Сооружение свайного фундамента своими руками

Свайный фундамент Любое основание, которое будет сооружаться под дом, должно иметь надежность и долговечность. Среди достаточного количества фундаментов, особое место занимает свайный фундамент, который подходит для дома, который не будет иметь значительный вес (изготовленный из легких строительных материалов).

Возведение такого основания не представляет из себя больших трудностей, но чтобы поставить свайный фундамент своими руками, необходимо четко понимать все тонкости технологии. Именно об этом и будет идти речь в данной статье.

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.

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:
   опоры с напрягаемыми и ненапрягаемыми металлическими стержнями;
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.

Классификация свай из бетона

Сваи принято подразделять в зависимости от материала изготовления, поэтому бетонные опорные стержни включают железобетонные опоры и сваи из бетона.

Железобетонные забивные опоры изготавливаются обычно промышленным способом, бетонные – могут заливаться непосредственно на строительной площадке, при этом работы по устройству свайного поля под здание могут быть выполнены собственными руками. Монтаж забивных опор невозможно выполнить вручную, для погружения стержня в грунт потребуется использование дорогостоящей сваебойной техники, что достаточно сильно удорожает строительство объекта.

Недостаток забивных свай состоит в том, что они монтируются с помощью специального оборудования

В зависимости от способа монтажа можно разделить опоры из бетона на две группы: набивные и забивные.

Набивные опоры по технологии выполнения работ монтируются в предварительно подготовленные скважины (ямы), которые выполняют с использованием специальной бурильной техники. Забивные стержни погружаются в грунт (песчаный или глинистый) без предварительной подготовки.

Принято подразделять сваи в зависимости от формы поперечного сечения, различают ж/б опоры со стержнями круглого сечения, а также квадратные и прямоугольные. Опоры круглого сечения применяются на слабых, пучинистых грунтах, основу которых составляет глина, для более жестких грунтовых оснований используют стержни с квадратным или прямоугольным сечением.

Сваи различают по виду принимаемой нагрузки, опоры делятся на центральные и вспомогательные. Центральные принимают на себя всю нагрузку от фундаментного пояса, вспомогательные – только нагрузку с эксцентриситетом.

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.

Когда можно использовать свайный фундамент

Таблица плотности грунтов
Конечно же, перед тем как приступить к рассказу о том, как правильно поставить свайный фундамент своими руками, надо понимать не только как это делается, но и под какие особенности конструкции и грунта такое основание подойдет.

Первое, на что необходимо обращать внимание, при выборе данного типа фундамента, это на качество почвенного покрова на участке где будет происходить строительство.

Свайное основание может эффективно использоваться на слабых почвах, у которых большая глубина промерзания, высокий уровень подземных вод, а также неустойчивый верхний слой почвы (ил, глина, песок, суглинок, торф, гнойные отложения).

Такая область строительства данного основания обусловлена тем, что по строительство свайного основания предусматривает глубину погружения свай большую чем аналогичный показатель уровня промерзания почвы, то есть установка их происходит в твердые грунты, находящиеся на значительной глубине.

Второе на что необходимо обратить внимание, это на то, что свайный фундамент может использоваться под определенные дома. В индивидуальном строительстве, дома стоящие на сваях не должны иметь большого веса, то есть должны быть сооружены из легких строительных материалов (газо-пенобетон, дерево, каркасные варианты дома). Возведение тяжелых конструкций не рекомендуется. Теперь можно переходить к разговору о этапах его строительства.

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.

Буронабивные сваи

Одним из видов бетонных свай являются буронабивные опоры. Буронабивные сваи представляют железобетонные конструкции, монтаж которых (заливка) происходит в специально подготовленных методом бурения скважинах.

Буронабивная свая состоит из обвязки арматуры, трубы-оболочки и залитого бетона

Конструкция буронабивных опор состоит из двух элементов:

• Бетонный стержень – для заливки опоры используется морозостойкий бетон М200 и М300.
• Каркас из арматурной стали – для армирования свай могут быть использованы готовые каркасы, выполненные промышленным способом, допускается изготовление арматурных каркасов непосредственно на строительной площадке, для чего используют гладкую и рифленую арматуру.Продольные стержни арматурного каркаса выполняются из рифленой арматуры диаметром от 12 до 20 мм. Поперечные перемычки выполняют из гладкого прутка диаметром от 8 мм. Сваривают каркас при помощи сварочных аппаратов электродуговой сварки. Места соединения арматуры требуется тщательно обработать защитными составами от коррозии.

Для решения различных строительных задач, используют буронабивные сваи двух видов: обычные цилиндрические опоры и стержни с уширением опорной подошвы. Уширение внизу сваи (пятка) выполняется для увеличения площади опирания свайной стойки. Такие опоры обладают повышенной устойчивостью и способны нести повышенную нагрузку от веса конструкций.

Опорное уширение может быть сформировано при использовании специальных буровых колонн, а также с помощью специально подготовленного взрыва.

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.