26 Технология устройства фундаментов из забивных свай

Как устанавливать фундамент ленточного типа на сваях

Винтовые, забивные, буронабивные… сваи пронизывают весь пучнинистый и рыхлый слой почвы и «якорятся» на твёрдых, несжимаемых грунтах. Если дом каркасный или деревянный всё вообще супер, но если вы хотите построить подверженные растрескиванию газобетонные стены, придётся выставлять опалубку и отливать бетонный ростверк, который по ширине и толщине будет аналогичен уже знакомой нам малозаглубленной ленте, с той только разницей, что работы придётся проводить «на весу». Да и просвет между землёй и домом послужит сомнительным украшением.

26 Технология устройства фундаментов из забивных свай

Вот тут-то умельцы и вспомнили когда-то прослушанный в вузах курс лекций, и не сильно заморачиваясь пониманием основоположных принципов, решили закопать бетонный ростверк в землю. Так и от «висячих» работ можно избавиться, и настоящим цоколем обзавестись.

Основное назначение и виды свайного фундамента

Свайный фундамент применяется при возведении промышленных и жилых объектов, его можно использовать при постройке многоэтажных зданий даже на слабых грунтах. Такой фундамент позволяет значительно сократить процесс устройства подвальных помещений или полностью исключить данные строительные работы из расходной сметы. Основные причины для возведения свайного фундамента следующие:

  • слабый верхний грунтовой слой. Подобные грунты могут содержать перегной, торфяную примесь, песок, глину. Наличие большого количества воды в почве делает ее плывуном. Такие природные условия создают необходимость переноса нагрузки сооружения на более плотные и глубинные грунты;

Укладка бетонных смесей в конструкции разных типов. Уплотнение бетонных смесей

Перед укладкой бетонной смеси в конструкцию выполняют комплекс операций по подготовке опалубки, арматуры, поверхностей ранее уложенного бетона и основания. Укладку смеси осуществляют на естественное основание или в опалубочные формы.

Непосредственно перед укладкой бетонной смеси очищенные бетонные поверхности должны быть промыты водой и просушены струей воздуха. Поверхность металлической опалубки покрывается маслом, а бетонной, железобетонной и армоцементной опалубки смачивается водой для предотвращения отсоса большого количества воды из уложенной бетонной смеси в эту опалубку. Бетонную смесь укладывают тремя методами: с уплотнением, литьем (бетонные смеси с суперпластификаторами) и напорной укладкой. При каждом методе укладки должно быть соблюдено основное правило – новая порция бетонной смеси должна быть уложена до начала схватывания цемента в ранее уложенном слое. Этим исключается необходимость устройства рабочих швов бетонирования по высоте конструкции. Как правило, укладку в небольшие в плане конструкции (колонны, балки, тонкостенные стены, перегородки и др.) ведут сразу на всю высоту без перерыва для исключения устройства рабочих швов. В большие в плане конструкции (например, массивные фундаментные плиты) бетонную смесь укладывают горизонтальными слоями и, как правило, сразу по всей площади. Слои должны быть одинаковой толщины без разрывов, с последовательным направлением укладки в одну сторону во всех слоях.

Назначение процесса уплотнения – обеспечить высокую плотность и однородность бетона. Основной и наиболее распространенный способ уплотнения монолитного бетона – вибрирование, основанное на использовании некоторых свойств бетонной смеси.

Вибрационный способ уплотнения наиболее эффективен при умеренно пластичных бетонных смесях с подвижностью 6…8 см. При вибрации смесей с большей подвижностью наблюдается расслоение.

По способу передачи колебаний на бетон различают вибраторы: внутренние (глубинные) погружаемые корпусом в бетонную смесь; наружные, прикрепляемые к опалубке и передающие через нее колебания на бетон; поверхностные, устанавливаемые на бетонируемую поверхность.

Уплотнение штыкованием ведут вручную с помощью шуровок.

