Бетонные сваи для фундамента: монтаж по шагам, схемы, размеры и цены

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.

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор монолитного буронабивного свайного и столбчатого ростверкого фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Свайный либо столбчатый фундамент – тип фундамента, в котором сваи либо столбы находятся непосредственно в самом грунте, на необходимой глубине, а их вершины связаны между собой монолитной железобетонной лентой (ростверком), находящейся на определенном расстоянии от земли. Главным отличием между столбчатым и свайным фундаментом является разная глубина установки опор.

Основными условиями для выбора такого фундамента является наличие слабых, растительных и пучинистых грунтов, а так же большая глубина промерзания. В последнем случаем и при возможности забивания свай при любых погодных условиях, такой вид очень актуален в районах с суровым климатом. Так же к основным преимуществам можно отнести высокую скорость постройки и минимальное количество земляных работ, так как достаточно пробурить необходимое количество отверстий, либо вбить уже готовые сваи с использованием специальной техники.

Существует различное множество вариаций данного типа фундамента, таких как геометрическая форма свай, материалы для их изготовления, механизм действия на грунт, методы установки и виды ростверка. В каждом индивидуальном случае необходимо выбирать свой вариант с учетом характеристик грунта, расчетных нагрузок, климатических и других условий. Для этого необходимо обращаться к специалистам, которые смогут произвести все необходимые замеры и расчеты. Попытки экономии и самостроя могут привести к разрушению постройки.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Инструкция по строительству буронабивного свайного фундамента с уширением

Разметка участка

1. Устанавливаем обноску для натягивания бечевки, по которой будем отмечать расположение столбов (свай). Вместо обноски можно просто использовать колышки либо арматуру, прочно закрепленную в почве. Предварительно перед размещением обноски у нас должен быть составлен проект по кол-ву и расположению столбов.

Натягиваем бечевку (шнур, толстую нить либо любой аналог) для разметки расположения будущих свай. Места пересечения бечевки будут являться центрами скважин. В нашем примере расстояние между центрами столбов сделаем 2м. При условии, что диаметр буронабивной сваи у нас 25 см, следовательно, расстояние между сваями получится 1,75м.

2. Намечаем центры будущих скважин. Для данной задачи будем использовать отвес, который будет опускать с мест пересечения бечевки.

3. Вбиваем колышек точно по отвесу. Вместо колышка можно использовать все что угодно, главное чтобы надежно держалось в земле и было заметно, чтобы случайно не сбить.

В итоге получаем размеченный участок под будущие столбы. Обноску убираем, чтобы она нам не мешала. Остаются только колышки.

Более подробную инструкцию по разметке фундамента можно прочитать в статье: Разметка под фундамент. Правила построения прямоугольного фундамента. Для столбчатого фундамента: Разметка под столбчатый фундамент с ростверком.

Монтаж фундамента на винтовых бетонных сваях

Процесс монтажа свайного фундамента на винтовых бетонных опорах включает в себя проведение инженерно-геологического изыскания, составление проекта, расчет необходимого количества материалов, монтаж свайного поля согласно проектной документации.

Проведение инженерно-геологические изыскания

Инженерно-геологическое изыскание включает в себя следующие мероприятия:

Бурение скважин с отбором почвенных проб и описанием проходимых грунтов.
Проведение лабораторных исследования физико-механических свойств грунтов, подземных вод.
Статическое и динамическое зондирование грунтов.
Испытания грунтов динамическими и статическими нагрузками.
Монтаж в грунтах эталонных либо же натурных опор.
Исследовательские работы по определению влияния монтажа свайного фундамента на окружающую среду и на находящиеся вблизи будущего здания сооружения и конструкции.

Составление проекта

На основе произведенных инженерно-геологических изысканий специализированной организацией производится составление проекта содержащего следующую информацию:

план фундамента (свайное поле);
спецификация элементов фундамента (свай) с указанием их марок и количества;
привязка фундамента к местности;
глубина вкручивания свай;
вид используемого для обвязки свай ростверка.

Проект также содержит подписи исполнителя (инженера проектной организации) и заказчика.

Рисунок 3. Проект свайного фундамента на бетонных винтовых опорах

Монтаж свайного поля

Процесс монтажа винтовых опор из бетона включает в себя следующие операции:

Бурение лидерного (направляющего) отверстия на глубину равную половине длины опоры – для данной операции используют ручной мотобур со шнеком необходимого диаметра.
Вкручивание винтовой опоры вручную специальным ключом или с помощью гидравлического сваекрута.
Засыпка лидерного отверстия грунтом – заполнять полость вокруг сваи можно как извлеченной при бурении лидерки почвой, так и непучинистым грунтом (речным песком или рыхлой супесью).
Обрезка свай по одному уровню при помощи мощного бензореза с алмазным диском по бетону.

