Особенности устройства, плюсы и минусы свайного фундамента

Буронабивные изделия без обсадной трубы

Само понятие «набивная свая» подразумевает большое количество методов изготовления этих изделий и их конструкции. Однако, для всех видов набивных свай характерно одно — технология установки. В грунте делается скважина, которая обязательно заливается бетоном.

Впервые такие сваи были предложены для использования в 1899 году, сегодня технология ее установки и способ заполнения скважины бетоном зависят от нескольких факторов:

  • механовооруженность строительства фундамента;
  • геологические условия;
  • гидрогеологические условия;
  • эксплуатационные требования к фундаменту.

Среди современных тенденций устройства набивных изделий является увеличение площади опирания сваи на грунт, с помощью повышения несущей способности, использование в строительстве жилых помещений коротких свай, создание организаций специализирующихся на устройстве набивных изделий.

Устройство сваи может производиться двумя основными способами: набивным и забивным. При забивном методе процесс устройства сваи происходит на строительной площадке, в процессе строительства фундамента. В данном случае срезаются оголовки забитых изделий, отчего происходит потеря железобетона. Порой эти потери составляют около одной пятой всего объема забитых в грунт изделий. Набивной метод может использоваться даже в условиях плотных городских застроек, а также при ремонте или реконструкции объекта.

Набивной метод это прекрасный способ избежать больших потерь, увеличив при этом надежность фундамента при его возведении в сложных условиях. Среди основных способов установки набивных свай по этому методу можно выделить:

  • пробивка скважины;
  • раскатка скважины;
  • установка буронабивного изделия.

Как рассчитать основание?

Расчет свайно-забивного фундамента производится по совокупной нагрузке и несущей способности сваи.

Определение нагрузки производится суммированием веса дома, кровельной системы, снега и ветровых нагрузок, имущества и прочих факторов, увеличивающих давление на опоры.

Несущая способность сваи — это сумма сопротивления грунта в нижней части ствола и по боковым стенкам.

Общий вес дома делится на несущую способность одной опоры — получается количество свай, необходимых для образования свайного поля для данной постройки.

ВАЖНО!

Расчет фундамента — сложная инженерная задача, которую должны выполнять опытные подготовленные люди. Самостоятельный расчет может стать причиной деформации или разрушения дома, поэтому рисковать не следует. Как минимум, можно использовать онлайн-калькулятор, но и для него потребуются данные геологоразведки участка.

Конструктивные особенности

Существует несколько разновидностей свайного фундамента, которые конструктивно отличаются друг от друга.

По виду сваи и способу ее монтажа:

  1. Свайно-винтовой фундамент. Используются сваи с винтовым элементом на конце. Они могут вкручиваться в грунт. При небольшом заглублении монтаж можно произвести вручную. Для значительных заглублений требуется специальная техника.
  2. Забивные сваи. Они могут изготавливаться из металла, железобетона или дерева. Заглубляются они с помощью устройства, оснащенного специальным молотом. В частном строительстве допускается использование только молота легкого типа.
  3. Набивные сваи. Это пустотелые, трубчатые элементы, которые вдавливаются в грунт. После погружения на нужную глубину они заливаются бетоном.
  4. Разновидность предыдущего варианта – пустотелые сваи, заглубляемые с помощью вибропогружателя.
  5. Буронабивные сваи. Для них бурится скважина нужной глубины и диаметра. В нее плотно вбивается труба, играющая роль обсадной колонны. Далее, в нее устанавливается арматура и заливается бетон. Труба в этом случае, скорее, является несъемной опалубкой, чем несущим элементом, а потому может изготавливаться даже из пластика.

Рекомендуем: Назначение, типы и особенности использования ростверка в строительстве частных домов


По наличию верхней связи. Практически всегда используется свайно-ростверковый тип, позволяющий равномерно загрузить все опоры.

В таком фундаменте выделяется 2 варианта:

  1. Рамочный ростверк. Прочная рама устанавливается по всему периметру сооружения. Она может изготавливаться из деревянных, металлических или железобетонных балок. В последнем случае ее можно изготовить своими руками путем заливки бетона в опалубку с установкой армирующего каркаса.
  2. Монолитный ростверк. Под всей площадью дома устанавливается железобетонная плита. Она может выполняться из готового ЖБИ или заливаться вручную. Такой ростверк одновременно может играть роль напольного перекрытия (бетонной стяжки).

