Свайный фундамент

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий при создании свайно-винтового фундамента.

Работы ведутся поэтапно, последовательность действий имеет строго определенную очередность:

Подготовка

Свайно-винтовой фундамент имеет важную особенность — он может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания (планировки).

Возможно строительство на склонах или в складках, что позволяет эффективно использовать неудобные с точки зрения традиционного строительства участки. Поэтому подготовительные работы можно свести к очистке участка от растений, посторонних мешающих предметов.

Произвести разметку,все точки установки свай отметить колышками. Затем на местах установки делаются небольшие (до 30 см) углубления, которые облегчают вход лопастей в грунт.

Плодородный слой почвы создает заметное сопротивление из-за обилия корней, стеблей растений и прочих препятствий, поэтому его лучше удалить.

Погружение свай

Установка винтовых свай производится либо вручную, либо механическим способом. Ручной монтаж возможен при наличии относительно мягкого грунта без техногенных включений или скальных обломков.

Диаметр стволов, доступный для ручного погружения, ограничен 87 мм.

Наиболее распространенные сваи диаметром 108 мм часто оказываются слишком трудны из-за высокого сопротивления грунта.

Машинный способ позволяет получить качественный монтаж винтовых свай, с соблюдением определенного угла, усилия завинчивания и глубины.

Мощность строительной техники позволяет свободно работать со сваями до 159 мм диаметром, чего вполне достаточно для строительства частного дома довольно большого размера.

Погружение свай производится на заранее заданную глубину. Обычно она определяется уровнем залегания плотных слоев, или сила сопротивления грунта превышает допустимое для данного ствола усилие, срывающее технологическое отверстие.

Свая, достигшая нужной величины сцепления с грунтом, вращается с большим усилием или вовсе прекращает это делать.

Пытаться продолжать вращение нельзя — сварка может не выдержать, лопасти оторвутся и свая станет неспособной к выполнению своих функций.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
При установке винтовых свай запрещается делать реверс — пытаться выкрутить ствол обратно. Это ослабляет сцепление лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения в этом месте.

Обвязка

После установки всех свай выполняется подрезка. Это процедура, позволяющая подогнать высоту торчащих из грунта стволов к единому уровню, образовать из них ровную горизонтальную плоскость.

Устанавливают лазерный уровень с функцией построения плоскостей на необходимой высоте и отрезают лишние участки труб.

После подрезки внутренние полости свай заполняют бетоном, повышая их прочность.

Затем производят монтаж обвязки (ростверка) — пояса, соединяющего все сваи в единую систему и одновременно служащего опорным элементом для стен дома. Обрезанные верхушки накрываются оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются металлические или деревянные балки.

Для фиксации на площадках имеются технологические отверстия под болтовые соединения.

ВАЖНО!
Иногда обвязка и ростверк представляют собой разные элементы. Обвязка выполняется ниже уровня монтажа ростверка и соединяет между собой все сваи, образуя систему наподобие решетки

Используются металлические отрезки швеллера или двутавра, приваренные к стенкам стволов.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Монтаж опалубки

Опалубка выполняется из досок толщиной 40-50 см или низкосортной фанеры. Не стоит экономить и делать опалубку лишь над уровнем земли, исключая заглубленную часть основания. По СНиП опалубка должна быть на всю высоту конструкции. Перед установкой опалубки необходимо устроить в траншее подушку из гравийно-песчаной смеси и поверх нее уложить гидроизоляцию. Это убережет ленту от проникновения влаги. Для улучшения адгезии и усиления гидроизоляционных характеристик поверх подушки можно залить пяти сантиметровый слой подбетонки из тощего бетона. В качестве гидроизоляции лучше всего применять рулонные материалы: бикрост, гидроизол, рубероид.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой систему вертикальных опор (свай), жестко связанных общим наружным несущим поясом (фото ниже).

Сваи опираются на плотные слои грунта, а ростверк несет стены дома, равномерно распределяет нагрузку и передает ее на систему свай.

Такой тип фундамента имеет массу конструкционных вариантов, может выдерживать нагрузки разного типа и эксплуатироваться в самых сложных условиях. Могут быть использованы разные типы и материал свай, ростверк может представлять собой простейшую опорную линию или мощную железобетоную ленту.

Различные комбинации этих элементов дают возможность создания фундамента с необходимыми параметрами, оптимальным образом подходящего к имеющимся нагрузкам, условиям эксплуатации и гидрогеологии участка.

ВАЖНО!
Наличие ростверка характерно для любого типа свайного фундамента, поэтому их все можно относить к этой обширной группе.

Способы прикрепления столбчатого основания к строению

Анкерирование: квалифицированные строители предлагают в сваю закладывать анкера-дюбели. Для этого во время заливания в ещё незастывший бетонный раствор вставляют анкеры или куски арматуры, смещая их в сторону так, чтобы болты крепления находились с внутренней стороны будущего здания.

