Как правильно выбрать сваи
Сваи влияют на прочность и срок службы фундамента
Поэтому важно выбрать надежные и долговечные изделия. Специалисты рекомендуют покупать столбы, изготовленные только на заводе
Такие материалы отвечают каждому требованию по строительству загородных домов. Самодельные сваи отличаются неправильно сделанным сварочным швов и некачественным сырьем.
Чем больше диаметр трубы, тем она надежнее и прочнее. Оптимальным диаметром считается 10-12 сантиметров
Перед покупкой обращайте внимание и на толщину стенок столба. Так, при диаметре 10,8 сантиметров толщина должна быть свыше 4 миллиметров
Качественные сваи изготавливают только из новой стали с использованием пескоструйной и антикоррозинной обработки. Стволы изделий должны быть цельными без сварочных швов, а лопасть — с правильной и тщательно выверенной геометрией без дефектных изгибов.
Сваи различают по материалам изготовления. Сегодня используют железобетонные, металлические и бетонные изделия. Эксперты рекомендуют применять железобетонные сваи, так как они отличаются наибольшей прочностью.
Этапы монтажа
Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:
- бетон;
- металл;
- дерево.
Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.
На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.
В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.
На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).
Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).
С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.
Преимущества:
Краткосрочное строительство.
Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.
Экономичность.
Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.
Энергоэффективность.
В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.
Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.
Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.
Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.
Недостатки и минусы:
Применение специальной техники.
Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.
Наем бригады.
Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.
Сложность возведения цокольных этажей.
Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.
Низкая стойкость к опрокидыванию.
Технология монтажа буронабивных свай: пошаговая инструкция
Подготовка местности и разметка будущего фундамента
Подготовка заключается в расчистке участка от мусора, снятии растительного слоя почвы. При необходимости производится подсыпка и утрамбовка грунта. Разметка выполняется в соответствии со схемой установки буронабивных свай. Место расположения каждой скважины помечается вехой. Для того чтобы не ошибиться при разметке можно использовать доски или шнуры, которые будут имитировать будущий ленточный ростверк.
Бурение скважины
Бурение проводится ручным буром, который заглубляется на нужную глубину. При проходке грунт не выбрасывается на поверхность, уплотняясь по стенкам.
В процессе бурения необходимо контролировать, чтобы бур входил строго перпендикулярно, не отклоняясь.
После разработки скважины, диаметр которой должен быть на 5-7 см больше, чем выбранный диаметр свай, основание тщательно трамбуется. При необходимости подсыпается песчано-гравийная подушка в 10-30 см.
Установка обсадных труб
Обсадные трубы препятствуют обсыпанию стенок скважины и обеспечивают безопасное проведение работ. По технологии на плотных глинистых грунтах и суглинках трубы можно не использовать, однако при устройстве буронабивных свай своими руками рекомендуется их установить. Внутри трубы значительно проще монтировать армирующий каркас. Кроме того упрощается процесс заливки и виброутрамбовки бетонной смеси.
В качестве обсадных труб можно использовать пластиковые, металлические или асбестоцементные изделия нужного диаметра. Если финансовые возможности позволяют, то лучше купить специальные обсадные трубы для скважин, на которых имеются подготовленные стыки с удобными соединениями. Труба строго вертикально устанавливается в скважину. Если образовался зазор между стенкой трубы и скважиной, то его необходимо засыпать грунтом с уплотнением.
Армирование
Для создания армокаркаса используется арматура 12 мм. По данным таблицы 1 при строительстве коттеджа нет необходимости использовать сложный план армирования, достаточно 4 или 6 прутов арматуры. Технология связывания армирующего каркаса очень простая: стержни располагаются по кругу, образуя окружность диаметром на 3-5 см меньше, чем размер обсадной трубы. Стержни связываются проволокой. Для закрепления можно использовать хомуты. Длина каркаса = длине обсадной трубы + 30 см. Готовый армокаркас устанавливается в скважину внутри обсадной трубы и заглубляется в грунт.