Выбор типа свайного фундамента осуществляется с учетом конкретных условий – реальных нагрузок, структуры грунта, рельефа местности

Кроме того, немаловажное значение имеет возможность монтажа своими руками, причем с минимальным использованием специальной техники

Виды свай и их применение

Сваи могут быть деревянными, металлическими и железобетонными:

  1. Забивные сваи.  В основном они используются в многоэтажном промышленно-гражданском строительстве для уплотнения грунта. Использование забивных свай для строительства частных домов не оправдано экономически.
  2. Винтовые сваи. Используются для временных сооружений.
  3. Буронабивные сваи без расширения внизу. Из-за простоты изготовления очень часто используются при строительстве домов хозспособом, то есть когда заказчик своими силами, либо с помощью «дикой» бригады возводит дом.
  4. Буронабивные сваи с расширением (уширением) внизу. Эти сваи засчет нижнего расширения имеют площадь опоры в шесть раз больше, чем у обычной сваи. Они не могут быть вытолкнуты морозным пучением опять же из-за расширения внизу, которое находится ниже глубины промерзания. Могут применяться как для деревянных, так и для тяжелых каменных 2-3 этажных домов. Есть также опыт строительства пятиэтажных домов на сваях с расширением внизу.

Следует отметить, что на буронабивных сваях с расширением или без него строят также мосты, эстакады, причалы и, если для малоэтажного строительства сваи делают глубиной около двух метров, то для мостов бурят сваи до 30 метров глубиной. Такие сваи используют также при строительстве на вечной мерзлоте и при изготовлении фундаментов по так называемой технологии «стена в грунте». Но эта тема другой статьи.

Проектирование свайных фундаментов

Любой проект под сооружение должен соответствовать ГОСТу и установленным стандартам. Конкретные указания по расчету должны учитывать:

  • прочность материала;
  • сопротивление основания сваи;
  • износ железобетонной конструкции в результате чего появляются трещины;
  • усадка основания от приложенных нагрузок;
  • смещение слоя грунта вместе с фундаментом под действием горизонтальных нагрузок;
  • применение мероприятий по предотвращению смещения;

Также должны рассматриваться условия грунта и особенности некоторых свай.

При расчете модели «ростверк-сваи-грунтовые воды» погрешность должна отклоняться только в сторону запаса. При этом, если не выполняется хотя бы одно из требований следует рассмотреть другие варианты существующих фундаментов.

Устройство различных видов свай

Забивные железобетонные сваи (в поперечном сечении до 0,8 м включительно) и сваи-оболочки (диаметром от 1 м) могут быть устроены следующим образом:

  • способ армирования — с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием; предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него;
  • форма поперечного сечения — квадратная, прямоугольная, тавровая и двутавровая, квадратная с круглой полостью, полая круглого сечения;
  • форма продольного сечения — призма, цилиндр, с наклонными боковыми гранями (пирамида, трапеция);
  • конструктивные особенности — цельные или составные из отдельных секций;
  • конструкция нижнего конца — заостренный или плоский нижний конец; объемное уширение на конце (булавовидные сваи); полые сваи с открытым или закрытым нижним концом или с камуфлетной пятой.


Бетонные сваи

Устройство набивных свай:

  • набивные сваи – устраивают погружением инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой. Трубы погружают путем забивки, завинчивания или вдавливания. По мере заполнения скважин бетонной смесью эти трубы извлекают;
  • набивные виброштампованные сваи — устраиваются в пробитых скважинах. Скважины заполняют жесткой бетонной смесью. Уплотнение смеси осуществляют виброштампом (это труба с заостренным нижним концом, на которой закреплен вибропогружатель);
  • набивные в выштампованном ложе – для этого в грунте выштамповкой устраиваются пирамидальные или конусные скважины, заполняемые в последующем бетонной смесью.

Буровые сваи:

