Несмотря на то, что свайно-ленточные фундаменты используются практически везде, далеко не каждый застройщик умеет правильно и грамотно применять преимущества такой технологии и до минимума свести негативные последствия. Ведь такие основания способны выдерживать огромные нагрузки, но этого можно достичь исключительно за счет правильно подобранных строительных материалов, а также строительство основания проводить исключительно по готовому проекту и не заниматься самостоятельностью. Тогда основание будет стоять долго, и выполнять свою основную функцию – быть прочным и надежным основанием для любого сооружения.
Прежде всего, что это такое! Это монолитная бетонная конструкция, которая состоит из бетонных или железобетонных свай и ленточного ростверка, который соединяет сваи между собой и служит несущей перемычкой. Соответственно, строительство такого фундамента нужно начинать не с разметки расположения свай, а с предварительного эскиза будущего здания. Почему это нужно? А это простой расчет, в который входят следующие параметры:
А вот теперь ключевой фактор, который делает такие основания популярными среди застройщиков – это использование заводских стандартизированных строительных материалов. Ведь основной элемент такого основания – это свая. Она бывает металлической, деревянной, бетонной или железобетонной, но это уже готовый материал, и стоит он довольно дорого. А можно сделать его сразу на строительной площадке, и для этого не нужно много денег и материалов.
Только сначала нужно получить подробный проект будущей застройки.
Чтобы максимально удешевить возведение основания, лучше покупать полые металлические или бетонные сваи, которые имеют только лопасти для углубления или резьбу. Учитывая. что свайно-ленточный фундамент – это комбинация свай и ленточного ростверка, тогда нужно учесть сразу несколько правил:
Заливка бетоном часто используется, если в строительстве фундамента используются буронабивные сваи, которые сделать можно своими руками прямо на строительной площадке. И тут важную роль играет заливка бетоном не только сваи, но и ростверка. Технология заливки состоит с нескольких этапов:
Таким образом, при создании свайно-ленточного фундамента из буронабивных свай или полых металлических свай именно технология заливки играет ключевую роль. Тут не рекомендуется в сваях использовать наполнитель, его можно применять только в ленточной конструкции. В сваю нужно залить только бетонный раствор с песка, цемента марки М-200 и выше и воды.
Заливные сваи своими руками
К строительству дома, как и любой другой конструкции, нужно подходить ответственно. Каждый этап от планировки участка до облицовки строения требует внимания и точности. Залогом прочного и надежного дома является грамотно возведенный фундамент. Однако проведению работ на этом этапе могут препятствовать различные факторы, среди которых первое место занимают климат и состояние грунта. При некоторых условиях возведение фундамента обычного типа бывает невозможно. В этом случае на помощь приходит фундамент на сваях.
Свайный фундамент представляет собой совокупность свай, связанных между собой. Сваи могут быть железобетонными, стальными или деревянными. Длина сваи определяется состоянием грунта на участке, но не меньше 150-200 см. Чаще всего сваи в грунте располагают вертикально, путем ввинчивания, вдавливания или забивания. Для упрощения этого процесса каждая свая имеет заостренный конец.
Сваи обеспечивают поддержку строения в тех местах, где нагрузка имеет максимальную величину. Также располагать сваи необходимо там, где соединяются несущие стены строения.
Для соединения свай используется ростверк. На нем возводится основное строение.
Применение свайного фундамента связано с особенностями местности, где предполагается проведение строительных работ. Чаще всего сваи используются при следующих условиях:
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.
Чтобы провести качественную заливку свай под основание дома, необходимо соблюдать определенный порядок действий:
Заливка свай бетоном
Основной особенностью свайного основания считается проведение профессионального исследования грунта. Перед возведением фундамента на сваях грунт на участке тщательно анализируется, выявляются все нюансы. Это позволяет избежать множества проблем, как на этапе возведения фундамента, так и в процессе его эксплуатации.
Правильный расчет основания дома – еще одна особенность свайного фундамента. На этапе проектирования определяется приблизительный вес строения, его размеры и планируемая нагрузка на основание.
Другой особенностью фундамента на сваях является наличие ростверка. Эта конструкция необходима для объединения свай, разбросанных по всему участку, в единую систему. Для устройства ростверка можно использовать брус, металлический профиль, швеллер или уголок. И в том, и в другом случае на сваи необходимо приварить специальные оголовки.