Заливка бетонной смеси
Бетон, используемый для заливки буронабивных опор должен соответствовать СНиП 2.03.01-84 и быть не ниже класса В12,5. Для массивных домов лучше использовать бетон В15. Для заливки бетона в устье скважины опускается загрузочная воронка. Если заливать смесь без воронки, то возможно появление пустот. Заливать бетонную смесь необходимо медленно, каждый слой толщиной 0,5 м необходимо уплотнять 5-10 минут при помощи глубинного виброинструмента и только после этого заливать следующую порцию. К устройству ростверка можно приступать после того, как бетон наберет прочность — через 3-7 суток.
Как подобрать сваи
Виды свайных фундаментов: а – сваи-стойки; б – висячие забивные сваи; в – висячие набивные сваи; 1 – забивные сваи; 2 – ростверк; 3 – набивные сваи На рынке строительных материалов для свайно-ростверковых фундаментов можно купить различные по конструкции и несущим характеристикам сваи.
Только при их выборе нужно помнить об эксплуатационных характеристиках изделий. Отличаются они и следующими показателями:
- Материал;
- Способ производства;
- Форма и размеры продольного, поперечного сечения;
- Метод погружения в почву;
- Степень защиты от внешнего воздействия;
- Несущие характеристики опор.
Правила монтажа винтового фундамента с ростверком
Сначала нужно покрыть металлический швеллер антикоррозийным составом. Если используется деревянная опалубка, тогда между металлом и деревом кладется прокладка, которая не позволяет материалам контактировать между собой. Затем по четкому расчету нужно установить винтовые сваи.
В строительстве рекомендуется использовать сразу различные виды свай, т.к. в таких случаях достигается большая надежность конструкции в целом. Самым популярным на данный момент считается железобетонный ростверк. Для его строительства нужно иметь на строительной площадке винтовые сваи, готовую стальную арматуру, проволоку, бетон и доски для опалубки.
Выполняя армирование каркаса ростверка, арматура вводится внутрь сваи. А хлысты тщательно перевязываются между собой. Это делается для того, чтобы достичь максимальной прочности конструкции в целом, воспрепятствовать возникновению трещин внутри бетонного монолита.
https://youtube.com/watch?v=7DQqVrLpixc
Расчет буронабивного фундамента с ростверком
Прежде, чем начинать монтировать фундамент из буронабивных свай с ростверком, необходимо все очень тщательно просчитать. Только правильные параметры и цифры позволят добиться нужного результата и обеспечить прочность, надежность, длительный срок эксплуатации будущего здания.
Расчет буронабивных свай
В процессе расчета свай определяют такие величины: длина опор, диаметр, число и схема расположения. Диаметр обычно берут в диапазоне 15-40 сантиметров, оптимальным считается сечение в 20 сантиметров. Для более точных расчетов можно воспользоваться специальными таблицами с указанием диаметра опор и их несущей способности, актуальной для разных материалов.
Если есть значение несущей способности отдельной сваи, по формуле высчитывают расстояние между ними:
l = P/Q – тут:
- l – оптимальное расстояние между опорами
- Р – показатель несущей способности сваи
- Q – нагрузка на погонный метр основания (массу здания делят на длину самого ростверка)
Так, для дома весом 50 тонн, который строится на глинистой почве на опорах сечением 20 сантиметров, нужно 27 опор (50000 килограммов / 1884 килограмма = ). Также помнят о правиле: расстояние между сваями должно быть равно минимум трем их диаметрам. То есть, если берутся сваи сечением 20 сантиметров, расстояние между ними должно быть как минимум 60 сантиметров. Для плотного грунта цифру увеличивают на четверть.
Монтировать основание под дом нужно по предварительно составленной схеме, в основе которой лежит СНиП, требующий выполнения таких правил: сваи должны быть в углах здания, вдоль несущих стен и под входной группой.
Также желательно устанавливать опоры под тяжелыми элементами (печь, камин, котельная и т.д.). Глубина бурения зависит от того, на какой глубине обнаружены несущие грунты, от уровня промерзания почвы в регионе. Обычно бурят на глубину метра.
Расчет монолитного ростверка
Когда создается буронабивной фундамент с ростверком, технология предполагает точный просчет самого монолитного каркаса: его высоты и ширины. Чтобы получить значение ширины, используют формулу:
В = М/L*R – тут:
- В – ширина ленты
- М – вес здания
- L – показатель длины ростверка
- R – точное значение несущей способности верхнего слоя почвы
Формулу используют и для мелкозаглубленного основания, и для ростверка нулевой высоты. Висячий ростверк считают по другой технологии, достаточно сложной – в таком случае расчеты лучше предоставить выполнить профессионалам.