Читайте также:  Как защитить фундамент дома: технологии гидроизоляции

Уплотнение трамбованием ведут ручными и пневматическими трамбовками при укладке весьма жестких бетонных смесей в малоармированные конструкции, а также в тех случаях, когда применять вибраторы невозможно из-за отрицательного воздействия вибрации на расположенное вблизи оборудование. Смеси уплотняют слоями толщиной см.

Особенности конструкции

Основная особенность устройства буронабивных свай в том, что элементы не вбиваются в землю силой, они «врастают» в грунт, посредством бурения скважин и заливки бетонной смеси

Достоинств буронабивной свайный фундамент имеет множество:

  • возможность работать в условиях плотной застройки;
  • сниженные динамические нагрузки на рядом стоящие фундаменты;
  • малый объем земельных работ;
  • практичность;
  • всесезонность возведения;
  • возможность выполнения работ своими руками;
  • функциональность основы на любых типах грунтов;
  • долгий срок эксплуатации.

Основная особенность устройства буронабивных свай в том, что элементы не вбиваются в землю силой, они «врастают» в грунт, посредством бурения скважин и заливки бетонной смеси. Проще говоря, в отверстие грунта ставится обсадная труба и заполняется раствором. Слабонесущие почвы требуют именно такого основания, так как при данном способе опора приходится на нижние плотные слои с минимальной функцией сжатия.

Рекомендуем к прочтению:Устройство и бетонирование буронабивных свай

Особенности конструкции

Важно! Строительство свайного буронабивного фундамента допускается в водонасыщенных, вечномерзлых грунтах. Нужно лишь соблюдать технологические тонкости обустройства и тогда основание простоит достаточно долго.

Практикуемый надежный и чуть высокий по стоимости вариант строительства свайного бурового фундамента с утеплителем позволяет снизить риск деструкции при естественных подвижках грунта. Выполняются работы с применением пенополистирола, имеющего жесткую структуру. Выкладка листов происходит на гидроизолирующий слой с последующей присыпкой грунтом. В случае возникновения пучения, пенополистирольный лист самортизирует и предотвратит возможные подвижки.

Важно! Данный вариант фундамента не всегда позволяет выстроить подвал, цокольный этаж.

Какими особенностями обладает свайное основание?

Свайный фундамент обладает рядом особенностей:

  • позволяет выполнять постройку дома непосредственно после погружения опор в грунт. Для этого необходимо срезать оголовок сваи по уровню и объединить все опоры ростверком;
  • может сооружаться в любых климатических условиях, независимо от температуры окружающей среды. Универсальность технологии погружения опор позволяет сооружать свайное основание при любой погоде;
  • отличается повышенным запасом прочности и высокой степенью надежности. Ведь у каждой сваи несущая способность подбирается с учетом массы строения и характера почвы.

Отсутствие усадки опор на протяжении длительного периода эксплуатации зданий также является существенной особенностью свайного фундамента.

Устройство фундамента из забивных свай

Для начала выполняются подготовительные работы, такие как расчистка участка от мусора и излишней растительности, доставка материала и необходимых инструментов, работы по разметке участка.

Разметку поля нужно производить в соответствии с проектом, который должен быть создан заранее. Размечают рулеткой и с использованием приборов геодезического направления. Те места, куда должны будут вбиты сваи, нужно пометить кольями, на которых написаны номера свай.

После произведенных мероприятий можно приступать к непосредственной забивке свай в грунт. Выполняются такие работы при помощи тяжелой техники, о которой нужно заранее позаботиться.

Рассмотрим более подробно технологию забивания отдельно взятой сваи:

Устройство фундамента из забивных свай
  1. Техника перемещается в удобное для забивания место.
  2. Свая при помощи подъемной техники выставляется строго вертикально на отмеченном месте так, чтобы оголовок смотрел вверх.
  3. После, ударный молот опускается и начинается забивка, которая вначале идет в темпе погружения, равном 1 метру, а потом по 0,1 до того момента, пока свая не установиться на твердом грунте и не пойдет дальше.

Важно! При каждом ударе молота нужно замерять уход сваи в почву и вычислять несущую способность отдельного элемента, чтобы в дальнейшем не было проблем при строительстве.

