1 этап – подготовительный
Подготовка включает в себя:
1.1. Изучение несущей способности грунта
Этот параметр определяется его свойствами, узнать которые можно путём геодезического обследования местности, а именно:
- испытание эталонными сваями. Дает возможность определить наиболее подходящий для конкретного случая вид свай;
- изучение степени подвижности грунта. С этой целью выполняется статическое и динамическое зондирование почвы. Выполнить этап самостоятельно не получится ввиду его сложности;
- изучение состава грунта. Как правило, исследование проводится специалистами, однако можно сделать и самостоятельно. Для этого следует пробурить скважины в разных точках места строительства и оценить вынутый грунт. Естественно, для этого нужно обладать определенными знаниями. Привлечение специалистов обойдется в 2-3 тыс. руб. за 1 м.п. скважины;
- испытание грунта (прессиометрические испытание с использованием прессиометра) – позволяет определить степень сжимаемости почвы (прочностные и деформационные свойства грунтов) на месте строительства;
- оценочные работы. Заключаются в оценке рисков, которые могут возникнуть на месте строительства. Источниками риска могут выступать построенные рядом здания, водоем, подземные коммуникации и т.п.
1.2. Расчет свайного фундамента
После изучения всех факторов, оказывающих влияние на фундамент, следует определить его требуемую несущую способность. Как правило, предпочтение отдается забивным железобетонным сваям (при готовности привлекать оборудование) или винтовым и буронабивным при желании сделать свайный фундамент своими руками. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net
Несущая способность сваи рассчитывается по формуле
Второй метод несколько проще:
1.3. Составление чертежа
Наличие схемы, эскиза или чертежа свайного фундамента позволит избежать ошибок в процессе установки
При составлении чертежа во внимание принимаются факторы:
- характеристики грунта;
- вес дома с учетом будущей мебели, сантехники, оборудования и т.п.;
- расчетное число необходимых свай и их характеристики.
Пример чертежа свайного фундаментаЧертеж содержит точное указание места размещения свай.
Выбирая место монтажа свай, руководствуются следующими требованиями:
– обязательный монтаж свай по углам и в месте пересечения свай. А также под тяжелыми конструктивными элементами дома;
– шаг монтажа 2-3 м.п.;
– ширина сваи 400-500 мм. Определяется весом будущего строения и числом свай;
– обязательный монтаж свай под несущими стенами (внешними и внутренними);
– обязательно углубление свай ниже уровня промерзания грунта. Силу давления мерзлого грунта оценивают в 6-10 тонн на 1 м.кв. Если здание тяжелое, его вес способен компенсировать давление сил морозного пучения, легкие здания с этой задачей не справляются, поэтому следует принять меры для их нивелирования. В частности, выбрать трапециевидные сваи с широким основанием.
1.4. Инструмент
Для установки свайного фундамента понадобится:
- работы по обустройству армированного каркаса: арматура, болгарка или пила по металлу, проволока для связки или сварочный аппарат;
- работы по разметке территории: обноска или арматура, веревка, уровень, рулетка;
- работы по монтажу: бур с удлинителем, лопата, гидроизоляционный материал (рубероид, картон, скорлупа ппу), ведро, бетономешалка, скотч, тачка для вывоза вынутой почвы;
- работы по созданию ростверка: доски или фанера (для формирования опалубки), бетон, ножовка по дереву, метизы, дрель, правило.
1.5. Сваи для фундамента
Определить точные параметры буронабивных свай (заливаются на месте строительства) помогут следующие данные:
- нормативный вес строительных материалов, применяемых для строительства будущего дома:
- зависимость характеристик свай от ее диаметра и площади опоры;
- дополнительные нагрузки на фундамент:
– эксплуатационная нагрузка. Принимается за 100 кг. на 1 м.кв. каждого перекрытия;
– снеговая нагрузка (указана на карте);
- глубина промерзания почвы (указана на карте):
- поправочный коэффициент = 1,2. Ещё называют коэффициентом надежности. Обеспечивает увеличение числа свай. Призван скомпенсировать неточность расчетов, и предоставить возможность постройки второго этажа или мансарды.
