Установка железобетонных свай для фундамента частного дома

Советы

После заливки ленточного основания или железобетонного ростверка бетон необходимо защитить укрывным материалом от негативного воздействия среды

В жаркое время года важно защищать поверхность от пересыхания, в первую неделю следует увлажнять бетон по мере необходимости

Лучше не заливать раствор в холодное время года, однако если это все же приходится делать, то следует добавлять в состав специальные компоненты, а также применять греющий кабель на этапе застывания раствора. Для замешивания раствора следует использовать цемент, марочная прочность которого не менее М500.

Что такое фундамент из забивных свай, чем он отличается от других и сколько стоит, вы узнаете из видео ниже.

Сравнение параметров опор

Винтовые сваи имеют недостаточную несущую способность, чтобы выдерживать большие нагрузки тяжелых сооружений, поэтому их в большинстве случаев применяют для строительства легковесных и малоэтажных сооружений. При этом металлические опоры отличаются экономичностью и относительной простой монтажа.

Детальное сравнение свайных и забивных опор отражено в таблице:

Параметры	Винтовые опоры	Забивные стержни
Сфера применения	частное домостроение, возведение малоэтажных жилых сооружений, сельскохозяйственных построек, гаражей, складов, заборов и других легковесных конструкций, укрепление существующих фундаментов и склонов	гражданское и промышленное строительство, возведение транспортных сооружений, а также инженерно-гидротехнических конструкций
Типы грунта	различные грунты, кроме скальных пород, а также сложные участки, склонные к оползням и просадкам
Сложность рельефа	ландшафт с любыми перепадами высот
Максимальный срок службы	70–100 лет	100–150 лет
Несущая способность одного изделия	до 7 тонн	до 10 тонн
Подверженность коррозийным процессам	сильно подвержены	не подвержены
Способ гидроизоляции	холодное или горячее оцинкование, полиуретановое покрытие, нанесение алкидной краски или грунтовки	добавление гидрофобных составов в бетон
Способ заглубления	методом вкручивания	с применением ударной силы
Воздействие способа монтажа на грунтовое основание	лопасти разбивают почвенные массы, земле требуется время на усадку	железобетонная опора продавливает грунт, уплотняя его под собой
Скорость монтажа	высокая, от одного дня
Оборудование для монтажа	электрические машинки для завинчивания, приспособления для ручного монтажа (пруты)	сваебойные агрегаты
Возможность строительства своими руками	монтаж предполагает совместную работу как минимум трех строителей	невозможно

Усредненная цена услуги «Строительство фундамента под ключ»:

Тип конструкции	Деревянный дом	Здание из пеноблоков	Кирпичное сооружение
Винтовые сваи	120 тыс. руб.	460 тыс. руб.	не рекомендуется
Забивные сваи	200 тыс. руб.	475 тыс. руб.	525 тыс. руб.

Много полезной информации о свайно-забивном фундаменте представлено в данном разделе сайта.

Работа с грунтом под ленточный фундамент

Глубина траншеи под дом

Глубина траншеи под зависит от многих факторов. Первый из них – это тип здания, его габариты и массивность. Для каркасно-щитового дома нет необходимости делать глубокую траншею, под такой тип строений подготавливаются мелкозаглубленные фундаменты. Если стены дома кирпичные, то тут глубину необходимо делать сантиметров на 20 ниже. Тенденция довольно понятная: чем массивнее здание, тем надежнее должен быть фундамент, а значит, необходимо делать глубже котлован.

Схема видов ленточного фундамента.

Вторым фактором, влияющим на глубину траншеи, является климат. В северных широтах в зимний период грунт промерзает довольно глубоко, так вот в этом случае ленточный фундамент необходимо заглубить ниже точки промерзания почвы. В частности, если в доме планируется делать подвал или иное помещение, то фундамент должен стоять на 20-25 сантиметров ниже уровня промерзания.

Учитывать необходимо и такие факторы, как состав почвы и масса перекрытий. Кроме того, для внутренних стен дома можно проектировать немного меньше, им достаточно глубины в 40-50 сантиметров.