Залить свайный фундамент под силу каждому строителю. Главное – соблюдение нормативов технологического процесса и выполнение рекомендаций специалистов.
Заливные сваи для фундамента своими руками
Надёжное опорное основание дома обеспечивает его длительную эксплуатацию. Конструкция фундамента зависит от грунта, на котором он будет устанавливаться, и от степени обводненности участка. Пренебрежение любым из этих обстоятельств приводит к преждевременному износу фундамента вплоть до его полного разрушения. А это связано с потерей всего здания и понесённых на строительство затрат.
Конструкция фундамента всегда выбирается в зависимости от характера грунта на месте строительства. В ряде случаев самым надёжным и прочным будет именно сооружение на сваях различного типа.
В реальных условиях строительства могут применяться различные виды свай. Но независимо от конструкции таких изделий можно выделить ряд преимуществ, которыми обладают фундаменты на свайных основаниях:
Основным недостатком свайного фундамента является усадка опорного основания. Результатом может быть перекос фундамента, ведущий к разрушению верхнего строения. Причины часто заключаются в неверной установке свай, когда их не заглубляют до стабильных прочных грунтов. Возможен также и ошибочный выбор вида опор, которые не подходят для характера грунта в месте строительства. Поэтому по вопросу подбора типа свай лучше проконсультироваться с опытным специалистом.
Некоторые виды свай, например, винтовые, стоят достаточно дорого, что также можно отнести к их относительным недостаткам.
На слабонесущих грунтах необходимо использовать сваи, которые забиваются в землю до глубины расположения прочных пластов и объединяются между собой плитой или ростверком.
Забивные сваи имеют вид столбов квадратного сечения, изготовленных из бетона. На погружаемом в грунт конце отливается заострение. Погружение производится пневматическими или гидравлическими молотами. Такое опорное основание является наиболее прочным.
Вместо железобетонных изделий в качестве свай могут использоваться и другие материалы:
При забивке свай нужно контролировать скорость погружения при каждом ударе. Прекращение движения вниз свидетельствует о достижении опорной конструкцией твёрдых грунтов. В этот момент заглубление столба можно закончить. После установки всех свай по плану фундамента производится обрезка верхних концов до одного уровня.
Опасное явление при забивке сваи - прекращение погружения, когда опора утыкается в камень. Внешне это выглядит как достижение пласта нужной плотности. Но впоследствии камень может сдвинуться, и свая потеряет опору. Признаком такого положения может быть значительное отклонение по высоте забиваемой опоры от остальных. В таком случае сваю нужно извлечь и произвести разбуривание ствола.
При сооружении фундамента на пучинистых грунтах сваи соединяются неполным ростверком. Нижняя плоскость ростверка находится на расстоянии 15–20 сантиметров от земли. После отливки под неё насыпают слой песчано-гравийной смеси. Его назначение состоит в том, чтобы воспринимать и компенсировать нагрузку от вспучивающегося грунта.
Долговечность деревянных свай достигается обработкой защитными составами.
Металлические опоры для фундамента изготавливаются из различных горячекатаных профилей, таких как балки, швеллеры или трубы. Погружение этих свай требует значительно меньших трудозатрат по сравнению с бетонными. Кроме того, при необходимости удлинения опоры её можно приварить электросваркой. Долговечность металлических опор может быть значительно увеличена антикоррозионной обработкой поверхности.
При покупке свай нужно проверять качество материала визуальным осмотром и требовать предъявления сертификата качества. Не допускается наличие трещин, сколов и прочих механических дефектов на поверхности.
Другое название такого типа опорного основания «свайно-плитный» или СПФ. Оно является комбинацией двух видов фундамента - свайного и плитного. Поводом для использования такой развязки являются следующие обстоятельства:
По сути, СПФ строится в два этапа:
Время полной кристаллизации фундамента составляет 28 суток, после чего строительные работы можно продолжить.
В жаркое время года фундамент нужно укрыть плёнкой и периодически, 1–2 раза в день, сбрызгивать его водой. Преждевременное высыхание воды в бетоне может привести к его растрескиванию .