Виды, их особенности и цена для свайного фундамента
Их изготавливают из различных материалов таких, как:
- сталь;
- железобетон;
- пластик;
- асбоцемент.
Сталь
Сваи из стальных опор обладают большой несущей способностью. Особенно это относится к винтовым опорам. Применение новых изделий в качестве опорных стоек под строения во многих случаях экономически не выгодно по причине их высокой стоимости. Чем больше диаметр, тем дороже металлопрокат.
Винтовые сваи представляют собой готовую к использованию конструкцию. Это трубы, имеющие на нижнем конце лопасти и окончание в виде конуса. Опоры не пригодны для использования в скалистых и каменистых грунтах.
После установки, верхушки винтовых свай срезают под один уровень. Для этого применяют лазерный нивелир и угловую машинку с режущим кругом или ножовку. После этого к трубам прикручивают или приваривают горизонтальные монтажные площадки. На них будет опираться ростверк.
Единственный их недостаток в том, что, как правило, старый металл уже повреждён коррозией, и фундамент может прослужить недолго, зато обойдётся практически бесплатно.
Железобетон
Изделия представляют собой кольцевые металлические армокаркасы, залитые бетоном. В индивидуальном малоэтажном строительстве для свайного фундамента используют ж/б изделия диаметром до 300 мм длиной от 500 до 2500 мм. Их устанавливают в скважины, просверленные садовым буром.
Выгодно использовать бывшие в употреблении безнапорные железобетонные изделия. В дело идут даже лопнувшие и потрескавшиеся изделия. Перед заливкой бетоном повреждённые поверхности оборачивают рубероидом и обвязывают проволокой.
Пластик
ПВХ канализационные трубы являются надёжной оболочкой для формирования свай залитым бетоном с армокаркасом. Пластиковые изделия обладают лёгким весом, что удобно при их транспортировке, обработке и установке.
Если требуется провести сваю сквозь слабые пучинистые слои грунта, то применяют изделия с гладкой поверхностью. В местах, где залегают почвы с большим сопротивлением, устанавливают гофрированные опоры, боковая поверхность которых обеспечивает прочное сцепление с грунтом.
Более подробно читайте здесь.
Асбоцемент
Асбестоцементная (а/ц) продукция в малоэтажном строительстве применяется в основном диаметром 150–250 мм. А/ц изделия армируют изнутри и заливают бетонным раствором. Основным достоинством асбеста, как и пластика, является его невосприимчивость коррозии.
А/ц опоры устанавливают в скважины, просверленные садовым буром. Перед заливкой бетоном в трубы вставляют вертикальные арматурные стержни периодического профиля, связанные с гладкими отрезками проволокой.
Для сравнения стоимости свайного основания из разных видов труб, ниже приведена сравнительная таблица, рассчитанная из количества опор 20 шт.
Сравнительная таблица стоимости свайного фундамента:
Вид | Длина, мм | Диаметр, мм | Цена 1 шт., руб. | Всего, руб. (20 шт.) |
Винтовая свая | 2000 | 57 | 1100 | 22000 |
Железобетонная | 2500 | 400 | 3800 | 72000 |
ПВХ | 2000 | 125 | 700 | 14000 |
Асбестоцементная | 3950 | 100 | 320 | 6400 |
Цены на продукцию указаны усреднённые, взятые из рекламных объявлений в интернете. Из таблицы видно, что самый недорогой фундамент получится из асбоцементных изделий. Но при выборе вида труб нужно учитывать условия их применения.
Более подробно читайте здесь.
Виды металлического каркаса
Армирование может быть нескольких видов:
- Плоским, сделанным из нескольких слоев металлических прутьев, соединенных между собой поперечными перемычками с помощью проволоки или сварки. Используются в качестве основы для закладки буронабивных опор и повышения прочности железобетонных опор небольшого диаметра.
- Объемным в виде круга или квадрата, изготавливаются с помощью автоматизированных сварочных линий. Требуют выполнения точных расчетов перед монтажом. Применяются для конструкций, несущих на себе значительную нагрузку от домостроения.
Согласно ГОСТа 10992, армирование свай может быть продольным и поперечно-продольным.