Еще стоит помнить, что ленточный фундамент выгоден своей дешевизной, но предназначен прежде всего для легких конструкций и надежных грунтов. Если вы не уверены в грунте или строите дом из тяжелых материалов, то остановите свой выбор на фундаменте другого типа.

Рытье траншеи вручную или с помощью экскаватора?

Основные работы по работе с грунтом выполняют с помощью экскаватора, особенно если почвы имеют высокую пластичность благодаря высокому содержанию глины и влаги. Такая работа должна быть поручена профессиональному экскаваторщику, самостоятельно лучше не пытаться. Работу по выкапыванию котлована лучше всего проводить в сухой сезон (летом или ранней осенью), когда в почве содержится минимальное количество влаги. А влажный грунт требует к себе большего внимания и усилий по удалению и транспортировке. К тому же, стоит помнить, что в зимний период стоимость услуг экскаватора стоит вдвое больше. Поэтому именно весной лучше всего начинать строительные работы.

Схема устройства под фундамент.

Прежде чем приступить к рытью котлована под ленточный фундамент, необходимо оценить обстановку на участке, нет ли поблизости других строений или их остатков. Если такие объекты присутствуют, то траншею необходимо сделать процентов на 20-25 глубже основания фундамента этих строений. Стоит углубить котлован на 5%, если он строится на месте старого. Это делается для того, чтобы снизить нагрузку на фундамент и предотвратить его преждевременное разрушение.

Траншею под ленточный фундамент можно выкопать и вручную. В этом случае стоимость работы будет ниже, но и качество работы и скорость также будут ниже. Лучше использовать ручной труд при разработке грунта лишь в некоторых случаях, когда требуется тонкая и аккуратная работа, под некоторые виды коммуникации, при сыпучих грунтах и т.д.

Выравнивание основания песком

Если вам необходимо выровнять территорию, если грунт у вас на участке проблемный, неоднородный и непредсказуемый, то советуем сделать защитную песчаную подушку. Для ленточного фундамента песчаная подушка под опалубку должна быть высотой примерно в 40-50 см. Но этой цифры подушка должна достигнуть только после тщательной утрамбовки. Чем толще будет подушка, тем меньшей деформации можно ожидать от фундамента под действием пучения почвы. Но толщина подушки может существенно варьироваться и в зависимости от климата. Например, в той же Англии нормой для песчаной подушки является высота в 20 см.

Бетонная подготовка под ленточный фундамент

Схема устройства песчаной подушки.

Бетонная подготовка – это слой из «тощего» бетона или щебня, выстланного под основной массой фундамента. Он предназначен для защиты массы фундамента от потерь бетонного молочка, помогает быстрей достигнуть нужных кондиций для основания дома, помогает более равномерно распределить нагрузку на грунт и облегчает создание арматурной основы для ленточного фундамента.

Для бетонной подготовки используется цемент марки М300 или М400.

Нюансы возведения домов

Как правило, железобетонные сваи с большой грузоподъемностью используют для строительства кирпичных домов и сооружений с бетонными стенками в несколько этажей.

Винтовые стержни и ж/б опоры меньшего диаметра эффективны при закладке фундаментов под:

• каркасные,
• щитовые,
• деревянные и другие легковесные коттеджи.

Деревянные забивные сваи имеют ограниченную несущую способность поэтому используются только для строительства деревянных сооружений.

Частные дома и коттеджи на сваях поднимают над уровнем земли минимум на 20 см, чтобы исключить вероятность опрокидывания конструкции в результате действия сил пучения на фундамент.

Как правильно выбрать марку бетона?

Прочные сорта этого бетона стоят намного дороже, чем относительно «легкие» строительные материалы

Поэтому подбирать тип раствора для заливки основания нужно с большой осторожностью: ведь бетоны с недостаточной прочностью не выдержат эксплуатационных нагрузок, а более стойкие сорта раствора могут перегрузить строительную смету

Поэтому при подборе бетона следует ориентироваться на два параметра:

• Общий вес конструкции (эксплуатационную нагрузку).
• Тип грунта.