Нужно отметить, что 85% нагрузки воспринимает свайная система, остальное приходится на плиту. Но этот элемент конструкции придаёт фундаменту устойчивость.
Количество свай для фундамента определяется протяжённостью основания и расстоянием между сваями. Обычно оно выбирается равным от 3 до 6 диаметров одной опоры. Например, для трубы диаметром 400 миллиметров оно составит 1,2–2,4 метра. Можно выбрать среднее значение таким образом, чтобы расстояние было одинаковым. При этом нужно помнить о распределении нагрузки.
Такая конструкция выбирается из соображений экономии для строительства вспомогательных зданий хозяйственного назначения, таких как:
Основой фундамента для таких зданий являются сваи из асбестовых труб. По результатам разведочного бурения определяется их количество и глубина погружения. Одним из весомых доводов в пользу применения такой конструкции фундамента является строительство на площадке с уклоном.
Эта операция заключается в установке плит перекрытия на свайное основание. Для этого обычно применяются ребристые плиты, которые при меньшем весе близки к сплошным по несущей способности. Установка плит производится с использованием грузоподъёмной техники. Для небольших зданий можно применять пустотные плиты толщиной до 15 сантиметров.
Нужно отметить, что для таких конструкций более применим комбинированный фундамент с ростверком. Это дороже, но надёжнее.
Свайно-ленточный фундамент – разновидность для пучинистых и слабых грунтов. Его особенность заключается в том, что стены здания опираются на сплошной по периметру, а прочное сцепление с твердыми слоями грунта обеспечивается за счет свай, заглубленных ниже глубины промерзания. Такая конструкция позволяет, с одной стороны, уменьшить затраты на строительство, а с другой – обеспечить прочность и высокие нагрузочные характеристики здания.
Из недостатков можно отметить невозможность устройства полноценного подвала.
Свайно-ленточный фундамент передает нагрузку здания на грунт с помощью двух конструктивных частей: фундаментной ленты, установленной по периметру здания и под несущими перегородками, и сваями, обеспечивающими прочность фундамента во время сезонных подвижек грунта. Сваи и лента фундамента усилены арматурой. Сваи могут быть выполнены как буронабивным способом, так и с помощью асбестоцементных труб, залитых бетоном. В последнее время большую популярность получили металлические винтовые сваи, имеющие буровые лопасти на нижнем конце. Лента фундамента выполняется с помощью заливки бетоном.
Свайно-ленточные фундаменты применяют для частного малоэтажного строительства домов, коттеджей, других строений, имеющих полуподвальное помещение. Их можно устанавливать на грунтах, склонных к пучению, а также на участках с большим перепадом высот. Такой фундамент обходится значительно дешевле и выполняется быстрее, чем заглубленный.
Для устройства некоторых типов фундамента требуется забивка свай. Данная технология на сегодняшний момент является очень востребованной и популярной в строительстве малоэтажных строений.
Материалы свайного типа подразделаются на несколько категорий, при этом каждый вид имеет свои особенности углубления в грунт, различия в структуре и внешнем виде, а также отличительные эксплуатационные характеристики.
Если рассматривать все категории свайных фундаментов, забивные считаются одними из наиболее прочных и надёжных. Они относительно крепко держатся в грунте, поэтому и применяются для монтажа тяжелого ростверкового основания.
Кроме этого, такая технология признаётся самой старой и распространённой во всём мире. На настоящий момент различают 3 категории свайных фундаментов:
Опоры с квадратным сечением очень популярны Все они отличаются друг от друга, отталкиваясь от характеризующих особенностей материала, из которого они изготовлены: железобетон, металл, древесина. Дополнительно присутствует классификация по типам арматуры (с напряжением или без него), а также по поперечному сечению (круглые полнотелые, полые или прямоугольные).
Технология для изготовления при этом может быть использована сборная или монолитная. Широкую популярность получили опоры квадратного сечения. При этом нужно правильно сделать выбор между видом арматуры, использовать элементы с напряжением или без.
Следует учитывать, что забивание свай с напряжением отличается высоким противодействием образованию трещин, большой величиной нагрузки на одну единицу, а также устойчивостью к переменным нагрузкам и работам в неблагоприятных гидрогеологических условиях.
