Cвайный фундамент своими руками для коттеджа или загородного дома

«Копать или не копать» – этот гамлетовский вопрос при строительстве дома решается однозначно: копать. Он порождает несколько встречных: какой фундамент выбрать, на какую глубину его залить, как сделать все надежно и не слишком дорого?

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.

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.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

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.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

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:

Знакомимся с буронабивным фундаментом
  • 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.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

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.
Знакомимся с буронабивным фундаментом

Виды фундаментов для дома

Столбчатый

Такой фундамент размещается в точках, где на грунт передаются наибольшие усилия нагрузки от строения. При этом, столбы из бетона или кирпича закапываются глубже, чем промерзает почва. Это защитит ваш фундамент от деформации при морозном пучении грунтов.

Ленточный

Выделяют два вида ленточного фундамента: мелкозаглубленный (МЗЛФ) и полнозаглубленный.

Полнозаглублённый — позволяет построить дом любого размера.

  • Плюсы: простой и надёжный.
  • Минусы: требуется большой объем материала, так как необходимо заглубление ниже уровня промерзания.

Мелкозаглублённый — монолитное сооружение в форме ленты.

  • Плюсы: экономия материалов, небольшой объем работ, подходит при высоком уровне грунтовых вод.
  • Минусы: необходимо строго соблюдать методику исполнения.

Свайный

Существуют винтовые и буронабивные свайные фундаменты.

Винтовые сваи работают так: металлические сваи с лопастями закручиваются в почву, как винт и уже на сваях возводится строение. Этот вариант самый быстровозводимый. Специалисты выполняют такой фундамент за 1 — 2 дня. Буронабивные сваи устанавливаются следующим образом: бурится отверстие в земле, в него помещается каркас из арматуры, и заливается бетоном.

Плюсы:

  • Меньше работы с землёй, по отношению к остальным видам фундаментов.
  • Можно возвести массивный каменный дом на слабых верхних грунтах.

Минусы:

  • Винтовые сваи возможно использовать только на определенного рода грунтах.
  • Буронабивная свая непроста исполнении, в случае, если почва, в которой бурят отверстия, осыпается.

Подробнее о фундаменте на винтовых сваях мы рассказывали в предыдущей статье.

Плитный

Плитные фундаменты — часто выполняемые и надёжные разновидности фундаментов.

Плюсы: располагается неглубоко, надежная конструкция.

Минусы: большой расход материалов.

По глубине исполнения фундаменты разделяются на:

  • Мелкозаглублённые (их строят там, где не бывает сил морозного пучения);
  • Глубокозаглублённые (сооружаются ниже уровня промерзания грунта, это позволяет защититься от морозного пучения).
Читайте также:  Как рассчитать необходимое количество блоков ФБС для фундамента?

Также плитные фундаменты делятся по способу исполнения на:

  1. Монолитные — исполняются из армированного бетона, методом его заливки в специальные деревянные формы — опалубку. Этот вариант считается самым надёжным.
  2. Сборные — собираются из готовых бетонных блоков на месте строительства.
  3. Комбинированные — это промежуточная форма, при которой готовые бетонные фрагменты фундамента соединяются между собой раствором.

Анализ грунта

Пробное бурение под опору Свайный фундамент используют в качестве основания при строительстве домов на участках с подвижным, глинистым или подтопляемым грунтом, а также на площадках со сложным рельефом и большими перепадами высоты.

Перед началом закручивания винтовых опор необходимо изучить состояние почвы и определить уровень залегания подземных вод. Для этого можно воспользоваться специальными справочниками, выбирая нужные параметры по месторасположению строительной площадки.

Чтобы получить более точную информацию, проводят пробное бурение или завинчивание сваи. Первый способ информативнее, поскольку позволяет выяснить глубину залегания твердого грунта.

От чего зависит шаг?

Расстояние между ближайшими опорными элементами рассчитывается индивидуально, исходя из количества свай, их диаметра, схемы свайного поля, а также особенностей конструкции. Количества опор, а также их параметры выбирают, учитывая проектные нагрузки и несущую способность грунта.

Популярные схемы свайного поля:

От чего зависит шаг?
  • одинарные сваи – расставляют по углам конструкции и в местах, где на грунт действуют максимальные нагрузки;

  • ленточное размещение – сваи устраивают по периметру на минимальном расстоянии;
  • кустарное расположение – группы из нескольких опорных элементов расставляют в максимально нагруженных местах, при этом шаг не имеет значения;
  • сплошное свайное поле – опорные столбы с шагом в 1 м расположены по всему периметру конструкции.

Выбору шага конструкторы уделяют особое внимание, потому что при слишком большом расстоянии между силовыми элементами сооружение может просесть. Нецелесообразно короткий шаг приводит к перерасходу трудовых и материальных затрат.