  • буронабивные сплошного сечения – для их устройства в грунте бурят скважины (как с уширениями, так и без них), если грунт глинистый, то скважины бурят выше уровня подземных вод, а стенки скважины не крепят. В остальных грунтах скважины бурят ниже уровня подземных вод, а стенки скважин закреплением глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами, которые в последующем извлекают. Далее скважины бетонируют;
  • баретты — буровые сваи. Изготавливаются при помощи грейфера или грунтовой фрезы;
  • буронабивные с камуфлетной пятой – для их устройства бурят скважины с последующим образованием уширения взрывом (например, электрохимическим). Полученные скважины заполняют бетонной смесью;
  • буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м – устраиваются в пробуренных скважинах, в которые нагнетают (делают инъекции) мелкозернистую бетонную смесь. А также устраиваемые полым шнеком;
  • буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м с уплотнением окружающего грунта – для этого скважины обрабатывают серией разрядов импульсов тока высокого напряжения;
  • сваи-столбы – для их устройства бурят скважины (с уширением или без него). В скважины укладывают омоноличивающий цементно-песчаный раствор и опускают сплошные элементы цилиндрической или призматической формы со сторонами или диаметром 0,8 м и более;
  • буроопускные сваи с камуфлетной пятой – отличаются от буронабивных с камуфлетной пятой тем, что после образования и заполнения камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю.

Формирование стоимости свайно-забивного фундамента

Окончательная цена, в которую обойдется возведение свайно-забивного фундамента, зависит от множества факторов.

Факторы ценообразования:

  • Размер свай, который устанавливается после осуществления геологических исследований
  • Число опор
  • Стоимость материалов, использующихся в строительстве (которыми осуществляется забивка бетонных свай)
  • Вес покрова снега
  • Общий вес здания с перегородками, кровлей, мебелью, людьми

Все эти параметры влияют на количество и тип заливаемых свай – а, значит, и на общую стоимость основания. Расчет сваи лучше доверить профессионалам, так как ошибки тут недопустимы и небольшая экономия потом может стать причиной серьезных последствий.

Для примера можно привести такие цифры: в Москве и области создание свайно-винтового фундамента для небольшой бани 5х6 метров на сухой супеси обойдется примерно в 35-45 тысяч рублей, фундамент свайно-винтовой для каркасного здания 8х10 метров с обвязкой двутавровой балкой и оголовками на сухой супеси – в 120-150 тысяч, ростверк добавит к общей сумме 10-20% (зависит от материала и высоты).

Достоинства и недостатки свайных фундаментов

Говоря о потенциале этих опорных сооружений глубокого заложения, следует прежде всего отметить их высокую пригодность для строительства зданий на слабых и проблемных грунтах, нужно лишь правильно выбрать разновидность, чтобы степень надёжности конструкции в конкретных условиях была максимальной.

Кроме этого «плюса», свайные фундаменты обладают целым рядом и других немаловажных общих достоинств:

  • Сравнительно низкие временнЫе затраты на возведение.
    Обусловлены простотой исполнения (при наличии необходимого оборудования), не сравнимы со сроками строительства опорных конструкций плитного, ленточного типа.
  • Малые объёмы земляных и бетонных работ.
    Нулевой цикл при строительстве частного дома ограничен планировкой площадки застройки, в рытье котлована чаще всего нет необходимости.
  • Возможность самостоятельного сооружения некоторых вариантов конструкции.
  • Экономичность – следствие двух предыдущих пунктов, касается малоэтажного частного домостроения.
  • Малая осадка от эксплуатационных нагрузок, или отсутствие её как таковой. Правильность расчётов и отсутствие нарушений технологии подразумевается по умолчанию.
  • Наличие разновидностей, возможных к возведению в любое время года.
  • Долговечность.
    Зависит от материала изготовления свай, составляет 50-100 лет.

Есть у свайных фундаментов и недостатки – как общие для вида, так и индивидуальные для разновидностей:

  • Невозможность возведения в скалистой местности.
  • Стоимость проектно-изыскательских работ достаточно высока.
    Анализ грунта, компоновка свай, расчёты глубины их заложения для обеспечения требуемой несущей способности должны быть безошибочны и максимально точны.
  • Использование металлических свай требует устройства антикоррозионной защиты опор, стойкой к механическим повреждениям.
  • Работа сваебойной техники (копёр, вибропогружатель) может представлять опасность для целости близлежащих строений.
  • Монтаж стержневых опор часто требует привлечения подъёмной техники (автокран) – это усложняет процесс и увеличивает затраты.
  • Использование готовых свай, изготовленных кустарными способами и потому сравнительно дешёвых, не гарантирует их соответствия требованиям СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Профессионалы предостерегают от возведения опорных конструкций свайного типа в обход положений СНиП. Возможно, выбранный подход и обеспечит соответствие фундамента большинству обязательных требований, но пренебрежение даже второстепенным, на первый взгляд, пунктом может обернуться проблемами с безопасностью эксплуатации строения.