Продольным способом армируют конструкции, устанавливаемые в устойчивом грунте средней плотности: супеси, глина, суглинки. В сейсмически активных районах такое армирование не применяют из-за плохого сопротивления на изгиб и растяжение.
Армированный продольный каркас состоит из рифленых металлических стержней, соединенных между собой с помощью перемычек. В продольном ряду должно быть от 4 до 8 рядов прутьев, сечением от 12 до 15 мм.
В процессе погружения верхняя и нижняя части сваи испытывают максимальную нагрузку. Чтобы конструкция не деформировалась, ее усиливают сверху стальными сетками, установленными на расстоянии 50 мм друг от друга. Таких сеток монтируют 4-5 штук. Нижнюю часть укрепляют стальной обоймой, изготовленной в форме конуса. Ее приваривают к выступающим прутьям арматуры, подогнутым вовнутрь.
Каркас округлой формы.
Продольно-поперечный способ более надежный. Из-за большого расхода металла, стоят такие опоры значительно дороже. Но они способны выдерживать повышенные нагрузки. Изготавливают каркас из металлических прутьев диаметром от 11 до 15 мм, класса А1 или А2. Поперечные перемычки, соединяющие продольные ряды, изготавливают из металла, сечением от 8 до 12 мм.
При армировании круглых опор иногда применяют стальную сетку, собранную в цилиндр.
Расстояние между поперечными перемычками выбирают в зависимости от плотности грунта. В центральной части шаг составляет 200-300 мм. Если опора более 12 м расстояние между перемычками должно быть не более 200 мм.
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).
обустройство опалубки
Опалубка под обвязку свай монолитным железобетонным ростверком выполняется из обрезных досок толщиною не мене 2-х сантиметров. Все работы выполняются в следующей последовательности:
- Оголовки свай покрываются гидроизоляцией из битумной мастики;
- Выполняется отсыпка свай песком на высоту вертикальной плоскости оголовков. Ширина песчаной подсыпки должна быть равна ширине железобетонного ростверка;
- По контуру ростверка с обеих сторон забиваются колья с шагом в 2 метра (необходимы для фиксации стенок опалубки). Для кольев лучше всего использовать брус сечением 5*5 см. Если высота кольев превышает 50 сантиметров, в верхней части их необходимо связать горизонтальной планкой.;
Рис.: Опалубка железобетонного ростверка
- Выполняется монтаж боковых стенок опалубки, обрезные доски фиксируются на кольях с помощью гвоздей;
- Укладывается нижняя стенка опалубки. Доски размещаются на поверхности песчаной подсыпки и внахлест соединяются гвоздями либо саморезами с боковыми стенками;
- Внутренняя поверхность опалубки застилается гидроизоляционным материалом — рубероидом либо пергамином.
Рис.: Опалубка, готовая к заливке бетоном
Когда его можно использовать
Рекомендуют ставить свайно-ростверковые фундаменты в следующих случаях:
Когда на достаточно большую глубину уходят нестабильные и слабонесущие грунты. Это карстовые, лесовые, торфяные почвы, плывуны, растительные и плодородные почвы большой толщины (более 1,4-1,5 метра). В этом случае нагрузку нужно передать на расположенные ниже плотные грунты с нормальной несущей способностью. Докопаться до них не всегда возможно, а если и можно, то фундамент получается слишком уж дорогой. Потому передача нагрузки при помощи свай — лучший выбор.
На участках с большими перепадами высот. В этом случае часто намного дешевле использовать сваи разной высоты, чем проводить работы по выравниванию грунта или заливать глубокую ленту, которая сможет компенсировать перепад высот.
При высоком уровне грунтовых вод. Свайные фундаменты — единственные, для которых уровень грунтовых вод не имеет значение
https://youtube.com/watch?v=eIXpDA5HHBI
Важно, чтобы под пяткой был грунт с несущей способностью. Уровень расположения вод влияет только на тип ростверка: если вода находится близко к поверхности, ростверк делают высоким, если она залегает глубоко — можно делать низкий
При строительстве в жестких грунтах
В этом случае положительно сказываются небольшие объемы земельных работ (по сравнению с ленточными или плитными фундаментами). Если вы решили строить дом по каркасной технологии. Делать под него ленту — напрасно тратить деньги: получится слишком большой запас прочности, который, в данном случае, ни к чему. В этом случае свайный или свайно-ростверковый фундамент — оптимальный выбор. При большой массе здания (больше 350 тонн). Тогда получается, что лента или плита должны быть очень массивными, а, следовательно, дорогими. Более дешевым в этом случае часто оказывается свайно-ростверковый фундамент.