Семь раз отмерь – один отрежь!

Рекомендуем несколько раз всё перепроверить, прежде чем приступать к непосредственному возведению фундамента. От этого зависит не только будущее сооружения, но и его надежность, безопасность эксплуатации. Немалую роль играют и экономические факторы, в том числе расходы на строительные материалы. В одной из следующих статей вы узнаете о том, как провести расчет объёма бетонной смеси и сможете оценить общую стоимость основания. Хочется верить, что представленная информация оказалась для вас полезной!

(Пока оценок нет)

По глубине заложения фундаментов примыкающих (существующих) сооружений.

Поскольку строительная площадка свободна, то по условию 2 глубина заложения фундамента не определяется, т.к. нет никаких ограничений.

3) По нагрузкам и воздействиям на основание и инженерно-геологическим условиям строительной площадки глу­бина заложения ростверка не определяется.

4) По рельефу строительной площадки- ограничений нет.

5) По глубине сезонного промерзания. Аналогично фундаментам мелко­го заложения абсолютная отметка FL = 159,06 м.

6) По гидрогеологическим условиям- ограничений нет.

В результате сравнения величин отметок, в качестве расчетной принимаем минимальную абсолютную отметку подошвы ростверка – 159,05 м, тогда глу­бина расположения (заложения) ростверка

В качестве расчетной принимаем минимальную отметку 159,05 м. Тогда глубина заложения

d = DL — FL = 159,9 – 159,05 = 0,85 м.

Фундаменты высотных зданий

Высотные здания строятся уже почти сто лет, однако в мире до сих пор нет их единой чёткой классификации. Если в Нью-Йорке, Токио или Шанхае небоскрёбы возводятся по чисто экономическим причинам (слишком дорогая земля), то в Европе, России или Арабских Эмиратах причины немного другие — тут на первый план выходят личные амбиции или вопрос политического престижа. Можно провести аналогию со знаменитыми сталинскими высотками, самая известная из которых — главное здание МГУ с высотой шпиля 239 метров — почти полвека была самым высоким зданием Европы и попала в книгу рекордов Гиннеса.

Так или иначе, по прогнозам, несколько десятилетий спустя проблема нехватки городского пространства затронет все крупнейшие мегаполисы. Нет ничего удивительного в том, что в центре российской столицы активно застраивается район Москва-Сити, в котором на сегодня возведено уже 20 зданий, чья высота превышает 200 метров.

Здания, которые по российской классификации относятся к первой категории ответственности (выше 100 метров) уже есть в Екатеринбурге, Ханты-Мансийске, Новосибирске, Грозном. А в Санкт-Петербурге, невзирая на крайне сложный характер грунтов, возводится грандиозный Охта-центр с расчётной высотой 463 метра.

Это здание после окончания строительства сразу на 135 метров превзойдёт московский «Меркурий Сити Тауэр» — самое высокое на сегодня многофункциональное здание в Европе.

Строительство высотных зданий сопряжено со множеством проблем. Но если безопасность надземной части зданий связана с качеством материалов и человеческим фактором, то подземная их часть подвергается гораздо большему числу рисков. Просчитать и предвидеть их все не способен самый мощный терабайтовый компьютер. Поэтому проектирование фундаментов высотных зданий является, пожалуй, самым сложным и ответственным моментом в процессе строительства. От успешного проведения начального этапа работ зависит вся дальнейшая судьба небоскрёба и зданий, расположенных по соседству.

Читайте также:  Изготовление щитов опалубки из финской фанеры

Как выбирают тип фундамента высотного здания

Какие нюансы нужно учитывать при проектировании фундамента высотного здания? Прежде всего, конечно, его высоту и конструктивные особенности. Дом может быть одиночной башней или целой группой зданий разной этажности, объединённых общим стилобатом. Ещё римский архитектор Витрувий две тысячи лет назад заповедовал придерживаться пирамидальной формы высоких зданий.

Фундаменты высотных зданий

Естественно, чем выше здание, тем сильнее оно давит на основание фундамента. Общая вертикальная нагрузка может достигать астрономических значений.

Важность геологических изысканий

Такое давление способен выдержать далеко не всякий грунт. Инженерно-геологические изыскания — одно из важнейших подготовительных действий при подготовке проекта строительства высотных зданий.

Участок под застройку подвергается ультразвуковому сканированию, в земле пробуриваются скважины глубиной до 100 метров. На разных отметках забираются пробы грунта для определения их состава. Общее правило — чем плотнее и твёрже грунт, тем лучше.

Идеальный вариант — устройство фундамента высотного здания в скальном грунте. Плотная порода будет помогать элементам фундамента справляться с вертикальными и горизонтальными нагрузками.

