Устройство фундамента из забивных свай — рассмотрим по порядку

[desc][/desc]

Устройство свайного фундамента – ключевой момент при строительстве зданий на слабых грунтах. Рассмотрены виды свай, ростверков, технология строительства.

Общая информация

Одним из самых надежных является фундамент на забивных сваях. Такой вид фундамента применяется уже многие столетия для постройки зданий на неустойчивых почвах.

Забивная свая представляет собой железобетонный стержень, обычно квадратного сечения, размером от 150 до 500 мм и длиной от 3 до 25 метров.

Процесс забивания вручную невозможен, для этого применяют специальные молоты, как правило, гидравлические, установленные на строительной спецтехнике.

Один конец такой опоры заострен, для лучшего проникновения в грунт. Длина и сечение рассчитываются индивидуально и зависят от типа грунта и массы строения.

Важно: в любом случае, нижний конец опор должен упираться в твердый грунт. Только в этом случае фундамент выдержит давление дома, и при пучении почвы останется неподвижным.

Например, при строительстве одно или двухэтажного каркасного дома на суглинистых почвах, которые преобладают в нашей стране, достаточно использовать забивные железобетонные сваи длиной 3 – 4 метра и диаметром 150-200 мм.

Фундаменты на забивных ж б сваях могут быть плитного и ленточного типа. В первом случае площадь опоры на грунт максимальна и такой тип наиболее надежен на нестабильных почвах. Ленточный тип имеет меньшую площадь опоры, но все же достаточную для устойчивого положения строения.

Устройство фундамента из забивных свай предполагает их установку:

• в виде свайного поля, при использовании свайно-плитного фундамента, в основном для постройки многоэтажных домов;
• в рядном порядке. В этом случае опоры забиваются рядами, под будущими стенами здания, обязательно под углами и пересечениями стен на определенном расстоянии друг от друга. Данный метод используется в малоэтажном строительстве и строительстве каркасных домов;
• в виде одиночных опор, установленных в наиболее проблемных, с точки зрения пучения почвы, местах.

Чем отличаются набивные и забивные сваи

Забивные сваи. Готовые свайные столбы, при помощи специальной техники, загоняются в землю на необходимую глубину.

Забивные сваи.

Буронабивные сваи. Изготавливаются в процессе строительства фундамента. В местах установки проводится бурение скважины на глубину погружения будущей сваи. Затем в скважину устанавливается арматура, после чего отверстие заполнятся цементным раствором. Иногда, при обустройстве фундамента на неустойчивых почвах, для дополнительной надежности в скважину помещается металлическая труба и только затем проводится бетонирование.

Буронабивные сваи.

Особенности устройства фундамента на забивных железобетонных сваях

Несмотря на очевидную простоту погружения железобетонных свай для устройства фундамента, установка забивных железобетонных конструкций требует предварительного изучения грунта под будущее строительство. Нельзя просто приехать на местность и попытаться забить дизельным молотом железобетонную сваю в толщу грунта. Поэтому подобные работы должны выполняться компаниями, имеющими опыт и специализирующимися на работах по устройству фундаментов на забивных железобетонных сваях.

Такой компанией является ARLIFT. В компании «Арлифт» Вы можете заказать услугу по возведению надёжного и долговечного фундамента на забивных железобетонных сваях для Вашего будущего дома.

При примерно одинаковых трудозатратах, фундамент, установленный на забивных железобетонных сваях, будет значительно прочнее и долговечнее. Средний срок эксплуатации здания, построенного на таком фундаменте, составляет не менее 100 лет.

Чтобы построить фундамент на забивных железобетонных сваях, потребуется набить так называемое свайное поле. Это определенное количество свай, установленных в соответствии с проектом будущего здания в местах расположения несущих и капитальных стен.

Установка забивных железобетонных свай должна быть точно рассчитана квалифицированным специалистом. При правильном подборе параметров процесс установки происходит достаточно просто. Свая вывешивается в вертикальном положении на мачте оборудования, устанавливается на грунт, и ударами рабочего груза погружается в почву.