Опорные столбы с арматурой перед обратной засыпкой

Обустройство ростверка. Ростверк обычно отливают в съёмную опалубку с уложенным армирующим поясом из арматуры с сечением 12-14 мм. Процесс напоминает обустройство ленточного основания, только в данном случае опалубка устанавливается не в траншею, а монтируется на сваи и представляет собой целостный короб. Ростверк свайного основания может быть высоким (≥0,3 м над уровнем земли) и нулевым — лежать на земле.

Схема свайно-ростверкового основания

Свайный фундамент технология которого предполагает возведение ростверка считается более крепким и надежным, так как ростверк – это связующий элемент, который объединяет столбы в единую систему и равномерно передает на них вес постройки.

Схема создания буронабивного основания

Строительство буронабивного фундамента также происходит в строгой последовательности, но является более трудоемким процессом.

Разметка участка

Здесь очищаем площадку от лишних предметов и растительности, при необходимости удаляем верхний слой почвы. Используя колышки, отмечаем точки создания буронабивных свай. Все расстояния тщательно отмечаем согласно проектным данным. При обнаружении любых несоответствий, сразу же исправляем ошибки.

Разметка участка для бурения

Бурение скважин

Следующим действием после разметки идет бурение скважин. Глубину бурения делаем согласно данным в проекте. Можно использовать как ручной бур, так и привлекать спецтехнику.

Армирование

В пробуренную скважину опускают опалубку, используя отрезок пластиковой трубы или трубу, свернутую из рубероида, подходящую по длине и диаметру. Она останется в скважине, выполняя функцию гидроизоляции.

Теперь собираем арматурный каркас. Можно использовать решетку из 4-х вертикальных стержней, соединенных поперечными отрезками гладкой арматуры.

Размеры каркаса должны позволять легко опустить его в скважину, однако не позволять ему там свободно болтаться. Оптимальным расстоянием стержней до стенок скважины считается 3-5 см.

Процесс армирования

Заливка бетона

Используем марки бетона от М200 и выше. Можем использовать как готовый материал, так и приготовить его на месте.

Бетоном заполняем всю скважину и делаем штыкование (длинным стержнем протыкаем бетон, удаляя пузыри воздуха).

Теперь ожидаем, пока бетон наберет конструкционную прочность, обычно это от 20 до 30 дней.

Виды бетона

Обвязка

Обвязка таких скважин представляет из себя ростверк – ж/б ленты. Методика изготовления бетонного ростверка похожа на технологию отливки ленты.

Разница будет только в отсутствии опоры на грунт, поэтому опалубку строим в форме желоба с прочным днищем.

По итогу получается прочный бетонный пояс, находящийся под всеми несущими стенами и соединяющий буронабивные сваи в единую опорную систему.

Пример обвязки

9 этап – обвязка свайного фундамента

Обвязка связывает все сваи в единую конструкцию. Существует два вида обвязки: ростверк и ростверковая плита. В свою очередь можно выделить два вида ростверка:

• низкий, располагается возле почвы;
• высокий, располагается на заданном расстоянии от уровня земли.

Примечание. Наличие зазора между ростверком и почвой позволит исключить подвижки ростверка от пучения грунта.

Параметры ростверка зависят от ширины стен. Как правило, его высота составляет 300-300 мм., а ширина – 400 мм. (ширина стены плюс 50-70 мм).

Обвязка выполняется с применением разных материалов:

• брус. Обвязка свайного фундамента брусом используется при строительстве легких зданий (небольшие дома, хозяйственные постройки) или зданий временного назначения. Применяется брус с сечением 120-150 мм. Крепление к сваям выполняется путем использования проволоки. Применение бруса требует наличия качественной гидроизоляции сваи и обязательно обработки бруса антисептиком;
• железный двутавр или швеллер. Крепление швеллера к свае выполняется закладными шпильками или выпуском арматуры. К этим закладным швеллер приваривается. При использовании металлических свай швеллер приваривается непосредственно к ним. Металл также обрабатывается антикоррозийным составом для продления срока его службы;

Примечание. При устройстве свайного фундамента в зимнее время года используются только металлические элементы. Это обусловлено тем, что изготовить железобетонную монолитную ленту в холодное время года достаточно проблематично.

железобетонная монолитная лента. Используется при возведении кирпичного или пенобетонного дома. Как вариант может быть применена сборная лента, но зачастую предпочтение отдается монолитной ленте.

Виды и характеристики свайных фундаментов

Основными элементами свайного фундамента являются сваи. В зависимости от способа погружения в грунт они бывают:

• винтовые;
• забивные;
• буронабивные.

Каждый вид свай отличается конструкцией и сферой применения.