В целом строительство высотных зданий возможно на разных грунтах, от пластичных глинистых до скальных. Однако для каждого вида грунтовых условий необходимо подобрать свой тип фундамента.

Величина вертикальной нагрузки на основание и характеристики грунта — два основных фактора, влияющие на выбор типа фундамента высотного здания. Однако тщательному учёту подвергаются и другие факторы:

Столбчатые фундаменты

Этот вид фундаментов получил распространение вместе с ростом популярности каркасных и панельных коттеджей, а также домов из клееного и пиленого бруса. Затраты на такой фундамент в несколько раз ниже, чем на ленточный или плитный. Главная особенность такого фундамента — необходимость монтажа нижней обвязки из бруса или балок, которая служит основанием дома.

Столбы устанавливаются под всеми стенами периметра и внутренними перегородками с интервалом до 2,5 м (оптимально 1,5 – 2 м). Они заглублены в землю на глубину больше, чем уровень промерзания и поднимаются над уровнем грунта на требуемую высоту. Очень удобны такие фундаменты на площадках неровного ландшафта — варьируя высоту столбов легко добиться идеально горизонтального положения обвязки.

Размеры столбов зависят от материала изготовления, их строят из:

  • бетона;
  • природного камня;
  • кирпича;
  • плитняка.

Размеры варьируются в диапазоне 38 – 50 см по стороне, как правило, в поперечном сечении они представляют квадрат, реже — прямоугольник.

По способу строительства столбчатые фундаменты подразделяются на монолитные и сборные.

Монолитный столбчатый фундамент

Выбор варианта определяется свойствами грунтов на площадке, где строится дом. При глубоком залегании грунтовых вод идеальным выбором будет монолитный столбчатый фундамент из армированного бетона. Как и в ленточном фундаменте, арматурный каркас в столбе обязателен в любых климатических условиях.

Монтаж столбчатого фундамента производится в несколько этапов:

  • подготовка ямы (скважины);
  • монтаж опалубки;
  • сборка арматурного каркаса;
  • заливка бетона.

В промежуток между столбом и краем скважины (расстояние должно составлять не менее 10 см) засыпается мелкий гравий или песок — таким образом снижаются нагрузки на фундамент со стороны грунта при замерзании или других подвижках. Но на грунтах с риском горизонтальных движений (плывунах и других неустойчивых почвах) устанавливать столбчатые фундаменты не рекомендуется — они обладают невысокой устойчивостью к опрокидыванию и всегда существует риск нарушения устойчивости дома.

Сборный столбчатый фундамент

Сборные столбчатые фундаменты представляют собой столбы и бетонные платформы, изготовленные на заводе.

Они собираются в виде конструктора на участке и соединяются между собой сваркой арматуры и бетонированием стыков. При всей дешевизне и простоте монтажа, столбчатые фундаменты достаточно ограничены в сфере применения. Они оправданы на прочных и устойчивых грунтах для зданий не выше 2 этажей, без подвалов и цоколей. Но «узкая специализация» не снижает их привлекательности для частного строительства.

+ Плюсы столбчатых фундаментов

  1. Экономия материалов.
  2. Небольшие трудозатраты.

Минусы столбчатых фундаментов

  1. Слабая устойчивость в горизонтально подвижных грунтах.
  2. Потребность в обустройстве цоколя.
  3. Невозможно использовать для зданий с тяжелыми стенами.

Заливка мелко заглублённого фундамента в траншею без опалубки

Эта технология позволяет залить фундамент без применения опалубки. Но есть ряд моментов, на которые стоит обратить внимание. Не везде эту технологию можно применить. В первую очередь, её применение зависит от геологии участка. Для плотного глинистого грунта она подойдет, а вот для песчаного — нет. Глинистые грунты держат вертикальные стенки, а вот песок будет осыпаться.

Представим ситуацию, когда вырыли траншею и сделали арматурную обвязку будущей ленты, а затем происходит обрушение края траншеи. В результате грунт частично может засыпать арматуру. Убрать этот обрушенный грунт может быть проблематично из-за готового арматурного пояса, и заливать бетон тоже нельзя, так как в месте обрушения грунта арматура окажется не защищена от влаги слоем бетона. В результате арматура будет ржаветь и разрушать бетон.

Читайте также:  Как правильно устанавливать винтовые сваи под дом?

Обрушение края траншеи может произойти по разным причинам: слабый грунт, на край траншеи наступил человек или пошли дожди.

Чтобы избежать таких проблем, нужно перед строительством фундамента отследить погодные условия, чтобы не было никаких дождей. Второй момент – это обязательно положить на край траншей деревянные щиты для увеличения площади опоры и наступать только на эти щиты, но не на грунт.