Ну а влияния глубины залегания грунтовых вод, можно нивелировать путем обустройства надежной гидроизоляции фундамента.

Выбор марки по весу конструкции строения

Нагрузка на фундамент определяется исходя из суммарной массы всех конструкционных элементов строения. То есть, для определения максимальной нагрузки необходимо вычислить по известной плотности строительных материалов и израсходованному объему вес всего строения.

Причем в упрощенной форме вес дома определяют по средней плотности квадратного метра стены, перекрытия и потолка, умноженной на число квадратных метров каждой части конструкции жилища. То есть, в самом начале необходимо определить квадратуру стен, перемножив периметр и высоту фасада. Далее определяют квадратуру перекрытий – перемножая и удваивая (цокольная + чердачная часть конструкции) длину и ширину фасада. И в самом конце определяют квадратуру кровли, перемножая ширину на длину ската и увеличивая полученный результат на число скатов крыши.

Далее в игру вступают справочные данные, согласно которым, например, один квадратный метр кирпичной стены имеет плотность в 270 кг, а «квадрат» каркасной конструкции весит всего 50 кг. То есть стены дома из кирпича, площадью 10х10 метров и высотой этажа в 3 метра, будут весить (10+10)х2х3х270= 32,4 тонны. Каркасное строение аналогичных размеров весит (10+10)х2х3х50= 6 тонн.

Однако, кроме нагрузки от стен существует еще и нагрузка от веса перекрытий (100-150 кг/м2) и нагрузка от веса кровли (40-50 кг/м2) и снежная нагрузка – до 200 кг/м2. В итоге на ростверк давит еще и 20 тонн перекрытия (10х10х2х100=20000) и 7 тонн кровли (10х7х2х50=7000) и ровно 21 тонна снежной массы (10х7х2х150=21000).

И при ширине ростверка фундамента в 50 сантиметров на опору будут давить 394кгс/см2 строения с кирпичной стеной (73400кгх9,8м/с:2000см2=393,96)или 264 кгс/см2 (54000кгх9,8м/с:2000см2=264) каркасной конструкции.

Подбор марки бетона по типу грунта

По грунту сорт бетона подбирается исходя из предполагаемого уровня сезонной деформации почвы (пучения). Причем на этот параметр влияет вещественный состав грунта участка.

Так состоящая из песчано-скальной массы почва относится к грунтам слабого пучения. Поэтому на таком участке можно отстроить основание из бетона марки М200. А вот для суглинка и глины данный сорт бетона не годится. Такая почва подвержена пучению более сильно, чем вышеупомянутый скально-песчаный вариант. Поэтому в данных условиях используется марка М300 или М400.

Устройство и виды копров, технология работы

Машины для забивки свай имеют различные габариты под различную длину свай и глубину их заложения. Соответственно, имеют различную мощность и функциональные особенности. Так же отличаются приводом забивного аппарата.

Сама свайно-забивная установка может располагаться на базе нескольких типов машин, может быть съёмной или нет.

Методы заглубления свай

Копры поднимают сваю, при помощи 1-2 человек и иногда спецтехники — бульдозера, устанавливают в нужное, проектное положение и начинается процесс забивки, при котором используется 3 основных технологии:

1. Ударный способ , при котором забивка свай происходит под периодическими (20-40 в мин.) ударами молота копра.

Забивка сваи дизель-молотом

Перед забивкой сваи на неё надевают специальный наконечник, который предотвращает разрушение сваи под воздействием ударов молота.

1. Вибрационный способ , при котором сваи погружаются в землю за счёт вибраций. В целом — это те же удары, только низкой частоты.

Рекомендую: Техника безопасности при ремонтных работах

1. Вдавливание свай . Современный метод установки свай, обеспечивающий высокую скорость и практически бесшумную работу без вибраций по сравнению с забивным методом. Вдавливание выполняется сваевдавливающими машинами за счёт своего веса и дополнительных грузов.