Ширина ростверка обычно равняется 35-50 сантиметрам. Для коттеджа средней величины вполне будет достаточно ширины в 40 сантиметров и высоты в 30-50 сантиметров, что зависит от предполагаемого заглубления.
Расчет армирования
Когда создается фундамент, буронабивные сваи с ростверком обязательно должен объединять армированный каркас. Армируют рифлеными стальными прутами диаметром 10-12 миллиметров, вяжут гладкой вязальной проволокой сечением от 6 миллиметров.
Положение СНиП диктуют такие правила:
- Число прутьев в продольном поясе – минимум 4 с расстоянием до 10 сантиметров
- Шаг между поперечными перемычками в продольном поясе – до 30 сантиметров, между соединяющими вертикальными – до 40 сантиметров
- Толщина защитного слоя бетона – минимум 5 сантиметров со всех сторон, чтобы избежать коррозии металла.
Чтобы понять, как рассчитывать количество арматуры, можно взять простой пример. Так, если создается монолитный ростверк периметром 9х7 метров, а условные габариты обвязки составляют 40х40 сантиметров, для армирования используются два продольных пояса с тремя стержнями диаметром 14 миллиметров каждый. Значение шага между прутьями равно 10 сантиметрам, пояса объединяют перемычки из прутьев диаметром 11 миллиметров с шагом в 20 сантиметров.
Выполнение расчета:
- Определение общей длины стержней в верхнем продольном поясе: 9+9+7+7 = 32 метра (периметр ростверка), 32х3 = 96 (длина трех прутьев) 96 х 2 = 192 (длина, нужная для двух поясов).
- Перемычки используются длиной 30 сантиметров, располагаются на расстоянии в 20 сантиметров. Для обоих поясов ростверка нужно: 2х(32/0.2) = 320 штук по 30 сантиметров = 96 метров.
- Длина вертикальных перемычек, объединяющих оба каркаса. Длина их такая же, 30 сантиметров, для квадратного ростверка = 96 метров.
Получается, что в данном случае нужно закупать 192 метра арматуры сечением 14 миллиметров и 96 + 96 = 192 метра сечением 11 миллиметров для перемычек.
Вязальную проволоку рассчитывают так: на одно соединение тратится 40 сантиметров материала. Количество соединений равно: 4х(32/0.2) = 640 штук по 40 сантиметров = 256 метров.
Изготовление основания при использовании столбов
С монтажом ростверка для свайного фундамента разобрались, а теперь приступим к созданию несущей плоскости для столбчатого базиса.
Материалы и инструменты
Запасаемся следующим набором:
- «штыковкой» и «подборкой»;
- буром;
- киркой;
- рулеткой;
- кольями;
- химикатами для предотвращения роста растительности;
- ОСП-плитой, фанерой или обрезной доской для изготовления опалубки;
- арматурным каркасом;
- бетонным раствором;
- геотекстилем;
- песком;
- щебнем;
- полиэтиленом;
- битумной мастикой.
Процесс монтажа
Выполняем следующую работу:
- очищаем участок, предназначающийся для будущего строения, от растительности;
- поливаем рабочую зону химикатами, чтобы предотвратить рост растительности;
- делаем разметку участка – вбиваем колышки и натягиваем между ними веревку;
- копаем ямы для столбов;
- засыпаем песок в ямы;
- поливаем песчаную подушку (высотой 10–15 см) водой, хорошо её трамбуем;
- кладём на песок геотекстиль;
- засыпаем полотно щебнем;
- делаем опалубку – формируем панели и короба;
- опускаем короба в яму;
- покрываем опалубочную систему полиэтиленом;
- вяжем арматуру;
- опускаем каркас в яму для столба;
- формируем столбы – заливаем бетон послойно;
- обрабатываем слой бетона лопатой или вибратором;
- делаем технический перерыв;
- обрабатываем поверхность столбов битумной мастикой;
- монтируем опалубку между опорами, делаем песчаную подсыпку, заливаем бетонный раствор, который укрепляется арматурой;
- делаем техническую паузу, чтобы бетон застыл;
- производим гидро и теплоизоляцию.