Винтовые

Они представляют собой ввинчивающиеся в грунт металлические опоры с лопастями, которые устанавливаются вручную или с помощью специальных приспособлений и техники. Винтовые сваи используются в качестве основания для жилых домов, зданий разного назначения, легких построек и сооружения ограждений.

Забивные

Сборка каркаса дома на забивных сваях

Устанавливаются с помощью передвижных кранов, копров и других видов сваебойной техники. Небольшие опоры забивают в грунт вручную кувалдой. В зависимости от используемых материалов забивные сваи бывают деревянные, железобетонные, металлические и комбинированные.

При монтаже они плотно погружаются в грунт и применяются на влажных, слабых и подвижных почвах. Устройство свайных забивных фундаментов сопровождается повышенным уровнем шума и вибрацией, поэтому их возведение на территориях с большой плотностью зданий ограничено и выполняется согласно принятым правилам и нормам.

Буронабивные

Опоры данного типа изготавливаются на строительной площадке путем заливки бетонной смеси в предварительно подготовленную скважину. Чтобы сделать опоры более прочными и увеличить уровень воспринимаемой нагрузки, их укрепляют арматурой в виде стального каркаса. Бетонные сваи позволяют сократить расходы на их транспортировку и не используются на грунтах, которые склонны к вспучиванию и горизонтальному смещению слоев.

Схема погружения набивной сваи

Расположение опор для свайного фундамента бывает:

• в виде одиночных элементов, установленных в конструктивных узлах возводимых объектов;
• лентой под стенами зданий;
• кустами, если необходима поддержка массивным конструкциям;
• полем, которое служит в качестве опоры для ростверка.

В частном строительстве обычно используют стальные винтовые, бетонные набивные и сплошные железобетонные сваи. А для установки своими руками самые доступные виды фундамента – свайно-винтовой и буронабивной.

Преимущества свайного фундамента

• возможность монтажа в любое время года;
• не требуется ровной площадки — можно возводить на склоне;
• монтаж может проводиться вручную без использования спецтехники в короткие сроки;
• винтовые сваи можно использовать для укрепления фундамента под уже готовым домом или для пристройки к существующему зданию без нарушения проложенных коммуникаций;
• срок службы оцинкованных винтовых свай более 100 лет!

Стоимость установки винтовых свай начинается от 1100 рублей (за сваю диаметром 76мм и длиной 1650мм).

Пример: для дома, размер фундамента которого 6 на 8 метров понадобится 16 свай длиной в 2.5 метра и диаметром в 108мм. Стоимость установки в данном случае будет составлять 16 000 рублей (а стоимость фундамента «под ключ» — вместе с ценой свай — составит 41 000 рублей).

Способы монтажа ростверка

Для усиления ростверков применяют следующие методики:

• Торкретирование. Это процедура напыления бетона под давлением, позволяющая создать дополнительный слой нужной толщины. Специфика нанесения обеспечивает высокую плотность вновь образованной бетонной рубашки, способствует заполнению выбоин, залечивает трещины и прочие изъяны.
• Монтаж бетонной обоймы. Проблемный участок ростверка подготавливается, сверлятся сквозные отверстия, сквозь которые пропускаются арматурные стержни. Затем на всю длину намеченного для усиления участка собирают арматурный каркас, жестко связанный со сквозными прутками. Вокруг армпояса строится опалубка, обеспечивающая заданную толщину и ширину обоймы, после чего в полость закачивают бетон. Иногда в качестве опалубки используются специальные конструкции, которые плотно обжимаются вокруг ленты ростверка и заполняются бетоном.
• В сложных случаях перед монтажом бетонной обоймы устанавливают «стену в грунте». Эта методика предусматривает монтаж механической отсечки между стенами траншеи и боковыми поверхностями ростверка. Такой способ позволяет работать, не опасаясь прибывающих грунтовых вод, осыпающихся стенок траншеи и т.п.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Усиление ростверка необходимо предварительно рассчитать, чтобы не пришлось повторять процедуру уже на следующий год. Основными величинами, которые должны быть выяснены, являются толщина и протяженность слоя усиления. Иногда приходится увеличивать толщину ленты по всему периметру

Иногда приходится увеличивать толщину ленты по всему периметру.

6 этап – армирование

Армирование свай регламентируется положениями СНиП 2.02.03-85. Для армирования используется гладкий прут (если на дне скважины прочный грунт) или рифленый (если дно слабое, а опирание будет выполняться в основном на боковые стенки скважины). Нижние края прута заворачиваются, для усиления. Армировочный каркас формируется таким образом, чтобы металл не прикасался к поверхности почвы.