Заливка мелко заглублённого фундамента в траншею без опалубки

Такая технология строительства фундамента не предполагает устройство гидроизоляции, так как, чтобы её сделать, придется откопать по периметру весь фундамент, но тогда теряется весь смысл такой технологии. Поэтому, чтобы защитить арматуру от влаги из грунта, необходимо собрать арматурный пояс таким образом, чтобы при заливе фундамента создался защитный слой бетона толщиной не менее 70мм. Причём этот слой должен быть со всех сторон фундамента. Не стоит укладывать полиэтиленовую пленку или другие рулонные материалы с целью создать таким образом гидроизоляцию. Пленку легко повредить на этапе обвязки арматурного пояса, а рулонные материалы не дадут 100 процентной герметичности. Также возможно, что во время заливки бетона пленка может завернуться в траншею.

Такая технология очень сильно уменьшает стоимость фундамента, так как предполагает меньше земляных работ и не требует обратной засыпки и опалубки. Также, нетронутый плотный грунт около фундамента уменьшает вероятность того, что дождевая вода пойдет под фундамент.

Но есть и минусы – это возможное обрушение стенок траншеи во время строительства и неровность стенок траншеи. Неровность стенок приводит к тому, что фундамент как бы сцепляется с этими неровностями грунта и во время морозного пучения грунта есть вероятность, что этого сцепления хватит, чтобы поднять фундамент. Чтобы избежать этого, нужно на стенку траншеи уложить утеплитель — пеноплекс. Он не только предотвратит переход холода по конструкции фундамента к его основанию, но и он достаточно гладкий, чтобы замерший грунт скользил по нему. Более подробно об утеплении под заголовком “Зачем нужна теплая отмостка”.

Видео: заливка мелко заглублённого фундамента в траншею

Обвязка опор

Сами по себе сваи еще не считаются полноценным фундаментом. Чтобы равномерно распределить общую нагрузку от строения по всем опорам, их необходимо обвязать – объединить в горизонтальной плоскости. Такая обвязка называется верхней или ростверком, а для ее выполнения применяются следующие материалы:

  1. Для деревянных домов практикуется выполнение обвязки деревянным брусом хвойных пород. Для дополнительной защиты деревянного ростверка, брус обрабатывают антисептиками и пропитывают водоотталкивающими составами. Под оголовки в обязательном порядке подкладывается гидроизоляция, например, несколько слоев рубероида.
  2. Обвязка металлопрокатом: швеллером, двутавровой балкой или уголком подходит, если использованы железобетонные или металлические сваи. Металлические изделия предварительно обрабатываются антикоррозийной защитой.
  3. Железобетонный ростверк обустраивают в случае возведения наружных стен из штучного материала: кирпича или стеновых блоков. Его можно изготовить, укладывая готовые ж/б столбы или выполнить заливку бетоном, предварительно соорудив опалубку и уложив армирование.

Обратите внимание! В некоторых случаях, например, при строительстве на склоне или высоком цоколе, выполняется дополнительная боковая обвязка стоек. Ниже оголовка свай подходящим способом крепятся уголки или профтруба. Дополнительная обвязка усиливает опоры и исключает их вертикальное смещение.

2Материал для изготовления свай

Зависимо от материала, который используется в процессе изготовления, сваи бывают такими:

Железобетонные.

Такие изделия можно изготовить непосредственно на месте, где ведутся строительные работы. Для этого используется бетон, марка которого не должна быть ниже Если изделие имеет длину более 3 м, а его диаметр составляет 10 см, то в процессе монтажа свай понадобится крановое оборудование.

Кроме того, некие неудобства вызваны потребностью обработки металла специальным составом для создания антикоррозийного покрытия. Да и расход материала будет Для устройства фундамента используются ровные столбы, очищенные предварительно, диаметр которых — до 34 см, а длина — до 8,5 метров.

Чтобы изготовить сваи, применяют хвойные породы, что имеют большую твердость, к которым причисляют лиственницу, сосну и ель. Несмотря на то, что это самое дешевое сырье, используют деревянные изделия для сооружения фундамента редко, так как древесина способна быстро подвергаться гниению. Хотя сегодня можно подобрать качественный препарат, предназначенный для обработки дерева.

Бурение скважин вручную и механически

Если ваша цель – снижение расходов при осуществлении различных этапов строительства, лучше выполнить бурение скважин вручную с помощью садового бура подходящего диаметра. Для работы вам понадобится помощник.

Выставив сверло по уровню в вертикальной плоскости, выполняйте сверление, удаляя поднимаемый грунт от края скважины лопатой.

Если бюджет строительства кирпичного дома позволяет, лучше выполнить бурение с применением специализированной техники. Большое количество предложений на строительном рынке позволит выбрать наиболее выгодное. Бурильщики могут выполнить все работы за одну смену, что значительно ускорит процесс изготовления буронабивного фундамента.