Анекдот не в тему: — Ах! Как у вас прекрасно пахнет кофе!
— Заходите! Не стесняйтесь! Нюхайте на здоровье!
Итак, что можно сказать? Ростверк – объект, который, несмотря на свою простоту, играет очень важную роль в «жизни» каждого здания. Не ленитесь, подарите приветливому и уютному дому или бане будущее без разрушений! Терпения и удачи Вам! Пока!
Цитата мудрости: Хранить свой секрет — мудро, но ждать, что его будут хранить другие, — глупо (Сэмюэл Джонсон).
Разновидности свайно-ростверковых фундаментов
В таких основаниях используется монолитный железобетон или стальной швеллер.
В первом варианте применяются армированные конструкции, которые выдерживают большие нагрузки. Во втором — конструкции более легкие, используются для вспомогательных строений: хозяйственных построек, гаражей, бань и других.
Свайно ростверковые фундаменты различаются по типу используемых опор. Соответственно они подразделяются на
Винтовые. Сваи загоняют в землю путем ”завинчивания” с помощью специальных приспособлений. Особенность использования связана с тем, что на них опирается мощный ростверк. Это предъявляет требования по прочности и толщине свай.
Достоинства и недостатки
Благодаря большой глубине погружения свайная конструкция придает большую устойчивость ростверку и сама является очень устойчивой и прочной.
По сравнению с железобетонным монолитным фундаментом той же высоты она обходится намного дешевле. Если к тому же опоры соединить не обвязкой в виде бетонной ленты, а металлическим ростверком, это дает возможность еще больше сэкономить на строительстве фундамента, что позволяет говорить о конструкциях такого типа как о наиболее приемлемых и экономичных.
Помимо этого, есть еще ряд положительных моментов использования ростверковых оснований для дома:
Можно строить в зонах с высоким подъемом подземных вод, а также в условиях неровного рельефа, например, на склонах холмов.
Невысокая цена постройки с ростверком.
Небольшое количество времени на возведение фундамента.
Нет необходимости привлекать сложную автомобильную технику и строительные механизмы.
Простая техника работы с винтовыми и буронабивными сваями.
Высокая устойчивость на сложных почвогрунтах, например, в случае подвижных, неустойчивых пучинистых грунтов.
По скорости строительных работ свайные конструкции с ростверком уступают лишь возведению обычного основания на винтовых опорах или из железобетонных блоков. В этих вариантах отсутствуют работы с бетоном, которые требуют времени вплоть до нескольких недель, пока материал набирает прочность и становится твердым.
Строительство домов на склонах имеет свою специфику, монолитный вариант там вообще не подойдет — заливка бетона будет проблематичной, не говоря уже о цене такой работы. А с применением свай на разной глубине можно создать ровную и устойчивую основу. Поэтому ростверковый фундамент на стройплощадке с неровным рельефом – наиболее подходящий вариант.
Еще один явный положительный момент — простота в работе.
Можно без посторонней помощи смонтировать опоры из труб и залить их раствором из бетона. Также легко выложить обвязочную ленту из стали или железобетона, которая не будет массивной и объемной.
Сложность может возникнуть, когда монтируется опалубка на весу. Она должна поддерживаться столбовыми опорами на высоте 0,3 м над почвой, поскольку при движении грунта она может “соскользнуть” с опор вместе со строением.
У свайно-ростверковых фундаментов есть и отрицательные стороны, хотя они невелики:
Невозможность обустроить подвал.
Дополнительные утеплительные работы в отношении пола.
Пространство под полом необходимо защищать от ветра и непогоды, поскольку ветер выдувает тепло, и происходит выхолаживание всего здания. Поэтому для утепления применяют различные отделочные материалы, панели для фасадной отделки, различных цветов и разной фактуры. Можно также оформить нижнюю часть дома кладкой из декоративного камня или облицовочного кирпича это и украсит, и утеплит.
Дополнительное утепление требуется и полу в таком строении. При составлении сметы на строительство расходы на эти работы имеет смысл внести в общие затраты.
Этапы процесса
Последовательность осуществления работы – проектирование ростверков свайных фундаментов – выглядит так:
- Для начала стоит предусмотреть конструирование чехла из рубероида, который заполнит всю длину скважин. Заменить его можно пленкой ПВХ либо же сталью, обработанной цинком. Это делается для того, чтобы сваи не выталкивались из грунта во время морозов.