Читайте также:  Как расплавить резину в домашних условиях

На этом этапе предупреждаются такие неприятные моменты, как попадание камней под сваю, так как они могут дать ложное представление о том, что свая достигла нужного уровня, что при дальнейшей эксплуатации скажется на качестве строения.

  1. После того, как забиты все сваи, нужно срезать оголовки под один уровень.
  2. Если необходимо обустроить ростверк, то нужно смонтировать опалубку, равную ширине фундамента.
  3. Внутрь вкладывается арматурный каркас.
  4. Вся конструкция заливается бетоном высокой марки и оставляется до полного затвердения и набора крепости.

Что дает использование свайно-ленточного фундамента

По названию схемы становится понятным, что в одной конструкции объединяются две совершенно разные системы – свайная и классическая ленточная, чаще всего в виде упрощенной мелкозаглубленной бетонной ленты. Затраты на строительство таких систем заметно выше в сравнении с лентой или сваями, но благодаря особенностям устройства свайно ленточного фундамента можно добиться более высоких качественных характеристик основания будущего дома:

  • Применение свай позволяет существенно снизить чувствительность ленточного фундамента к пучению грунтов. Если почва чрезмерно перенасыщена влагой, свайно-ленточная схема позволит перенести большую часть веса коробки здания на более жесткие слои грунта на глубине 1,5-2 м;
  • Бетонный ленточный ростверк на свайном фундаменте увеличивает в разы жесткость основания, поэтому на свайно-ленточной конструкции можно легко строить дома из облегченных материалов, например, пеноблока, газобетона, арболита;
  • Наличие у свайно-ленточной системы «моста», соединяющего отдельные сваи, не означает, что такой вариант подойдет для зданий любого веса. Чаще всего фундамент получается относительно дешевым и достаточно жестким, чтобы выдержать вес каркасного или бревенчатого здания, высотой не более двух этажей.

В некоторых случаях, например, на плывунах, песчаных и суглинистых грунтах со слабой несущей способностью, да еще в придачу с уклоном и высоким уровнем верховодных вод, строительство свайно ленточного фундамента, по сути, является наиболее оптимальным по прочности и стоимости обустройства базы под коробку здания.

Кроме того, для фундамента на основе бетонных свай нужно будет сделать достаточно серьезный расчет и проверку несущей способности грунта, а забивку железобетонных опор, в отличие от свайно–ленточного варианта, выполняют дизельным молотом. Понятно, что сделать эту часть работы своими руками практически невозможно, тем более что аренда оборудования и сами сваи обойдутся в половину стоимости всего свайно–ленточного фундамента.

Требования к инженерно-геологическим изысканиям

5.1 Инженерно-геологические изыскания для проектирования свайных фундаментов должны назначаться в соответствии с требованиями СП , [1], [3], национальных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства. Объемы и состав инженерных изысканий должны устанавливаться с учетом геотехнической категории объекта строительства в соответствии с СП

5.2 Для геотехнической категории 3 программу изысканий рекомендуется дополнять испытаниями грунтов прессиометрами и штампами (ГОСТ 20276), эталонными и натурными сваями (ГОСТ 5686). При применении свай новых конструкций (по специальному заданию проектной организации) в состав работ следует включать опытное погружение или устройство свай, с целью уточнения назначенных при проектировании длин и диаметров свай и режима погружения, а также натурные испытания этих свай статическими нагрузками.

5.3 При передаче на сваи выдергивающих, горизонтальных или знакопеременных нагрузок необходимость проведения опытных работ должна определяться в каждом конкретном случае, а объемы работ назначаться с учетом доминирующего воздействия.

5.4 Несущую способность свай по результатам полевых испытаний грунтов натурной и эталонной сваями и статическим зондированием следует определять в соответствии с подразделом 7.3.

