являются единственным подходящим способом (на участках с уклоном, болотистых). Единственное ограничение — скалистые грунты.
• Скорость. Основание возводится за 1 день (на обустройство обычного основания тратится 5-7 дней). Строительство можно продолжать в день возведения (после заливки обычного фундамента приступать к возведению стен можно через 20-25 дней от заливки).

Видео описание

О плюсах и минусах свайных фундаментов на видео:

• Экономичность нулевого цикла. Минимальный объём земляных работ снижает стоимость фундамента на 20-25%. Расход бетона сокращается на 20-30%; работы могут вестись круглогодично, что не повлияет на качество фундамента.
• Несущая способность. Высокая; нагрузка на 1 сваю достигает 40-50 т. Прочность дополнительно усиливается ростверком, который помогает распределять нагрузку конструкции.
• Долговечность. Гарантируется срок эксплуатации от 100 лет.

Фундамент на сваях для частного дома по забивной технологии имеет свои минусы:

• Ограничения в проекте частного дома. Наличие свайного основания не предполагает обустройство подвала или цокольного этажа.
• Ограничение расстояния до ближайшего строения. Согласно требованиям СНиП 3.02.01-87 имеются ограничения для использования легкого молота (весом до 7 т) на приусадебном участке.
• Техническое оснащение. Без специализированной техники не обойтись.
• Ошибку изысканий. Небрежная геологическая разведка (или ее отсутствие) иногда оборачивается деформацией фундамента.

Видео описание

О свайно-забивном фундаменте на видео:

Свайно-забивные фундаменты под ключ

Фундамент из железобетонных свай является распространенным конструктивным решением, целесообразным при строительстве на участке с неровным рельефом и неустойчивым грунтом. Заказ в строительной организации фундамента под ключ выгоден по многим причинам:

• Сроки. Выполнение работ и срок сдачи оговаривается в договоре.
• Разумные цены. В стоимость входит доставка опор к месту строительства и использование сваебойной машины. После установки и выравнивания опор можно сразу приступать к устройству ростверка.
• Условия. Работы по подготовке территории, разметке и забивке проводятся опытными специалистами, на чью работу предоставляется гарантия.

Стоимость

Стоимость транспортировки и забивки опор нивелируются экономией материала и времени. Для дома площадью 200 м2 (Московский регион) цена на:

• Свайный фундамент. Установка свай — 380-400 тыс. руб., обвязка ростверком — от 750 тыс. руб., комплексный пакет (вместе с ж/б перекрытием) — от 1100 тыс. руб.
• Монолитный плитный. 1500-1600 тыс. руб.
• Ленточный. 1600-1750 тыс. руб.

Цена на забивку ж/б сваи зависит от ее размера:

• Сечение 0,2х0,2 м, длина 3 м — 6-7 тыс. руб.
• Длина 4 м — 7,5-8,3 тыс. руб.
• Длина 5 м — 8,5-9,5 тыс. руб.
• Длина 6 м — 9,5-11,5 тыс. руб.

Видео описание

О фундаменте с ростверком для частного дома на видео:

Этапы возведения

После заключения договора и определения параметров свайно-ростверкового фундамента начинаются полевые работы:

• Подготовка. Участок застройки выравнивается и очищается от мусора, подвозятся материалы.
• Разметка. Проектное положение опор выносится в натуру с помощью геодезических инструментов (теодолит, нивелир).
• Проба. Забивается пробная свая (оценивается грунт).
• Забивка. Забивные сваи для частного дома устанавливается в нужную точку, выводится в вертикальное положение и погружается в грунт на нужную глубину.

• Обрезка. Используя нивелир (прибора для измерения относительных высот) верхние части опор размечают по одной высоте и срезают.
• Обустройство ростверка. Вокруг опор собирается опалубка, в которой вяжется и закрепляется арматурный скелет; в подготовленную форму заливается бетон.

Профессиональное оборудование

Несколько десятилетий назад технология обустройства свайно-забивного фундамента была дорогой и громоздкой процедурой. Для загородных домов применялись альтернативные варианты — винтовые и буронабивные сваи, менее надежные и долговечные.

Сегодня в частном строительстве используются разнообразные сваебойные машины на колесном и гусеничном ходу. Они эффективно справляются с забивкой свай под фундаменты для загородных дачных домов и коттеджей, используя специальное гидравлическое оборудование. Такие механизмы не деформируют сваи и работают на всех типах грунтов.

Заключение

Появление в частном строительстве фундамента на ж/б забивных сваях позволило создавать надежные дома любого размера там, где раньше это было невозможно или затруднено. Фундамент на забивных сваях, обустроенный по современной технологии и с учетом характеристик грунта, способен служить надежной опорой для загородного дома любого типа.

Источник: m-strana.ru