Для армирования сваи достаточно использовать 3-4 стержня диаметром 10-15 мм. Между собой арматура связывается. Арматура выступает за верхний край свай на 150-200 мм. для устройства ростверка. Допускается выступ арматуры в 40-50 мм при формировании нижней обвязки на сваях. Готовый каркас помещается в подготовленную трубу из рубероида или другого материала.

Способы монтажа ростверка

Для усиления ростверков применяют следующие методики:

• Торкретирование. Это процедура напыления бетона под давлением, позволяющая создать дополнительный слой нужной толщины. Специфика нанесения обеспечивает высокую плотность вновь образованной бетонной рубашки, способствует заполнению выбоин, залечивает трещины и прочие изъяны.
• Монтаж бетонной обоймы. Проблемный участок ростверка подготавливается, сверлятся сквозные отверстия, сквозь которые пропускаются арматурные стержни. Затем на всю длину намеченного для усиления участка собирают арматурный каркас, жестко связанный со сквозными прутками. Вокруг армпояса строится опалубка, обеспечивающая заданную толщину и ширину обоймы, после чего в полость закачивают бетон. Иногда в качестве опалубки используются специальные конструкции, которые плотно обжимаются вокруг ленты ростверка и заполняются бетоном.
• В сложных случаях перед монтажом бетонной обоймы устанавливают «стену в грунте». Эта методика предусматривает монтаж механической отсечки между стенами траншеи и боковыми поверхностями ростверка. Такой способ позволяет работать, не опасаясь прибывающих грунтовых вод, осыпающихся стенок траншеи и т.п.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Усиление ростверка необходимо предварительно рассчитать, чтобы не пришлось повторять процедуру уже на следующий год. Основными величинами, которые должны быть выяснены, являются толщина и протяженность слоя усиления

Иногда приходится увеличивать толщину ленты по всему периметру.

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий по монтажу железобетонного ростверка, расположенного на высоте 30 см над уровнем грунта (один из наиболее сложных вариантов).

Порядок действий:

Подготовка

Производится очистка и планировка участка (если это необходимо). Удаляют все посторонние предметы, растения и прочие помехи.

С помощью колышков производят разметку участка. Для забивных свай она заключается в установке одного колышка на оси опор, для буронабивных отмечаются линии внешнего и внутреннего периметра. Также для них необходимо предварительное бурение скважин, которое производится по результатам пробного бурения.

Оно определяет глубину залегания плотных слоев грунта и производится в любом случае, так как дает возможность определить длину стволов.

Установка свай

Забивка свай производится с помощью специальных машин.

Необходимо составить схему погружения, чтобы готовые сваи не отсекли точки установки следующих опор.

Обычно установку производят по спирали или змейкой, последовательно переходя от одной точки к другой.

Для буронабивных свай производят гильзование скважин (погружение трубы из свернутого рубероида или куска пластиковой трубы нужного диаметра). Затем собирают и опускают в скважину армпояс, размеры которого надо выбрать так, чтобы он легко входил в отверстие.

Длина арматуры должна превышать длину скважины, чтобы впоследствии ее можно было жестко связать с армпоясом ростверка. Затем производится заполнение скважины бетоном и выдержка в течение положенного времени (28 дней).

Строительство опалубки

Для постройки опалубки не обязательно выжидать срок затвердения бетона в скважинах. Если использованы забивные сваи, то обычно выжидают около недели, чтобы ствол «обсосало» (строительный термин, обозначающий восстановление грунта и плотное прилегание к боковым стенкам).

Опалубка представляет собой род длинного деревянного лотка, внутренние размеры которого повторяют форму будущего ростверка.

Сборку производят из обрезных досок, стараясь не допустить образования щелей и промежутков.

Высота опалубки должна несколько превышать высоту ростверка. Для жесткости нижнего отдела на землю устанавливают ряд подпорок, исключающих прогиб днища опалубки. Внутренняя часть устилается полиэтиленом, препятствующим выход воды или материала из опалубки.

Создание армпояса

Арматурный каркас создается по обычной технологии — рабочие стержни с помощью гладкой вспомогательной арматуры устанавливаются в нужном положении согласно проектной схемы и общих правил.

Важным моментом является жесткое соединение арматуры свай и армпояса ленты, для которого лучше всего использовать сварку. Остальные элементы соединяют путем вязки мягкой проволокой.

Заливка бетона

Заливку бетона производят после окончательного затвердения бетона в сваях.

Это важно, так как вес железобетонного ростверка очень велик и способен деформировать не застывший бетон. Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости

Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой

Заливку надо выполнить максимально быстро, без перерывов, чтобы получить абсолютно монолитную опору с большой степенью жесткости. Бетон выравнивают и накрывают мешковиной или полиэтиленом, первые 10 дней периодически поливают водой.

Через 10 дней снимают опалубку, после чего выдерживают ленту до полного застывания, которое наступает через 28 дней после заливки.