Общее описание свайного фундамента
Свайный фундамент относится к фундаментам глубокого заложения – передача нагрузки на основание происходит не только по подошве, но и по боковым граням сваи, что происходит за счет трения и сцепления с грунтом основания. Устройство такого фундамента – довольно сложный процесс, требующий значительных трудозатрат, а также применения специальных технологий, оборудования и механизмов. Проектировать свайный фундамент целесообразно в случаях, если:
- строительный участок имеет сложные геологические условия;
- несущая способность основания недостаточна для устройства фундаментов мелкого заложения – ленточных, столбчатых или плитных.
К сложным горно-геологическим условиям можно отнести такие типы сжимаемых оснований: просадочные, насыпные или пучинистые грунты, а также условия вечной мерзлоты, болотистую местность. Свайный фундамент менее подвержен деформациям, связанным с изменениями характеристик грунтов при их намокании, проседании, сдвиге геологических слоев. Такой тип фундамента является более стабильным, он менее подвержен перемещениям при нагрузке, осадке и крену.
Необходимость устройства свайного фундамента также может возникнуть, если грунты основания имеют низкую несущую способность. При выполнении расчета, может оказаться, что площади подошвы плитного фундамента недостаточно или плита требуемых размеров значительно выступает за контур здания. Свайный фундамент в подобном случае позволит использовать в качестве основания нижележащие слои.
Что такое ростверк: конструкция элемента
Ростверк, надежно фиксируясь к сваям и включая их в свою толщу, соединяет элементы основания. Монолитный ленточный ростверк может быть повышенный, высокий или заглубленный. Он устраивается при неблагоприятных геологических условиях грунта. Выполнение такого ростверка отличается высокими техническими и эксплуатационными характеристиками. Однако конструкция имеет повышенную трудоемкость, высокую стоимость работ и требует создания густого армирования.
Ростверк выполняет функцию равномерного распределения нагрузки по всему периметру основания.
Обратите внимание! Для строительства частного дома сборный ростверк использовать нецелесообразно, ибо это связано с весьма трудоемким и затратным процессом. Сборный тип имеет и свои недостатки
В первую очередь процесс монтажа является весьма трудоемким, что связано со значительным весом металлических элементов. В отдельных местах ростверка могут образовываться области с невысокой прочностью, что связано с низкой жесткостью сварных соединений. В связи с образованием коррозии или гниения дерева конструкция является недолговечной, что ограничено 1020 годами эксплуатации
Сборный тип имеет и свои недостатки. В первую очередь процесс монтажа является весьма трудоемким, что связано со значительным весом металлических элементов. В отдельных местах ростверка могут образовываться области с невысокой прочностью, что связано с низкой жесткостью сварных соединений. В связи с образованием коррозии или гниения дерева конструкция является недолговечной, что ограничено 1020 годами эксплуатации.
Схема свайного фундамента.
Промежуточным решением между двумя предыдущими вариантами является монолитно-сборный ростверк. Сборная конструкция состоит из заранее изготовленных деталей, которые укладываются на сваи и связываются друг с другом шпоночным соединением. Осуществляется это во время строительства. Затем вся конструкция омоноличивается.
Преимущества свайных фундаментов
Свайные конструкции обладают следующими преимуществами:
- надежность конструкции;
- простота строительных работ;
- быстрая установка;
- минимальная осадка;
- отказ от обширных земляных работ;
- возможность использования на слабых и болотистых грунтах;
- возможность строительства на неровных поверхностях;
- возможность выполнения работ в любое время года.
К недостаткам относятся:
- сложность проведения расчетов;
- невозможность применения для многоэтажных зданий;
- необходимость наличия при монтаже специальной техники;
- невозможность монтирования в местах залежи скальных пород и горизонтально подвижных грунтов;
- отсутствие в зданиях подвальных помещений;
- низкое качество при самостоятельном изготовлении и установке свай.
Технология строительства железобетонных фундаментов
видов железобетонных фундаментов
Технология ленточного жб фундамента
обустройство уплотняющей подсыпки Рис: Разметка ленточного фундамента
- На дне траншеи формируется уплотняющая подсыпка из двух равных по толщине слоев песка и гравия. Подсыпка тщательно выравнивается и утрамбовывается. Она необходима для защиты будущего фундамента от вертикальных сил пучения грунта;
- Вокруг траншеи формируется опалубка из строганных досок. Опалубка располагается на поверхности грунта так, чтобы ее высота и глубина траншеи в совокупности были равны проектной высоте фундаментной ленты;
- Внутренние стенки опалубки и траншея застилаются клеенкой, которая будет предотвращать утечку влаги из бетонной смеси;
- Из арматурных прутьев создается армкокаркас. Для этого используются рифленые стержни диаметром 12-16 мм. и прутья гладкой арматуры 7-9 мм. в диаметре для их соединения. Армокаркас скрепляется сваркой либо связывается проволокой;
- Осущетсвляется заливка опалубки бетоном, после чего смесь уплотняется вибрированием либо штыкуется арматурой для удаления внутренних полостей воздуха.
Важно: фундамент считается завершенным после набора бетоном 100% прочности, что происходит в течении 28-30 дней. РисЗаливка ленточного фундамента бетоном
РисЗаливка ленточного фундамента бетоном
Технология плитного жб фундамента
плитного фундамента
- На строительную площадку переносятся проектные контуры фундамента;
- Вырабатывается котлован – при обустройстве малозаглубленной плиты выемка грунта может производится ручной силой, тогда как закладка плиты ниже глубины промерзания грунта требует привлечения экскаватора;
- На дне котлована формируется уплотняющая песчано-гравийная подсыпка – первым слоем идет песок, затем гравий;
- Из строганных досок обустраивается опалубка котлована. Опалубка укрепляется боковыми упорами, при необходимости дополнительной фиксации по периметру опалубки подсыпается грунт. Внутренние стены опалубки устилаются клеенкой;
Рис: Опалубка и армокаркас плитного фундамента
- На поверхности уплотняющей подсыпки заливается слой подбетонки толщиной 3-5 сантиметров. Для его формирования используется жидкий бетон, который должен проникнуть во все щели между гравием;
- На поверхности отвердевшей подбетонки формируется арматурный каркас;
- Плита заливается бетоном, смесь тщательно уплотняется виброуплотнителем и выравнивается.
Рис: Заливка плитного фундамента бетоном
Важно: демонтаж опалубки выполняется спустя две недели после заливки плиты, когда бетон наберет 75-80% от своей итоговой прочности
Технология свайного жб фундамента
фундамента на железобетонных сваяхкопровые установки Рис: Обустройство фундамента из забивных железобетонных свай под многоэтажное здание
- Подготовительные работы – обустраиваются пути подъезда и передвижения копров по стройплощадке, при необходимости выполняется вертикальная планировка грунта (выемка котлована), на объект доставляются и складируются сваи;
- Геодезическая разбивка свайного поля – размечаются контуры фундамента и точки погружения свай;
- Забивка свай – сваебойная установка подтягивает сваю с места складирования, поднимает и устанавливает ее в забивочное положение, затем следует погружение сваи до наступления проектного отказа;
- Обрезка свай и обвязка ростверком – после того как все элементы свайного поля погружены, головы свай обрезаются по нулевому уровню с помощью сваерезки. По периметру фундамента обустраивается опалубка для ростверка, в нее укладывается арматурный каркас, который приваривается к выступающей со свай арматурой, после чего опалубка заливается бетоном.
Рис: Железобетонный ростверк свайного фундамента для одноэтажного здания
Ошибки и советы
Армирование ростверка выполняют строго по технологии, описанной в СП 63.13330.2018 и связанных с ним нормативных актах, в противном случае невозможно прогнозировать надежность и срок службы фундамента.
Чаще всего строители допускают такие ошибки:
- Неправильные размеры армирующего каркаса. Чтобы придать жесткости ростверку, силовую конструкцию располагают максимально близко к краю бетонной ленты, оставляя при этом слой бетона (минимум 50 мм). Для наземных и заглубленных ростверков слой бетонного раствора без армирования увеличивают до 70 мм.
- Использование других вспомогательных предметов для армирования – рельс, сетку-рабицу и т.д. Применять гладкие стальные прутья можно только в качестве поперечных перемычек. Для создания продольных поясов используют насеченную арматуру толщиной до 14 мм.
- Армирование прутьями, бывшими в эксплуатации, на которых сохранились остатки краски и видны следы коррозии. Все поверхностные дефекты мешают сцеплению бетона с металлом. Технология допускает только нанесение тонкого слоя эпоксидного покрытия в качестве гидроизоляционного мероприятия.
Способы вязки арматуры
Наиболее распространенный метод крепления – связывание арматуры с помощью специальной проволоки. Электросварка используется очень редко и только для арматуры, имеющей в маркировке литеру «С».
Соединять сваркой обычную арматуру не допускается, поскольку вследствие воздействия высоких температур она становится менее прочной.
Для вязания арматуры применяют только отожженную круглую проволоку диаметром 1 мм. Необожженная проволока является менее пластичной, поэтому плохо гнется и легко обрывается.
Ищете информацию по теме, как выбрать теплый электрический пол?
Быстрее всего вязка арматуры осуществляется с помощью специального пистолета, снабженного аккумулятором. Но его приобретение целесообразно только при больших объемах работ, к тому же он не очень удобен при вязке арматуры в труднодоступных местах.
Армирование свайно – ростверкового фундамента для частного дома в основном осуществляют посредством другого инструмента – специального крючка. Профессионалы предпочитают самодельные крючки, но для разовых работ сгодится и покупной.
В продаже можно найти как обычные, так и винтовые крючки, называемые, также, полуавтоматическими.
Последние позволяют выполнять вязку арматуры несколько быстрее, но в силу своей конструкции после затягивания узла они оставляют слишком длинные свободные концы проволоки, которые часто выступают из бетона и начинают ржаветь.
Наиболее простыми и распространенными видами узлов являются так называемые «петля» и «две петли». Первый используется при соединении арматуры внахлест, второй – для стыковых соединений. На практике же петлю часто применяют не только для нахлесточных соединений, но и для угловых.
На завершающем этапе монтажа арматурного каркаса следует извлечь бобышки, на которых устанавливалась рабочая арматура нижнего пояса. После этого весь каркас окажется подвешенным на проволоке, обвитой вокруг верхних перемычек опалубки. Теперь можно приступать к заливке бетона.
Видео об армировании ростверка свайного фундамента
Свайный фундамент по СНиП
По нормативным документам перед установкой должны быть проведены тщательные анализы:
Свайный фундамент по СНиП — схема
- лабораторные пробы грунта;
- выбор типа опор согласно результатам исследований;
- определение несущей способности (возможные нагрузки);
- в некоторых случаях – пробные испытания.
Результаты исследований по СНиПу для свайных фундаментов должны содержать сведения о точном и прогнозируемом уровне грунтовых вод, с прилагающимися графиками зондирования, если таковое проводилось.
При использовании новых видов конструкций или технологически малоизученных вариантов сборки, необходимы опытные исследования, вычисления деформаций фундамента. Также это необходимо при строительстве в геологически сложных местностях.
Типы свай
Существуют разные конструкции свай:
- Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
- Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.
По типу погружения существуют:
- Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
- Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
- Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.
Материалом для свай могут служить:
- Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
- Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
- Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.
Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.
Согласно СП 50-102-2003
п. 15.2.24 Погружение винтовых и бурозавинчиваемых свай рекомендуется производить с помощью буровых установок типа СО-2, СО-1200 или специальных установок, развивающих крутящий момент не менее 32000 Н·м.
В процессе погружения свай через каждые 0,5 м должны фиксироваться и заноситься в журнал продолжительность погружения сваи и значения крутящего момента.
15.2.25 В целях минимального нарушения структуры грунта при погружении винтовых и бурозавинчиваемых свай и сокращения времени погружения значение осевой пригрузки должно приниматься в зависимости от плотности проходимого грунта. Осевую пригрузку корректируют таким образом, чтобы коэффициент погружения сваи kп, вычисляемый как отношение теоретического числа оборотов сваи на 0,5 м ее погружения nт к фактическому числу оборотов n, определяемому путем умножения скорости вращения выходного вала установки для погружения на продолжительность погружения сваи на 0,5 м, был возможно ближе к 1.
Примечание — Теоретическое число оборотов сваи на 0,5 м ее погружения nт определяют путем деления Δl =0.5 м на шаг спирали (винтовой лопасти).
15.2.26 При соответствующем обосновании расчетом и согласовании с проектной организацией допускается изменение расположения винтовых и бурозавинчиваемых свай с глухим наконечником в процессе производства работ (извлечение свай при встрече с местными скоплениями галечника, крупными валунами и т.п. и повторное погружение свай).
В подобных случаях (наличие включений) допускается применение лидерных скважин диаметром, не менее чем на 0.1d меньшим диаметра ствола сваи d , и расположением их забоя не менее чем на 1 м выше отметки расположения нижних концов свай.
15.5.9 В состав показателей, контролируемых при устройстве фундаментов из винтовых и бурозавинчиваемых свай с глухим наконечником, входят те же показатели, что и при устройстве фундаментных конструкций из забивных, вибропогружаемых и вдавливаемых свай. Показатели и допустимые отклонения для них должны приниматься по 15.5.7.
15.5.7 В состав основных показателей, контролируемых при устройстве фундаментов из забивных, вибропогружаемых, вдавливаемых и завинчиваемых свай, входят их положение в плане, отметки голов и вертикальность оси свай.
Предельные отклонения фактического положения свай в плане от проектного при:
- однорядном расположении свай поперек оси свайного ряда составляют ±0,2d ( d — диаметр или сторона сечения свай), а вдоль оси ряда ±0,3d;
- для кустов и лент с расположением в два и три ряда ±0,2d — для крайних свай поперек оси свайного ряда и ±0,3d — для остальных свай и крайних свай вдоль оси свайного ряда;
- для сплошного свайного поля ±0,2d для крайних свай и ±0,4d — для средних свай.
Предельные отклонения фактических отметок голов свай от проектных при монолитном ростверке или плите составляют ±3 см, при сборном ростверке ±1 см, а в безростверковом фундаменте со сборным оголовком ±5 см.
Предельные отклонения осей погруженных свай от вертикали составляют ±2% их длины.
Устройство и виды свайных фундаментов
На опоры фундамента монтируется ростверк. Его наличие необязательно. В полносборных зданиях с целью экономии затрат ростверк не строится.
Между нижней частью дома и землей выдерживается некоторое расстояние. Это необходимо для защиты строения от воздействия поверхностных вод. Высота свай зависит от глубины залегания плотных слоев грунта, на которые будет опираться подошва фундамента.
Сваи представляют собой длинные стержни прямоугольной, пирамидальной или круглой формы. Для удобства погружения в землю их концы могут быть заостренными или иметь металлические «витки», как у бура.
Конструкции фундаментов могут быть различны. Они зависят от:
- типа свай;
- их расположения под зданием;
- характера работы в грунтах;
- конструкции ростверка.
Существует два вида свайных фундаментов.
- На висячих сваях. Такая конструкция более сложная в расчетах. Его технология предполагает наличие большого количества свай. После забивания с них срезается верхняя часть и конструкция усиливается путем монтирования сборного железобетонного оголовка. В полость, получаемую между оголовком и сваей, заливается бетон. Нагрузка на опоры передается через ростверк. Он выполняется под несущими стенами в виде перекрестных балок. Для прочности сваи под балками могут располагаться в два ряда. На грунт нагрузка передается путем трения свай о боковые стенки.
- На подпорных сваях. Сваи-стойки должны иметь широкое основание. Они погружаются в землю до достижения глубины залегания твердых слоев грунта. Такой вид фундамента применяется в строительстве частных домов.
В фундаменте сваи могут располагаться:
- под отдельно стоящими опорами;
- в виде лент, под стенами здания в один или несколько рядов;
- в виде кустов, под каждой из колонн. Такое размещение используется в случае каркасного несущего остова строения.