При монтаже фундамента из данного вида опор может возникнуть вопрос: нужно ли заливать во вкрученные винтовые сваи бетон? Ответ на него однозначен – заливка внутрь винтовых свай бетона нецелесообразна по нескольким причинам.

Во-первых, залитый в сваю бетон не существенно увеличивает ее прочность и жесткость. Во-вторых, все металлические элементы опоры надежно защищены бетонной толщей от воздействия влаги и в дополнительной защите как в случае со стальными аналогами они не нуждаются. И наконец подобная заливка хоть незначительно, но все же увеличивает вес и без того тяжелых в переноске и транспортировке опор.

Более наглядно увидеть, как происходит описанный выше процесс можно в следующем видео:

Область применения фундамента на сваях

Применение свайного фундамента связано с особенностями местности, где предполагается проведение строительных работ. Чаще всего сваи используются при следующих условиях:

Наличие слабого грунта, который преобладает на торфяниках и в заболоченной местности. Слабым или неустойчивым можно назвать грунт, который теряет устойчивость при проникновении воды. При строительстве на таком грунте необходимо перенести нагрузку строения на более плотный слой, располагающийся более глубоко.
Высокое расположение грунтовых вод, оказывающих пагубное воздействие на традиционный фундамент.
Неровный рельеф на участке.
Подвижный грунт, который также негативно влияет на многие виды основания.
Строительство в регионах с преобладанием постоянных низких температур. Возведение заглубленных типов фундамента в такой местности просто невозможно. Свайный фундамент уменьшает объем землеройных работ, таких как рытье котлованов или траншей, удаление освободившегося грунта.
Близкое расположение каких-либо водоемов.
Малый бюджет строительства не позволяет привлекать наемных рабочих для возведения традиционной основы. Свайное основание возводится быстро и с минимальными затратами.

Сваи под фундамент на проблемных грунтах обеспечивают надежность и прочность строения. Однако строить крупные объекты на таком фундаменте не рекомендуется. Объясняется это тем, что основание на сваях имеют небольшую несущую способность.

Виды свай

При строительстве помещений с небольшим количеством этажей, каркасных домов возможно применение таких разновидностей опор.

Железобетонные. Самые широко применяемые. Являются доступными в любом ландшафте, большое количество фирм специализируется как выпуске, так и на монтаже свай. Эксплуатационный период составляет от 50 до 150 лет. Возможны различия по определенным критериям:
- опоры с напрягаемыми и ненапрягаемыми металлическими стержнями;
видам сечения: круглое, квадратное, тавровое и полое;
форме: призматической и цилиндрической;
структуре: цельные и подлежащие сборке;
основанию: расширенные, окованные или полые.
Деревянные. Пользуются большой популярностью при возведении срубов из дерева и каркасных сооружений на деревянной основе. Степень надежности их ниже, чем у предыдущих, поэтому они могут быть созданы только из определенных сортов древесины. Рекомендовано использование на пучинистых грунтах. Вышеуказаный вид опор, как правило, производят из кедра, дуба, лиственницы, прочих твердых пород. Используют опоры из дерева диаметром 20-40 см, длиной от трех до 8 метров. При применении на твердых землях необходимо использование башмака – стального колпака с обвязкой, который прикрепляют к нижней части заточенного конца сваи. Погодные условия, климатические изменения, особенности почвы оказывают огромное воздействие на эксплуатационные характеристики деревянных опор. При соблюдении всех правил срок службы составляет минимум 50 лет.
Стальные. Существует широкий спектр материалов для производства такого вида свай: рельсы, швеллера, трубы и пр. Используются нечасто, как правило, для построек временного характера, или хозяйственных сооружений. Приблизительный период эксплуатации — 40 – 60 лет.

Выбор бетонной смеси по прочности

Чтобы определиться с выбором подходящей марки, нужно предварительно подсчитать нагрузку, которая будет испытываться фундаментом при эксплуатации. Она зависит от массы перекрытий, крыши вместе со стропильной системой, наполнения помещений, числа проживающих. Если говорить об облегченных конструкциях (каркасных, щитовых, из древесины), то оптимальным решением станут смеси М150 или М200. Материалы М250 и М300 традиционно берут для строений из пено- и газоблоков, профилированного бруса, бревна. Выбирая, какой бетон нужен для фундамента кирпичных либо каменных зданий, стоит применять М350 и более.