Конструктивные особенности и виды

Свайный фундамент – это тип несущей системы для дома или прочего помещения, которая использует в качестве опор столбы или сваи. Внешне этот вид опорной конструкции напоминает столбчатый фундамент, но главным отличием является среда использования. Сваи устанавливаются на любых типах грунтов, в том числе и проблемных: глинистых, каменистых, заболоченных.

Фото — винтовые сваи

Запас несущей прочности у одной винтовой сваи варьируется в пределах от 4 тонн до 18 в зависимости от материала и конструктивного исполнения. Перед тем, как выбрать винтовые сваи для фундамента, Вы должны произвести расчет, который поможет определить расстояние между опорами, их диаметр и количество. Специалисты рекомендуют отталкиваться от следующих данных:

  1. 1-3 тонны – нужны для установки подсобных помещений, легких зданий;
  2. 3-7 тонн – для каркасного или небольшого подсобного помещения (гаража, бани, сарая);
  3. 7-10 – для деревянного дома;
  4. 10-12 – для двухэтажного деревянного дома или постройки из пенобетона, газобетона или пеноблоков;
  5. 12-18 тонн – для здания из камня, бетона, кирпича, двухэтажной постройки или промышленного объекта.

Фото — проект дома на сваях

Существуют разные виды свайных опор:

  1. Забивные. Забиваются в землю непосредственно в местах пересечения обвязок стен. В большинстве случаев они бетонные, железобетонные или деревянные;
  2. Винтовые. Вкручиваются в грунт в узлах стен, посередине каждой несущей (а иногда и всех), перегородок. Эти сваи в свою очередь делятся на:
    • Стальные;
  3. Чугунные;
  4. Железные.

Какие сроки службы у винтовых свай?

Схема видов свайных фундаментов.

Сегодня можно услышать, что винтовые сваи представляют собой лучшую замену любому типу фундамента, что сроки службы такой конструкции самые высокие. Но так ли это на самом деле, может ли свайный фундамент прослужить больше 150 лет, как утверждают производители? В данном случае легко в сроках эксплуатации убедиться самостоятельно.

При толщине лопасти сваи в 5 мм это значение делится на 0,03 мм в год, т. е. на скорость коррозии. При этом получается значение в 150 лет, о котором всегда упоминают производители свай. Но все не так просто. Например, для самого обычного дома берется металлическая свая с толщиной стенки в 4 мм, а лопасти – в 5 мм. Самым слабым местом у нее будет участок перехода воздух-земля. При коррозии в 0,03 мм срок службы уже составит 130 лет, а не 150. Это значение для среднекоррозионных грунтов со слабым воздействием.

Есть и еще один момент – труба ржавеет не только с внешней стороны, коррозия ее повреждает и изнутри, даже если допустить использование специальной обработки. Отсутствие кислорода уменьшает скорость коррозии всего на 30%, то есть сроки службы уже передвигаются на отметку в 85 лет, что почти в половину меньше, чем было заявлено изначально.

Дальше требуется учесть коэффициент запаса прочности. Для металла допустимое значение находится на уровне 1/3 – для наконечника трубы при нагрузке в 5000 кг. Какой вывод можно сделать? Если поставить свайный фундамент с завяленными показателями, при этом не выполнить внутреннюю антикоррозионную защиту, то срок службы составит не 150 лет, как указывает производитель, а всего около 30 лет.

Долговечность винтовой сваи можно немного увеличить, если выполнить антикоррозионную защиту трубы изнутри. Для этого применяется горячее цинкование, нанесение так называемого холодного цинка, защита из битума и прочее. Использование грунтовки – это трата денег, которая не приносит никакой пользы, даже если их производители и кричат на каждом углу о таком эффекте. В этом случае сроки службы свай можно продлить максимум до 100 лет, но только для слабокоррозионных грунтов. Даже через 60-70 лет видимых следов повреждений не будет, хотя внутри процесс уже может запуститься.

Нельзя во всем полагаться на слова производителя, так как заявленный срок службы дается для идеальных условий, достигнуть которых при обычном строительстве невозможно. Реально сроки службы свайного фундамента составляют от 40 до 70 лет, при дальнейшем использовании уже возможны сильные повреждения, проведение ремонтных работ. Обязательно при монтаже фундамента требуется обеспечить антикоррозионную защиту, так как она хоть и не дает того эффекта, о котором говорится, но все же может продлить срок эксплуатации почти вдвое.

Евгений Дмитриевич Иванов

Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.

16 октября 2015

Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.

12 октября 2015

У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.