Мини сваебойная машина компании АРЛИФТ построена на гусеничном шасси и может свободно работать на всех видах площадок, включая заболоченные, вязкие, глинистые. Резиновые гусеницы не повреждают верхние слои грунта и травяной покров, что расширяет сферу применения машины. По территории стройки машина передвигается самостоятельно, на отдаленные объекты доставляется на прицепе грузовика или открытой платформе эвакуатора. Мини копровая установка АРЛИФТ позволяет забивать сваи с сечением 150х150 или 200х200 мм. Максимальная длина забиваемой сваи –6 метров (составная свая). Производительность — до 40 свай за рабочую смену.

По мере углубления с каждым ударом скорость осадки сваи сначала нарастает, а затем начинает снижаться. С приближением к расчетной глубине погружение сваи замедляется, пока не наступает отказ.

На строительном сленге так называется погруженное состояние сваи, при котором после 10 ударов молота оголовок свайной опоры остается неподвижным. Это значит, что грунт по периметру сваи настолько уплотнен, что способен обеспечивать несущую способность свайного фундамента с расчетным запасом по прочности, надёжности и устойчивости.

В случае ошибки или неправильной оценки геологических условий площадки строительства свая может «провалиться» на глубину, превышающую расчетную глубину погружения, или, наоборот, остановиться в полуметре – метре до расчетной отметки.

Чаще всего это происходит из-за попадания наконечника сваи в залежи плотного грунта. В этом случае забивку свай приостанавливают на десять – двенадцать дней и продолжают работы после «отдыха» системы «свая-грунт».

Если строительство фундамента выполняется на тяжелых плотных грунтах или при очень низкой температуре, перед забивкой свай может применяться лидерное бурение.

Чтобы облегчить погружение сваи, в месте ее установки устраивается лидерная скважина диаметром на 50-60 мм меньше сечения забивной сваи, на глубину в 90% от уровня ее погружения. Кроме того, скважину могут заполнять глинистыми эмульсиями, растворами, облегчающими трение между бетонными стенками и слоями породы.

Выбор типа фундамента – вопрос важный и требующий детальной проработки. Выбор зависит от целого ряда факторов, среди которых характеристики грунта на участке застройки, уровень грунтовых вод, особенности рельефа участка, этажность дома, наличие подвала и мн. др.

Но у фундаментов на железобетонных сваях есть целый ряд неоспоримых преимуществ, позволяющих использовать этот вид фундамента практически на любых участках, в любое время года с небольшими затратами (относительно других видов фундамента).

Область применения

Свайно-забивные фундаменты характерны для тяжелых и массивных домов из кирпича или бетона.

Высокая несущая способность опорной конструкции позволяет строить высокие многоэтажные здания и сооружения сложной конфигурации.

В частном домостроении применяют для поддержки двух- и трехэтажных кирпичных домов, особняков или замков, обладающих большим весом и неравномерным распределением нагрузки на опору.

Типы свайных фундаментов:

1. Из одиночных свай. Применяют для отдельных опор-колонн. Могут использоваться для оград или объектов небольшого размера.

   

2. Фундамент – свайный куст. Несколько опор, на которых стоит конструкция. Разновидности свайного куста:

   кустовой – три сваи – треугольником, четыре – квадратом, пять – квадрат с центральной опорой, расстояние между ними от 2,5 до 3,5 диаметров свай;

   ленточный – забивка в одну или две линии, расстояние между опорами более трех поперечных размеров (или диаметров);

   сплошное поле – сваи забиты рядами и образуют сплошное поле с расстояниями от 3 до 6 диаметров.

Особенности деревянного забивного фундамента

Деревянные забивные сваи используются в тех случаях, когда подошва фундамента располагается ниже залегания грунтовых вод.

Для изготовления свайных столбов используются смолистые и устойчивые к гниению породы деревьев – сосна, дуб, ель, пижма, кедр и т.д.