Установка

Монтаж фундамента на забивных сваях начинается с проведения геологических изысканий, во время которых устанавливается тип грунта. На основе полученных данных создается проектная документация, закупаются материалы. Непосредственно на стройплощадке установка начинается с ее расчистки и разметки, подвоза материалов. При разметке площадки отмечаются и точки забивки свай, после чего проверяется уровень и геометрия будущего основания.

Технология забивки предполагает использование спецтехники с пневмо- или гидравлическим молотом. Свая устанавливается строго вертикально и вбивается молотом в землю, с каждым ударом погружаясь все глубже

Важно следить за поведением опоры – она может наткнуться на камень или иное твердое образование или буквально начать «тонуть» в почве (попадает в подземные пустоты)

В таком случае опора удлиняется или переносится на 0,5-1 м дальше. Когда все сваи забиты, приступают к отбивке верхушки опоры для получения доступа к арматуре. Последние выравниваются по одной высоте. После этого устанавливается ростверк, или готовится опалубка для ленточного фундамента. В последнем случае опалубка укрепляется арматурным каркасом и заливается бетонным раствором. После того как он наберет прочность (примерно через 28 дней), можно приступать к дальнейшим работам.

Ростверк, представляющий собой монолитную плиту, что связывает все опоры воедино, бывает металлическим или железобетонным. В первом случае это готовые изделия металлопроката, устанавливаемые поверх опор и приваренные к прутам арматуры. Как правило, такой тип ростверка используется для небольших построек (веранд, бань) и временных объектов.

В зависимости от типа конструкции ростверк бывает следующих видов:

• висячий – в таком случае плита находится высоко над землей, а пространство под полом не изолируется (подходит в качестве основы под бани, мансарды, сезонные дачи);
• мелкозаглубленный – погружается на небольшую глубину в землю, что, однако, не делает его дополнительной опорой, но позволяет снизить подпольное пространство строения от непогоды и холодных ветров;
• заглубленный – по аналогии с ленточным основанием погружается в землю, благодаря чему, как и сваи, принимает на себя нагрузку постройки (обычно используется под капитальные жилые дома).

Особенности установки жб свай под фундамент

Перед началом монтажа рассчитывается общий вес сооружения: массу бетонного ростверка, стен, перекрытий, отделки, стропильной конструкции, кровельных материалов. К полученному числу добавляют ориентировочный вес мебели и всего, что будет находиться в доме. Для надежности к итоговой цифре добавляют еще 15-20%.

На основании полученных результатов рассчитывается нагрузка на основание. После предварительных расчетов проводятся работы на стройплощадке. Основные этапы установки свайного фундамента:

1. Геологическая экспертиза. Определяется тип почвы, уровень залегания грунтовых вод.
2. Подготовка участка. Выполняется обустройство подъездных путей и путей для передвижения техники по строительной площадке. Если участок имеет неровный рельеф, то производится выемка грунта. После земляных работ на объект доставляют и складируют опоры и материалы для ростверка или обвязки.
3. Разметка. Выполняется геодезическая разбивка участка: размечают контур фундамента и точки забивки опор.
4. Монтаж. При помощи сваебойного оборудования сваю поднимают и устанавливают в вертикальное положение. После этого стержень погружают в почву на проектную глубину.
5. Выравнивание свай. После забивки всех опор их верхние части обрезают в один уровень при помощи навесной гидравлической установки — сваерезки.
6. Обвязка фундамента. Для усиления свайной конструкции опоры соединяют по периметру бетонным ростверком или стальным профилем — швеллером, двутавровой балкой.

Этапы забивки железобетонных стержней и особенности монтажа ростверка

В начале строительных работ необходимо расчистить участок, убрать дерн, завести строительные материалы.

Технологические этапы монтажа забивных свай:

1. Разметка под будущее основание, обозначение мест установки опор.
2. Проверка геометрии, в том числе сравнение диагоналей.
3. Забивка свай с помощью пневмомолота — при этом контролируют вертикальность оси каждой возводимой опоры.

После погружения свай, строители выравнивают высоту выступающих отрезков, чтобы она была на одном уровне. В случае с железобетонными опорами верхний конец крушат, чтобы получить доступ к арматуре. Дальше укладывают плиты перекрытия, либо переходят к монтажу ростверка.