20 октября 2015

Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.

16 октября 2015

Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.

12 октября 2015

У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.

Несколько дополнений: 1. Если нужно выполнить качественную гидроизоляцию жидкой резиной, желательно применять геотекстиль по всей поверхности. Расход.

23 сентября 2015

Как и чем сделать верхнюю кайму облицовки фундамента(натур.камень.плитняк)?

Copyright 2014–2017, moifundament.ru

  • работы с фундаментом
  • Армирование
  • Защита
  • Инструменты
  • Монтаж
  • Отделка
  • Раствор
  • Расчет
  • Ремонт
  • Устройство
  • Виды фундамента
  • Ленточный
  • Свайный
  • Столбчатый
  • Плитный
  • Другое
  • О сайте
  • Вопросы эксперту
  • Редакция
  • Контакты
  • Работы с фундаментом
    • Армирование фундамента
    • Защита фундамента
    • Инструменты для фундамента
    • Монтаж фундамента
    • Отделка фундамента
    • Раствор для фундамента
    • Расчет фундамента
    • Ремонт фундамента
    • Устройство фундамента
  • Виды фундамента
    • Ленточный фундамент
    • Свайный фундамент
    • Столбчатый фундамент
    • Плитный фундамент

Винтовые сваи

Винтовые сваи завоевывают ведущие позиции в строительстве легких домов, хозяйственных и бытовых дворовых построек. Они изготавливаются из труб диаметром больше 100 мм с острым наконечником, на который навариваются винтовые лопасти. Более дешевые изделия покрываются антикоррозийными составами на основе эпоксидных смол, а долговечные сваи проходят горячую оцинковку и финальное покрытие смолами. Такая двойная обработка повышает стоимость винтовых свай, но дает гарантии на длительный срок службы, так как в момент завинчивания внешнее покрытие может получить повреждения твердыми частицами, попадающимися в грунте. Для предотвращения внутренней коррозии внутренняя полость труб заливается бетоном, а сверху ставится оголовок.

Особенности забивного фундамента из деревянных свай

Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.

    Деревянные забивные сваи.Обратите внимание! Для изготовления свайных столбов используются смолистые и устойчивые к гниению породы деревьев – сосна, дуб, ель, пижма, кедр и т.д. Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров

Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель

Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров. Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель.

Различают три вида забивных деревянных свай:

  1. Одиночные (классические деревянные столбы, которые монтируются по одному).
  2. Пакетные (свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе).
  3. Сваи из клееного бруса (Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины). 

Фундамент под баню на лиственничных столбах.Это интересно! Технология изготовления клееного бруса заключает в себе склеивание высушенных и строганных досок. Для работы применяются био- и водостойкие клея, что повышает долговечность и эксплуатационные характеристики изделия.

Заглубление деревянного столба должно проходить на глубину не менее 1,2 метра. Обязательно учитывается уровень промерзания грунта – свая погружается ниже ее как минимум на 0,5 м.

Его виды

Существует несколько разновидностей забивных свай:

Железобетонные

Наиболее распространенный вид опор, которые выпускаются специально и имеют высокие эксплуатационные показатели.

Благодаря напряженной продольной арматуре они способны выдерживать значительные боковые воздействия, а вертикальные нагрузки, доступные для опор без нарушения работоспособности, составляют 40-50 т на единицу.

Изготавливаются из влагоустойчивого и морозостойкого бетона со специальными добавками.

Стальные

В отличие от всех других вариантов, стальные забивные сваи специально не выпускаются.

В качестве опор используют различные виды металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.п.

Металлические сваи более гибко реагируют на боковые воздействия, что позволяет использовать их в специфических условиях — на склонах, плывунах и т.п. Срок службы стальных свай ограничен из-за неизбежной коррозии, возникающей вследствие электрохимического воздействия грунта.

Деревянные

Самый старый вид свай, постепенно вытесняемый более прочными и устойчивыми к нагрузкам видами.

В современном строительстве используются только для создания легких и вспомогательных построек — каркасных или деревянных.

Особенности древесины не позволяют рассчитывать на длительный срок службы, поэтому предпочтение пользователей все чаще отдается другим, более современным и надежным вариантам.

Для частного домостроения наиболее распространены железобетонные сваи. Они обладают наиболее удачным набором качеств, прочностью, устойчивостью к влаге и перепадам температур.

Существует достаточно удобный ряд типоразмеров и длин, позволяющий выбрать самый подходящий вариант для своих условий.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий