Фундамент на железобетонных сваях – надежная опора для дома

• Главная
• Статьи
• Фундамент на забивных железобетонных сваях

Фундамент – обязательная основа частных домов и других строений любых размеров. Тип фундамента выбирается с учетом показателей грунта и параметров будущей постройки. Очень часто для частных домов делают фундамент на железобетонных сваях. Это наиболее доступный, а потому распространенный вариант основания, способного выдерживать значительную нагрузку и служить не меньше века.

Преимущества и недостатки

Перед тем, как установить конструкцию, следует ознакомиться с положительными и отрицательными сторонами вопроса и изучить важные эксплуатационные характеристики.

К плюсам фундамента из железобетонных свай следует относить

• Положительный результат строительства на проблемных участках (за исключением скалистого грунта)
• Быстрота. Сооружение может быть установлено в течение суток, в то время как традиционный метод возведения фундамента требует не менее 7 дней. После этого можно тотчас же производить строительство несущих конструкций (монолитное основание позволяет продолжать работы только спустя 3-4 недели).
• Сведение до минимума материалов для строительства и земляных работ.

• Всесезонность. Формирование фундамента на забивных железобетонных сваях реально осуществлять в любое время года независимо от климата и погоды.
• Длительность использования. Жб сваи под фундамент весьма износоустойчивы и способны противостоять любым погодным катаклизмам. Термин их пригодности может составлять около полторы сотни лет.
• Прочность. Железобетонным сваям для фундамента, в конструкции которых использованы металлические стержни, свойственна способность переносить разнонаправленные нагрузки, что является необходимым качеством на неустойчивых участках.

Фундамент на забивных железобетонных сваях имеет всего лишь несколько минусов.

1. Возможность оседания или искривления фундамента. Всегда существует возможность недостоверной характеристики глубинной почвы, поскольку не представляется возможным рассмотреть многометровый слой.
2. Обязательное использование дорогостоящей специализированной техники для установки свай.
3. Отсутствие подвального и цокольного помещения – реальные неудобства, с которыми придется столкнуться людям, принявшим решение о возведении фундамента на железобетонных сваях.

Так что же такое забивная свая?

Стандартная забивная свая – это железобетонное изделие, имеющее конструктив в виде армокаркаса из несущей арматуры сечением 10мм с обвязочной арматурой сечением 5мм и заливкой бетоном классом прочности B22,5 (маркой М300). Каждый тип сваи имеет маркировку. Допустим, маркировка С30.15-3 – 3-х метровая свая сечением 150 мм

На первый взгляд может показаться, что нет ничего проще, как изготовить армокаркас, уложить его в форму и залить бетоном, немного подождать – и забивная свая готова. Да, сегодня все чаще и чаще появляются мини производства, которые изготавливают различные ж/б изделия, в том числе и сваи. Но забивная свая – это особый вид жб конструкций, технология ее изготовления включает в обязательном порядке цикл пропаривания после заливки бетона. Пропаривание сваи происходит в специальных камерах. Без цикла пропаривания с очень большой вероятностью при наборе прочности бетона не будут достигнуты требуемые по ГОСТам нормативы. Соответственно такие изделия могут быть негодными для применения в строительстве. Позволить себе камеры пропаривания может далеко не каждое производство, ведь речь идет не только о самих камерах, но и об увеличении количества циклов производства и сложности самого процесса пропаривания.

Много раз нам приходилось встречаться со сваями плохого качества. Железобетонная свая, как и любое ЖБИ, подлежит государственной сертификации. Поэтому перед покупкой свай обязательно удостоверьтесь, имеет ли производитель сертификат качества на сваи и обязательно требуйте паспорт качества партии свай при их покупке.

Свая, изготовленная с соблюдением всех технологических процессов, имеет высокий срок эксплуатации – более 100 лет.

Виды свай

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

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

Виды установки

Метод определяют, ориентируясь на показатели геологических исследований и особенностей конструкции планируемого сооружения. С целью адекватного разделения тяжести, ж/б опоры на фундамент опускаются до уровня расположения твердого стабильного слоя. Допускается следующие разновидности установки:

Забивной. Наиболее часто используемый метод. Опоры устанавливаются с использованием устройства с гидро- или пневмомолотом.

• Методом вдавливания(применяется постоянное давление).
• Вибрационным заглублением. Вместо извлеченного слоя земли располагаются пустотелые опоры-оболочки, вливается бетон.

Железобетонные сваи для строительства заливают с использованием следующих методик:

• Буронабивной. В предварительно просверленное отверстие устанавливается опалубка, помещаются металлические пруты, бетон.
• Буроинъекционной. Заключается в подаче бетона под напором в пробуренное отверстие с последующим монтажом металлических стержней.
• Грунтоцементной.В пробуренное отверстие заливается микс цемента и почвы. Вместимость цемента и надежность такой опоры в 2 раза ниже, чем у цементнобетонной.

Расчет

Корректная калькуляция забивных жб свай для фундамента дает возможность сделать основание вашего строения устойчивым. Кроме правильного расчета количества жб свай, необходимо обратить внимание на глубину их установки, которая может иметь амплитуду от трех до десяти метров, а величина сечения должна составлять от 150 до 250 мм.

Для расчета основных показателей основания необходимо принять во внимание следующие факторы:

• Вид грунта. Лучше всего обеспечить проведение геологического исследования, но возможно почерпнуть необходимую информацию из справочника.
• Вес постройки. Его можно расчитать, учитывая количество материалов, используемых для строительства. Следует отдельно скалькулировать вес покрытия, перекрытий, бетонного ростверка и материалов для декора. К полученному результату следует приплюсовать вес обстановки внутри помещения (приблизительно 7-10 т).

Эту операцию следует проводить, не забывая о запасе прочности. В связи с этим полученную цифру нужно увеличить на треть. Допустим, строение весит 180 тонн. Длина ж/б сваи составляет 4 метра. Такая свая способна выдерживать в среднем нагрузку в 20 тонн (для суглинистых грунтов); из чего следует, что 9 свай обладают способностью надежно и пропорционально разделить полную нагрузку сооружения.

На каких грунтах применяются забивные сваи?

Забивные сваи хорошо работают практически на всех типах грунта: песчаные грунты, глиняные, суглинки, супеси и т.д. Исключение составляют только торфяные типы грунтов. Эти случаи рассматриваются индивидуально. Бывает, встречаются торфяные линзы, их свая может пройти и упереться в стабильные несущие слои грунта. Исходя из заключения по грунтам и проекту дома проектировщик-конструктор производит расчет нагрузок и определяет параметры свай (сечение, длину) и шаг между ними. Разрабатывается проект свайного поля, согласно которому в последствии производится забивка. Немаловажным фактором являются индивидуальные особенности участка – рельеф участка в пятне застройки. Перед началом проектирования фундамента в обязательном порядке нужно выполнить осмотр участка, определить перепады высот в пятне застройки. На больших перепадах зачастую применяются разные длины свай, допустим, в высокой части рельефа идут 3-х метровые сваи, а в низкой части 4-х метровые.

Применение ростверка

Ростверк – это элемент структуры фундамента, который соединяет сваи в цельную конструкцию и представляет собой опору для несущих составляющих. По некоторым отзывам, можно обойтись и без него. Однако, основание на забивных жб опорах с ростверком надежнее и устойчивее, чем в ситуации с его отсутствием.

Возможно отсутствие ростверка при возведении здания из бруса. Функцию ростверка выполняют нижние венцы сооружения.

По способу изготовления различают железобетонные и металлические.

Для получение первых заливают раствор в предварительно подготовленную опалубку с вмонтированным и зафиксированным арматурным каркасом.

Чтобы изготовить металлический ростверк, применяют металлопрокатные изделия, такие как двутавр, рельс, швеллер. Их кладут на забитые по уровню опоры и приваривают к железным стержням, которые видны за пределами опор. Составляющие скрепляются сваркой или болтами.

Этот вид применяется для непостоянных или хозяйственных помещений, таких как беседка, склад, гараж.

Существует три типа ростверка:

• висячий. Располагается на значительной дистанции от почвы, присутствует неизолированная пустотелость под полом. Используется при сооружении временных построек: бань, мансард, небольших дачных строений. В этом случае допускается использование мини жб свай.
• мелкозаглубленный. Опускается на незначительную глубину в грунт. Не могут выступать в роли опоры, применяются как средство предохранения пространства под полом, здания от неблагоприятных климатических условий, изменений движения воздушных масс;
• заглубленный. Для его создания роют траншею схожую с ленточным основанием. Представляет собой экстраопору для здания, упрочняет фундамент на сваях, идеально соответствует строительству основательного круглогодичного помещения.

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.

Этапы строительства

После того, как закончены все подготовительные мероприятия, заготовлены необходимые материалы, заказана специальная техника, произведены предварительные расчеты, можно разворачивать строительные работы по установке основания здания.

1. На начальной стадии необходимо произвести устранение растительности и мусора с участка, освободить площадь для установки свай и место для стройматериалов. Следует устранить верхнюю часть грунта.
2. На следующем этапе выполняются работы по разметке основания и обозначаются участки для погружения свай.
3. После завершения предыдущего этапа следует повторно промониторить величину и пропорцииопоры.
4. Установка свай осуществляется с использованием специализированной техники: машины с гидро или пневмомолотом. Во время опускания сваи следует контролировать ее строгое вертикальное положение. Если вы заметили, что свая во время забивания ведет себя необычно, отклоняется от заданной траектории, значит, она встретилась с преградой или провалилась в яму под землей. Это означает, что место установки жб сваи следует отодвинуть в сторону либо увеличить длину существующей конструкции.
5. После заглубления свай в грунт, необходимо устранить вершину опоры с целью достижения металлического стержня и приведения высоты всех опор к установленному образцу.
6. Следующий шаг строительства ориентирован на тип фундамента. Возможен вариант постройки опалубки для ленточного фундамента на забивных железобетонных сваях или же размещение плит перекрытия в случае, если основа свайно-плитная.
7. Существует также свайно-ленточный тип основания. В таком случае необходимо залить раствором, предварительно изготовленный в опалубке металлический каркас. По истечению четырех недель фундамент отстоится для продолжения строительных работ.

Минусы свайного фундамента

• Необходимо использовать дорогостоящую крупногабаритную технику, которой требуется большая площадь для маневров. Ее применение возможно не на всех земельных участках.
• Опасность разрушения соседних построек, особенно если при монтаже используются мощные молоты. Такая техника вызывает сильные продольные колебания в почве.
• Сложность некоторых инженерных решений, требующая точных расчетов.
• Обязательное проведение геологических изысканий. При обустройстве свайных фундаментов на горизонтально подвижных почвах возможно смещение свай при пучении грунта зимой.