Фундамент является капитальным строением, напрямую отвечающим за целостность несущих стен любого строения, поэтому для подбора материалов, применяемых для его монтажа, требуется строгое соблюдение официальной документации, характеризующей характеристики изделий.
Материалы деревянных изделий подбираются по соответствию с ГОСТ 9463-88. Для железобетонных существует широкий перечень нормативной документации:
Согласно требованиям ГОСТ 23009, все изделия обозначаются маркировкой, состоящей из буквенно-цифровых групп с разделением дефисом. Исследование и расчёт, направленный на вычисление несущей характеристики забивных свай, определаются по требованиям СНиП № 2.02.03.85.
Металлические сваи распространены в индивидуальном строительстве Как говорилось ранее, забивные сваи могут быть выполнены из 3 видов строительного материала: дерево, металл и железобетон. Первые изготавливаются из твёрдой породы дерева: кедра, дуба, лиственницы. На конце устанавливается конический наконечник, надетый на забиваемый конец сваи.
Верхняя часть стягивается с помощью кольца, предохраняющего древесину от растрескивания от удара молота. Изделия такого типа встречаются длиной до 15 м и шириной до 0,4 м. Если этого требует ситуация, могут применяться комплекты из нескольких деревянных опор, связанных вместе и забиваемых, как один элемент.
Металлические сваи являются самыми распространёнными в современном индивидуальном строительстве. Уникальность заключается в большем сроке эксплуатации по сравнению с деревом и простотой забивки по отношению к железобетону. Зачастую они изготавливаются самостоятельно, а забиваются в почву с помощью обычного молота.
Возведение свайного фундамента с использованием железобетонных изделий различается по внешним характеристикам: разный диаметр и форма столба: квадрат, прямоугольник, круглые или двутавровые опоры.
Перед тем как вбивать её в грунт, следует визуально оценить целостность конструкции и убедиться в отсутствии сколов, трещин, деформаций и других нарушений покрытия.
Широкие географические диапазоны строительства, освоенные в современное время, позволяют говорить о нескольких методиках монтажа свайного фундамента. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки и отличается применяемой для этого спецтехникой. Среди многочисленных способов можно выделить 4 основных:
Конкретный метод определяется специалистами и зависит от архитектурной специфики строения, рельефа и особенностей грунта на земельном участке, климатических и атмосферных условий региона.
Технология считается одной их наиболее распространённых. Используется как в промышленном, так и в частном строительствах.
Углубление сваи происходит путём амплитудных ударов молотом (копром).
В настоящее время существует широкий выбор машин для выполнения работ такого направления, различающихся своими характеристиками. Ознакомиться с некоторыми из них можно в таблице, размещённой ниже.
Кроме этого, ударная технология – единственная в своем роде, которую можно использовать без применения спецтехники. Сделать простое устройство, которое будет выполнять удары по свае, не так сложно. Выглядит оно следующим образом:
Методика проста, молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется. Внизу устанавливается свая, которая растягивается в вертикальном положении. Трос, удерживающий балку, отпускается, груз в свободном падении ударяет сваю, которая, в свою очередь, входит в грунт. О том, как забить сваи своими руками, смотрите в этом видео:
Процедура повторяется до достижения нужного результата.
Для облегчения процесса можно установить на барабан электрический двигатель, который будет выполнять поднятие молота путём накручивания троса на специальный шкив, подключенный через редуктор.
Вдавливание свай — самый дорогой метод углубления Такой способ углубления фундаментных свай считается одним из самых редких и дорогостоящих.
Его уникальность заключается в том, что применяется многотонная спецтехника, которая фиксирует элемент в замке, и, перенося на неё свой вес, втыкает её в грунт.
Преимущественно используется при относительной близости к другим строениям и во время реконструкций зданий, когда нет возможности воспользоваться другим видом свайной техники.
Такая методика выполняется с использованием вибромолота. Пружинные агрегаты пользуются наибольшей популярностью, принцип их работы заключается в следующем. Осуществляется вращение валов с дисбалансом в свободном направлении. При этом, вибровозбудитель колеблется с определённой периодичностью. Достигнув минимального зазора между сваей и молотом, последний совершает удар по наконечнику, вгоняя изделие в грунт. О том, как происходит погружение свай этим способом, смотрите в этом интересном видео:
Уникальность машин заключается в том, что есть возможность регулировки силы удара вибромолота и соответствующего увеличения величины вдавливания опоры. При этом, необходимо соблюдать строгие требования, заключающиеся в том, чтобы вес молота был не менее чем в 2 раза меньше веса сваи.