- Далее производится армирование ростверка свайного фундамента, суть которого – совокупность трех прутов, впоследствии выводящихся за пределы самой пробуренной скважины. Именно эта арматура в дальнейшем, по сути, и послужит тем функциональным связующим звеном, которое расположится между ростверком, а также набивной сваей. Помимо этого, она обязательно предотвратит в будущем потенциальный разрыв основного фундамента при дальнейшем вздутии грунтовой поверхности.
- «Тяжелый» тип бетона выступает инструментом для осуществления заливки поверхности строительного фундамента; заполнение осуществляется слоями, потом производится уплотнение методом штыкования.
Давать нагрузку на возведенную конструкцию можно лишь через месяц после того, как работа по заливке фундамента была окончена.
Полы по грунту
Полы по грунту применяют при создании конструкции ростверка, погруженной в грунт. Если имеется воздушный зазор, создание пола по грунту становится слишком сложным, неэффективным и нецелесообразным.
Внутренняя часть ленты засыпается слоем песчаной подушки. Затем на нее укладывают слой геотекстиля и засыпают щебень, на который через дополнительный слой геотекстиля насыпают слой щебня.
Всю засыпку последовательно уплотняют, добиваясь максимально возможного результата. Затем заливают слой стяжки, на который укладывают теплоизолятор.
Поверх него вновь заливают стяжку, внутрь которой монтируют систему теплого пола.
На эту стяжку можно настилать финишное покрытие. Пирог пола получается достаточно многослойный, но он обеспечивает качественный обогрев и препятствует теплопотерям из-за контактов с грунтом.
Выбор свайных конструкций
С особой тщательностью стоит подходить к проекту столбчатого основания в условиях, когда на территории строительства наблюдается высокое стояние грунтовых вод
Руководство по проектированию свайных фундаментов гласит, что свайное основание может проектироваться и возводиться на грунте, который был предварительно уплотнён с помощью различных методик. Вся конструкция может выполняться в виде свайного поля.
Также нормами СП оговаривается, что свайные конструкции могут использоваться вместо ленточного основания. Такая ситуация может сложиться в случае, если отметка, на которой по расчёту должна находиться подошва ленточного фундамента, будет превышать 170 см.
С особой тщательностью стоит подходить к выполнению проекта столбчатого основания в условиях, когда территория строительства находится на слабых грунтах или наблюдается высокое стояние грунтовых вод.
Самым подходящим основанием для возведения свайного фундамента является мало сжимаемый тип почв. Идеальными породами для строительства свайного основания являются следующие породы:
- скальный грунт;
- галечник;
- плотный песок;
- крупнообломочные породы.
Согласно руководству для формирования свайного поля может использоваться один из следующих видов свай:
- забивные;
- буронабивные;
- винтовые.
Забивные сваи
Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях
Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях. Это четырёхгранные конструкции с заострённым концом. Для забивания изделия в землю используется специальная механизированная техника (вибропогружатели или молоты). Иногда забивные сваи изготавливаются на участке. Для этого в землю забивается свая-оболочка с пустотой внутри. После этого пространство внутри сваи бетонируется.
Винтовые сваи
Большой популярностью в индивидуальном строительстве пользуются винтовые сваи, поскольку они могут быть закручены в землю без использования специальной техники. Конструкция выполнена из стальной трубы, на конце которой приварена винтовая нарезка.
Буронабивные сваи
Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину
Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину. После этого в нижней части проходки делается полость чуть шире, чем сама скважина. Она нужна для формирования опорной подошвы под стойкой. Подошва бетонируется или засыпается песком с последующей трамбовкой.
Затем в скважину устанавливается несъёмная опалубка. Обычно для этих целей используют стальные, пластиковые или асбестовые канализационные трубы. Внутрь труб устанавливается арматурный каркас и заливается бетонным раствором с высокой марочной прочностью.
Обычно ещё на этапе проектирования такие сваи закладываются по углам сооружения, в месте пересечения стен, под колоннами, стойками и тяжелыми конструкциями (печью или камином). Под несущей стеной такие сваи располагаются с шагом 2,5 м.