Деревянные сваи чаще всего имеют ширину сечения от 25 до 30 см, а погружение в почву может достигать 12 метров. Конец, который погружается в почву, обязательно должен быть заострен. Если фундамент возводится на плотной почве, на заостренный конец надевается колпачок из стали. Наземная часть столба оформляется под наголовник или стальной бугель.

Забивной фундамент на деревянных сваях.

Различают три вида забивных деревянных свай.

1. Одиночные. Классические деревянные столбы, которые монтируются по одному.
2. Пакетные. Свая представляет собой несколько брусьев (обычно 3 или 4 шт.), составленных вместе.
3. Сваи из клееного бруса. Основное достоинство этого вида – возможность изготовить свайный столб любой длины. Технология изготовления клееного бруса заключает в себе склеивание высушенных и строганных досок. Для работы применяются био- и водостойкие клея, что повышает долговечность и эксплуатационные характеристики изделия.

Заглубление деревянного столба должно проходить на глубину не менее 1,2 метра. Обязательно учитывается уровень промерзания грунта – свая погружается ниже ее как минимум на 0,5 м.

Достоинства и недостатки деревянного забивного фундамента

Основным недостатком такого основания является подверженность древесины гниению. Регулярно меняющийся уровень влажности в почве значительно сокращает срок службы свай из древесины.

К достоинствам деревянных основания относят:

• экологичность;
• способность к восстановлению прежних свойств после некоторого давления;
• простоту монтажа;
• невысокую стоимость.

Различия столбчатого и свайного основания здания

Общность в том, что основание не сплошное, а дискретное, с отдельными «точками» опоры.

Различия свайного и столбчатого фундаментов:

1. В глубине заложения: сваи погружают на глубину более 5 м, столбы – немного ниже глубины промерзания грунта, т. е. на территории России это от 1 до 2,5 м.
2. Столб передает нагрузку от здания на грунт своей подошвой, свая – и подошвой и боковыми поверхностями.

   

3. Разной площадью сечения – свая длинная и тонкая, столб – широкий и короткий.
4. Сваи могут использоваться на грунтах с невысокими несущими свойствами, например, на водонасыщенных, неоднородных, столбы – на плотных, однородных, с большой глубиной подземных вод и т. п.

   

Ростверк, для чего он нужен

Ростверк — горизонтальная часть фундамента

После того, как свайное поле подготовлено, необходимо конструктивно соединить все элементы в одно целое. Для этих целей и нужен ростверк, как горизонтальная часть фундамента. Ростверк принимает всю нагрузку здания и распределяет ее на каждую забитую в грунт сваю. Он может:

• располагаться прямо на грунте, быть заглубленным на необходимую глубину, находиться от земли в приподнятом состоянии;
• различаться по материалу изготовления: металлический, деревянный, железобетонный и просто бетонный;
• разниться от способа изготовления: монолитный, сборный, сборно-монолитный.

Применение ростверковых фундаментов на забивных сваях существенно снижает затраты на отопление дома, позволяет добиться уменьшения вибрации зданий, расположенных вблизи железнодорожных и трамвайных путей, избежать выполнения трудоемких земляных работ.

Забивные сваи могут использоваться для изготовления фундаментов под отдельные опоры. При этом практика выполнения строительных работ свидетельствует о том, что менее одного элемента устанавливать не желательно, минимум 2. Об устройстве фундамента на забивных сваях смотрите в этом видео:

При строительстве индивидуальных домой под устройство фундамента используют мини-сваи, длина которых не превышает 2,5 – 3 м.

При забивке используются опорные стойки различного типа, что позволяет ускорить строительные работы. Сваи под ростверк располагают лентой под стены здания. Их оголовки следует обрезать на одном уровне от поверхности земли.

После этого монтируется деревянная или металлическая опалубка, в которую укрепляется армированный каркас. Металлическая арматура, выступающая из оголовков железобетонных свай, скрепляется с армированной частью каркаса.