Требования к сваям

ГОСТе 19804-2012

Заводские опоры должны соответствовать:

• высокому уровню морозоустойчивости,
• стойкости при взаимодействии с влагой,
• а также защите по коррозии.

Чтобы добиться высоких эксплуатационных характеристик фундамента, используют тяжелый мелкозернистый бетон класса прочности не ниже В15. Требования к бетону по прочности на сжатие указаны в ГОСТ 26633-2015. Для армирования свай применяют арматурную сталь марок АI – АIII (ГОСТ 5781-82).

Приемка, маркировка и транспортировка стержней должны осуществляется в соответствии с условиями, описанными в ГОСТе 13015-2012.

Расчет основания

Расчет фундамента заключается в определении количества опор и глубины их монтажа. Чтобы рассчитать нужное числе свай, необходимо провести ряд операций:

1. Найти общий вес дома, включая массу отделочных материалов, перекрытий, крыши и т.д.
2. Для надежности добавить 30% к массе сооружения.
3. Определить несущую способность одной сваи в зависимости от типа грунта.
4. Разделить суммарные нагрузки на несущую способность одного стержня и найти необходимое количество опор.

Чтобы фундамент был достаточно устойчивым, конец каждого стержня должен упираться в твердую породу. Таким образом, длину сваи выбирают с учетом геологических особенностей участка, а также веса сооружения.

Возведение ростверка

Ростверк не является обязательным элементом фундамента, но с ним конструкция становится более крепкой и устойчивой. Для заданных условий ростверк может быть железобетонным или металлическим.

Алгоритм строительства ж/б ростверка:

• укладка щебневой подушки под ленту;
• устройство щитовой опалубки;
• укладка рулонного материала для гидроизоляции;
• монтаж арматурного каркаса;
• вязка прутьев для жесткого соединения опор и ростверка;
• бетонирование.

При этом железобетонный ростверк может быть:

1. Заглубленным – лента погружена в почву на некоторую глубину.
2. Наземным – лента опирается на грунт.
3. Висячим – между ростверком и землей имеется воздушный зазор.

Металлический ростверк представляет собой обвязку из профильных изделий металлопроката. Вначале стальные элементы сваривают в единую конструкцию, а затем приваривают к арматуре, торчащей из забивных свай

Голый металл защищают от коррозии гидрофобным составом, особое внимание уделяя местам сварки

Преимущества свайного фундамента

Независимо от типа используемых свай, свайный фундамент обладает своими преимуществами, среди которых:

• Сваи можно устанавливать на любом типе грунта, за исключением скальных пород.
• Высокая скорость монтажа свай. В некоторых случаях их можно установить за один день для жилого дома.
• Используя винтовые сваи нет необходимости выполнять опалубку, заливать бетон и ждать пока он наберет своей прочности.
• При использовании винтовых свай, благодаря своим лопастям на концах, создается дополнительная опора для дома.
• В большинстве случаев выполнить установку свай можно своими руками, за исключением забивных.
• Стоимость такого фундамента может быть значительно дешевле, нежели использование плитного или ленточного фундамента, стоимость которых, может достигать 30 % от стоимости всего дома.

Условия применения основания на сваях для частного дома

Свайные фундаменты используются при возведении как нетяжелых каркасных или деревянных домов, так и при строительстве кирпичных и бетонных сооружений в несколько этажей.

позволяют проводить работы на участках со слабым грунтом, к которому относятся:

• глины, суглинки, супеси;
• пылеватый песок и с частицами средней фракции;
• почвы с примесью торфа, перегноя и т.д.

Свайный фундамент эффективен при строительстве на переувлажненных участках, а также при близком залегании грунтовых вод (когда воздействие сил пучения на силовую конструкцию компенсировано соответствующими мероприятиями по технологии).

Своими руками можно построить свайное основание под дом на склоне, а также на территории со сложным рельефом, при этом нет необходимости в большом объеме земляных работ.