5.5 Глубина инженерно-геологических выработок должна быть не менее чем на 5 м ниже проектируемой глубины заложения нижних концов свай при их рядовом расположении и нагрузках на куст свай до 3 МН и на 10 м ниже — при свайных полях размером до 1010 м и при нагрузках на куст более 3 МН. При свайных полях размером более 1010 м и применении плитно-свайных фундаментов глубина выработок должна превышать предполагаемое заглубление свай не менее чем на глубину сжимаемой толщи, но не менее половины ширины свайного поля или плиты и не менее чем на 15 м. При наличии на строительной площадке слоев грунтов со специфическими свойствами (просадочных, набухающих, слабых глинистых, органоминеральных и органических грунтов, рыхлых песков и техногенных грунтов) глубину выработок определяют с учетом необходимости их проходки на всю толщу слоя для установления глубины залегания подстилающих прочных грунтов и определения их характеристик.

5.6 Обследование технического состояния фундаментов и конструкций реконструируемых зданий должно выполняться по заданию заказчика специализированной организацией. Оценку длины существующих свай в фундаментах реконструируемого здания рекомендуется осуществлять с использованием геофизических методов.

5.7 Технический отчет по результатам инженерно-геологических изысканий для проектирования свайных фундаментов должен составляться в соответствии с СП и [3]. При наличии натурных испытаний свай статической или динамической нагрузкой должны приводиться их результаты. Результаты зондирования должны включать данные о несущей способности свай. При применении свай-стоек должен быть определен показатель качества породы RQD для всех слоев скальных грунтов, которые прорезает свая, и для слоя, в котором расположен нижний конец сваи. При проектировании свайных фундаментов для зданий с уровнем ответственности КС-3 или сваями длиной более 40 м для глинистых грунтов рекомендуется определять коэффициент переуплотнения грунта OCR (в том числе в пределах сжимаемой толщи под нижним концом свай). Раздел 5 (Измененная редакция, Изм. N 1).

Устройство ростверка свайно-винтового фундамента

Обвязочный брус (рис. 1) – самый тип, применяемый при строительстве деревянных, каркасных строений. Сечение бруса используется: 150х150 мм при максимальном шаге между сваями 2500-2700 мм, 200х200 мм – при шаге 3000 мм. Крепится к оголовку шпилькой.

Читайте также:  Какие комплектующие нужны для монтажа сайдинга

Металл в отличие от бетона не впитывает влагу (хотя иногда на нем может образовываться конденсат), поэтому вопрос обустройства гидроизоляции для свайно-винтового фундамента не имеет столь принципиального значения. Тем не менее все же рекомендуется укладывать гидроизоляционную прокладку между опорной площадкой (оголовком) и деревянной конструкцией.

Бревно (см. рис. 2). Первый венец бревенчатого строения можно укладывать прямо на оголовок. Главное достоинство бревна – сохранение целостности древесины, что повышает устойчивость материала на прогиб. Оцилиндрованное бревно дает больший прогиб по отношению к цельному. Это связано с нарушением целостности твердых слоев древесины.

В случае с бетонными фундаментными конструкциями для увеличения срока службы обвязки целесообразно первый венец строения делать из дуба или лиственницы. При строительстве фундамента из винтовых свай от этих мер можно отказаться, но только при условии соблюдения высоты ростверка не менее 500 миллиметров от уровня земли.

Обвязка свайного фундамента при помощи бруса или бревна – самый экономичный, и в то же время быстро реализуемый тип соединения. Он требует, чтобы сваи находились на одном уровне, чтобы избежать деформации обвязки. Если же уровни не соответствуют друг другу, то выравнивание выполняется методом частичного выпиливания бруса (бревна).

Стыковка бруса (бревна) – следующий этап в устройстве обвязки (рис. 3). Для соединения пропорционально каждому из брусков сверху и снизу выполняются распилы, брус (бревно) складывается под прямым углом. Стыки должны быть обработаны специальными растворами, защищающими от влаги, проложены джутом.

Что касается использования антисептиков для обработки бруса или бревна при устройстве ростверка, эта процедура обязательна только для бетонных фундаментов. В случае выполнения обвязки свайно-винтового фундамента она носит рекомендательный характер, разумеется, также при условии соблюдения высоты ростверка не менее 500 мм от уровня земли.