В дальнейшем все пространство опалубки полностью заливается бетонным раствором. Высота расположения ростверка определяется исходя из условий надежной заделки колонны и на продавливание ростверка по формуле: Нр = Hcm + Hн,

где Hcm — глубина стакана; Hн — расстояние от низа стакана до подошвы ростверка.

Применять следует таблицу унифицированных размеров подколонников: для колонны 0,6х0,4 м глубина Hcm = 0,90 м.

Значение Hн должно быть не менее 0,4 м. Следовательно, минимальная высота ростверка будет Нр = 0,90 + 0,4 = 1,3 м.

Получившийся в итоге монолитный ростверк будет надежной основой всего фундамента будущего дома.

Установка сваи

Установка забивной сваи

Процесс забивки осуществляется следующим образом.  Элемент устанавливается вертикально с оголовком, направленным вверх. Проверяется совпадение острия и оси. Затем начинается сам процесс забивки.

Опускается ударная часть молота, а частота забивки каждой сваи подсчитывается сначала на 1 метр, затем по 0,1 метра до «отказа». Средний показатель «отказа» исчисляется количеством ударов по основанию элемента.

При ударе молота производится замер погружения и определяется несущая способность конструкции. Это дает возможность предупредить недостатки при дальнейшем строительстве.

На этом этапе удается предусмотреть пустоты, встречающиеся камни и прочие препятствия в почве. В случае если свая в процессе погружения наталкивается на какое-нибудь препятствие, может возникнуть ложный отказ. Соответственно, такой вид основания не применим для устройства свайного фундамента на скалистых участках.

Возможен еще один вариант развития событий, когда при наличии пустот в грунте, конструкция сильно погружается после удара. В этом случае, несущая способность основания существенно снижается.

На всем протяжении процесса забивки должна выполняться сверка точности разбивки свайной конструкции.

Стальные забивные сваи

Изготавливаются из различного профиля – швеллера, труб и т.д. В длину различают короткие, длинные и составные.

Используются для фундаментов под любые строения, как частные, так и специального назначения, а также применяются в тех случаях, когда нет возможности возведения фундамента на железобетонных сваях.

Стальные забивные сваи.

По конструкции стальные сваи бывают:

• корневидные;
• конические;
• анкерные;
• колонны.

Чаще всего в строительстве забивного фундамента используются конические сваи.

Достоинства и недостатки фундамента на стальных сваях

Фундаменты на стальных сваях могут возводиться в сложных геологических условиях, например на почвах с высокой плотностью.

К основным плюсам относятся:

1. Небольшой вес.
2. Возможность установки на глубину до 90 м.
3. Возможность возведения фундамента круглогодично.
4. Длительный срок службы.

Минусом фундамента на металлических сваях является его подверженность коррозиям. Основание может разрушиться в очень короткий срок при неправильной технике возведения, высокой агрессивности среды эксплуатации и некачественном антикоррозийном покрытии.

Этапы возведения забивного свайного фундамента

Прежде чем приступить к монтажу фундамента, необходимо рассчитать необходимые параметры и составить проект здания и самого фундамента с учетом веса, планировки и других особенностей будущей постройки.

При проектировании учитываются несколько факторов.

Особенности грунта.

• глубина залегания грунтовых вод;
• агрессивность среды;
• тип грунта;
• уровень затопления почвы и т.д.

Вес, который придется выдерживать фундаменту.

• масса самого строения;
• снеговая нагрузка;
• эксплуатационная нагрузка (мебель, люди и т.п.);
• масса кровли, чердачного перекрытия и т.д.

Места расположения свай. Сваи располагаются:

• на каждом углу по наружному периметру;
• на местах пересечения внутренних стен и стыках наружной и внутренней стены;
• дополнительные сваи располагаются по периметру здания и внутренних помещений, расстояние между сваями должно быть не более 3 метров.

Проект расположения свай.

Процесс монтажа

Забивание свай — основной монтажный этап при возведении данного типа фундаментов.

Этап 1. Подготовительный.