Второй метод с использованием вибрации основан на взаимодействии со статическим пригрузом. Машина условно делится на 2 половины: задняя с генератором и двухбарабанной лебёдкой, а также передняя с направляющей стрелой и блоками, через которые проходит трос от молота к лебёдке. Находясь в рабочем положении, молот опускается вниз и соединяется со сваей, захватывая её в замок. При включении механизма скреплённые элементы опускаются вниз под собственным весом и воздействием вибропогружателя.
Если грунт достаточно твёрдый и забивка свай ударным методом не принесёт результата, применяется лидерное бурение. Методика заключается в том, что на заранее определённых местах осуществляется бурение скважин, которые несколько уже в диаметре, чем сваи.
После чего в них с помощью копра вбиваются изделия, служащие основанием для фундамента.
Следует заметить, что глубина пробуренных скважин должна иметь величину на 0,5 м меньше, чем необходимая для углубления сваи. Таким образом, достигается максимально плотное удержание опоры грунтом.
Если верхний слой грунта плотный, его смачивают водой Основная функция, которую выполняет свайный фундамент – это предотвращение деформации строения от сезонного пучения грунта. Поэтому каждый элемент должен быть забит ниже уровня его промерзания. Помимо этого нужно пройти сквозь слабые насыпные слои и закрепиться в твёрдом основании. Только такой результат сможет дать гарантию того, что забивка свай выполнена успешно, и фундамент получится максимально прочным.
При плотном верхнем слое грунта используется методика смачивания. Вдоль сваи подаётся вода, которая смягчает его и снижает силу трения, что позволяет изделию намного легче войти внутрь земляного слоя.
Забитые в теплое время года сваи не будут отталкиваться грунтом Желательно выполнять монтаж таких фундаментов в тёплое время года.
Таким образом, можно предотвратить возможность ослабления опор при оттаивании грунта.
Но в некоторых случаях нет возможности создать такие условия, поэтому приходится выполнять работы и в холодное время года.
При промерзании почвы не более чем на 1 метр процедура забивания осуществляется в обычном режиме.
Если уровень промерзания ниже допустимого значения, следует учесть, что в ходе работ свая может быть повреждена.
В таких ситуациях используется так называемая «паровая игла». Это трубка со многочисленными отверстиями на конце, через которые осуществляется подача горячего пара, нагревающего промерзший слой.
Ещё один немаловажный факт – это обязательно нужно убедиться, что свая не упёрлась в каменную плиту. Оставление в таком положении повлечёт постепенный перекос строения. Происходит это из-за того, что остальные элементы фундамента постепенно дают осадку, углубляясь дальше. Опора, которая находится на плите, останется на прежнем уровне. Поэтому именно из-за неё фундамент поведёт.
Профессиональный термин «отказ сваи» означает то, что она достигла максимального предела и не имеет возможности продвигаться дальше. Благодаря современной технике, определить его можно с точностью до 1 мм. Для полной уверенности того, что свая не может дальше продвигаться, выполняется ещё 10 ударов, называющихся «залог». Если происходит не забивание, а вдавливание элемента – «отказ» определяется не количеством ударов, а отрезком времени. О том, что такое отказ сваи при забивке, смотрите в этом видео:
Довольно частая ситуация, когда «отказ» случается гораздо раньше планируемого. В таком случае происходит «ложный отказ». Случается это при частых ударах без обязательных пауз между ними. Обойти «ложный отказ» получается, сделав паузу в работе и дав остыть наконечнику сваи и грунту.
Несмотря на то, что классическими средствами забивания свай считаются гидро- и пневмомолот, развитие строительных технологий предполагают применение для этих целей целого спектра специализированный машин такого типа. Современные машины позволяют выполнить работы в непосредственной близости к жилым кварталам, где действуют ограничения по уровню шума и вибрации без нарушения действующего законодательства и самые короткие сроки.