Чтобы облегчить покупку, предлагаем ознакомиться с таблицей соответствия марки и класса по прочности. Прочностные параметры вычисляются лабораторным путем и отображают нагрузку, которую стройматериал способен выдерживать долгое время без повреждения. Если рассчитать среднюю нагрузку на определенное здание, можно быстро подобрать марку, максимально близкую к требуемым параметрам.

Класс бетона	Прочность, кг/см²	Подходящая марка
В35	458,4	М450
В25	327,4	М350
В22,5	294,4	М300
В20	261,9	М250
В15	196,5	М200
В12,5	163,7	М150
В10	131	М150
В5	65,5	М75

Важно!

При подборе марки желательно выделить дополнительный запас прочности, который будет корректировать погрешности в подсчете нагрузки либо непредвиденные ситуации.

Информация общего характера о железобетонных сваях (ЖБС)

Железобетонные сваи (ЖБС), являющиеся соединительной конструкцией между основанием здания и слоем почвы (на котором сооружение возводится), представляют собой арматурный каркас, залитый бетонной смесью. Опора – это не что иное, как штырь, который, пройдя сквозь сыпучие почвы, входит в прочные слои грунта.

Прочностные характеристики изделий находятся в прямой зависимости от используемой для их изготовления марки бетона. Она может варьироваться от М250 до М400. Чем марка выше, тем сваи надежнее и прочнее.

Достоинства ЖБС:

Они являются идеальным соотношением цена/качество.
Их прочность (то есть, высокая несущая способность). В среднем каждая опора может выдерживать 10-60 тонн, нормально функционируя при этом. Это обусловлено не только маркой бетона, но и арматурой, которая является неотъемлемой составляющей любой ЖБС.
Долгий эксплуатационный срок (порядка 90÷100 лет при абсолютном соблюдении технологии монтажа). Причем, в течение этих лет не происходит потери таких свойств, как морозоустойчивость и влагостойкость; а также технической характеристики – предела прочности на сжатие (он находится в зависимости от марки бетона и устройства каркаса).

На заметку! Влагостойкость и морозоустойчивость – крайне важные эксплуатационные параметры, а вот предел прочности весьма важен при монтаже изделий

Если не брать данный показатель во внимание, то может так случиться, что при забивании или вдавливании свай они просто могут рассыпаться

Изделия устойчивы к гниению и коррозии.
Устойчивость ЖБС, практически, на всех типах грунтов. Достигается это исключительно благодаря тому, что опоры очень глубоко монтируют в почву.
Использование подобных ж/б изделий позволяет укоротить сроки строительства.

Возможность возводить сооружения не только на прочных грунтах, но и подвижных (например, в районах с повышенной сейсмичностью), влажных, глинистых, заболоченных и промерзших.
Относительная доступность. Независимо от региона проживания подобные бетонные изделия можно без труда приобрести и организовать их доставку.
Возможность использовать разнообразные технологии для установки ЖБС.
Широкий выбор ж/б свай.

К минусу изделий относят их вес. Это существенно усложняет погрузку/разгрузку свай и их монтаж, так как для этого приходится задействовать специальную технику. А это, естественно, дополнительные трудозатраты и денежные тоже.

Как рассчитать глубину погружения

Глубина погружения свай определяется исходя их их типа:

Сваи-стойки погружаются на глубину залегания плотных слоев грунта. В данном случае никакой расчет не поможет, необходимо бурение пробных скважин и определение истинного уровня твердых грунтов.
Висячие сваи имеют несущую способность, которая определяется свойствами грунта и длиной боковых поверхностей. Чем выше нагрузка, тем длиннее и, соответственно, глубже должна быть погружена свая.
Буронабивные сваи опираются преимущественно на широкую площадку — подушку. Ее площадь определяется сопротивлением грунта и величиной вертикальной нагрузки.
Для винтовых свай глубина погружения определяется уровнем промерзания грунта в зимнее время. Этот параметр актуален для всех видов свай, но остальные виды обычно и так погружаются намного ниже.

Полный инженерный расчет глубин погружения представляет собой сложную и ответственную задачу, за которую не все специалисты рискуют браться.

Поэтому самостоятельный расчет настоятельно не рекомендуется, следует обратиться в специализированную проектную организацию.

Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Конструкция

Самые распространенные бетонные винтовые сваи состоит из следующих элементов:

Тело (ствол) – центральная часть сваи, имеющая круглое поперечное сечение. В торце верхней части ствола выполнено прямоугольное или квадратное гнездо для специального ключа, используемого при ручном закручивании опоры.
Винтовая лопасть – многовитковая рабочая часть опоры расположенная в ее нижней части. Эта часть сваи позволяет ей при закручивании преодолевать плотные слои почвы, обеспечивает надежное сцепление опоры с грунтом, придавая ей высокую несущую способность.
Острый металлический наконечник — направляющая опоры, позволяющая сохранять ей вертикальное положение при вкручивании в грунт.

Рисунок 1. Конструкция винтовой опоры из бетона

Внутри тела опоры расположен цилиндрический арматурный каркас и профильная труба квадратного или прямоугольного сечения. Эти элементы предают свае жесткость и прочность на излом.

Основные характеристики

К главным показателям относят:

Прочность, зависящую прежде всего от марки используемого бетона. Минимальный класс – В7,5, но у забивных свай он гораздо выше и достигает В30 (М400).
Морозостойкость – от F.
Влагостойкость – от W.
Несущие способности – до 60 т, зависят от габаритов.
Размеры и вес.

Стандартная маркировка включает тип конструкции (например, С и СЦ – универсальные цельные и составные с квадратным сечением, СГ – прямоугольным, СК – полые круглые, СО – оболочки), длину и ширину сваи, тип острия и информацию о схеме и типе армирования. Все первоначальные характеристики остаются неизменными в течение всего срока службы, для железобетона он достигает 100 лет и выше.

Особенности применения

Разнообразие в сортаменте и размерах позволяет выбрать сваи для фундамента из бетона и ж/б для любых климатических зон и грунтов. Главная функция – формирование оснований возводимых домов и усиление и ремонт уже эксплуатируемых. Максимальную устойчивость имеют забивные виды, несущие способности возрастают за счет уплотнения грунтов под нижним концом. Все конструкции размещаются строго вертикально по заранее составленной схеме, размеры подбирают из учета параметров почвы – низ опоры должен достигать устойчивых слоев.

К учитываемым особенностям относят необходимость использования изделий высокого качества, потребность в ростверке для фундамента и запрет на монтаж с применением ударного оборудование вблизи уже эксплуатируемых зданий (рекомендуемый минимум расстояния до соседних домов – 15 м). Большинство сложностей связаны со значительным весом железобетона: для подвоза и разгрузки требуется соответствующая техника (сваебойные установки, тележки) и наличие удобного подъезда (при его отсутствии задействуются краны и гусеничные машины). Это же касается необходимости строго вертикального размещения, невозможного без лебедок и гидравлических опор.

Фундамент на винтовых сваях

Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.

За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.

Ростверк

Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.

Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.

Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.

Устройство ростверка

5 этап – монтаж каркаса

Каркас свайного фундамента обеспечит форму и соответствие геометрических параметров сваи расчетным, а также исключит впитывание бетона в почву и уменьшит его потери. Для формирования оболочки (каркаса) можно использовать:

Опалубка (каркас) из рубероида для свайного фундаментаРубероид. Желательно скрутить в два слоя. При этом диаметр скрутки соответствует расчетному, длина равна глубине погружения плюс высота надземной части.

Чтобы рубероид держал форму его можно обмотать скотчем. На нижнюю часть скрутки одевается плотный пакет, или ее заматывают плотной пленкой. Это поможет предотвратить впитывание воды из бетонного раствора в почву и минимизировать воздействие на сваю грунтовых вод.

Полимерный картон. Заводская опалубка из картонного полимера позволяет упростить работу и получить надежный и прочный каркас.

Характеристики картонной опалубки представлены в таблице:

Картонная опалубка (каркас) для свайного фундамента

Показатель	Параметры
Диаметр	150-1250 мм.
Толщина стенки	3-15 мм.
Длина	до 11 м.п.
Вес одного погонного метра	1,8-9 кг.
Сечение	– круглое – квадратное.
Стоимость	5-30 евро за м.п.

Скорлупа ППУ для утепления труб отлично подойдет для изготовления каркаса буронабивных свай.

Характеристики скорлупы из пенополиуретана представлены в таблице:

Опалубка для свайного фундамента из ППУ скорлупы

Показатель	Параметры
Диаметр	45-1020 мм.
Толщина стенки	40, 45, 50, 100 мм.
Длина	300-1000 мм.
Вес одного погонного метра	от 0,5 кг.
Сечение	– круглое
Стоимость	от 140 руб./м.п.
Покрытие	– фольга; – армированная фольга; – стеклопластик; – оцинковка.