Прежде чем приступить к монтажным работам, проводится подготовка территории, осуществляется отведение грунтовых вод и рытье котлована. Делается разметка территории, места установки свай отмечаются колышками.

Этап 2. Забивание свай.

Сваи с помощью спецтехники поднимаются и устанавливаются в отведенных местах. Затем с помощью сваебойной машины столбы погружаются в грунт.

Этап 3. Выравнивание.

Установленные сваи проверяются на отклонения и подрезаются до требуемого уровня.

Этап 4. Оборудование ростверка.

Наземная часть свайных столбов соединяется ростверком, чаще всего бетонным. Для его монтажа устанавливается опалубка, проводится армирование и бетонирование. Так же ростверк может быть выполнен из деревянного бруса или метала, в зависимости от материала изготовления свай.

Схема монтажа

Порядок действий:

• Подготовительные работы. Производится перебазирование техники, подвоз и складирование свай. Выполняется очистка и планировка участка, разметка свайного поля.
• Производится забивка пробных свай. Это необходимо для определения условий и параметров опор на практике. Для частного домостроения этот пункт нередко пропускают, хотя он очень важен и позволяет избежать ошибок.
• Производится погружение свай.

Существует несколько схем забивки, обусловленных необходимостью подхода техники к точке установки.

Неграмотное распределение может стать причиной невозможности установки каких-либо опор из-за помехи, созданной уже погруженными стволами.

Используются следующие схемы:

• Последовательная.
• Секционная.
• Спиральная.

Выбор наиболее подходящей схемы производится специалистами-сваебойщиками, которые имеют достаточный опыт в таких делах.

Завершающим этапом является создание ростверка. По окончании забивки и выдержки сваи, которая длится до 20 дней, производится обрезка стволов специальным инструментом.

Он удаляет бетон, оставляя в целости арматуру. Ее соединяют с армпоясом ростверка, который отливают в специально созданной опалубке.

Производится весь комплекс работ — создание опалубки, гидроизоляция, установка арматурного каркаса и заливка бетона. Используются только прочные марки, от М200 и выше. Опалубку снимают через 10 дней после заливки, выдержка всего длится 28 дней.

После выдержки материала для набора конструкционной прочности производится гидроизоляция видимой части фундамента, затем можно продолжать строительство.

Рассмотрим отзывы владельцев домов на свайно-забивных фундаментах:

Вывод

• При соблюдении всех требований, с помощью забивных свай создается качественное и надежное основание.
• Стоимость устройства фундамента на сваях эквивалентна стоимости на другие виды фундаментов.
• При наличии установок для забивки и высоко маневренной техники, техпроцесс занимает небольшой промежуток времени.
• Объем физических затрат аналогичен их объему при схожих технологиях.
• Свайные фундаменты показывают превосходные показатели надежности, долговечности и обладают отличной несущей способностью.

Преимущества железобетонных свай

Сваи железобетонные забивные

• Хороший показатель несущей способности и переносимости нагрузок без снижения эксплуатационных характеристик.
• Длительный срок службы – около 100 лет.
• Плотно опускаются в грунт.
• Увеличение прочности за счет конструктивных особенностей – внутреннее армирование.
• Высокая влагостойкость, огнеупорность, устойчивость к переменам атмосферного давления.
• Удобство хранения. Изделия складируются в штабели, не требуют никаких особых условий.
• Быстро устанавливаются, выгодно сокращают время на подготовительные и установочные работы.

Необходимо помнить, что перед началом погружения и забивкой, все опоры должны быть тщательно очищены от грязи.

Закупаемые опоры должны быть снабжены подтверждающими документами о соответствиях установленным стандартам, информацию о производителе, качестве бетона, дате изготовления конкретной партии и т.д.

Хорошими изделиями считаются те, которые имеют гладкую поверхность без трещин и сколов.

Заключение

Свайно-забивной фундамент представляет собой наиболее прочный и надежный вид основания из всех альтернативных вариантов — буронабивных, винтовых свай и т.д.

Наиболее выгоден при больших площадях постройки, когда количество стройматериалов и трудозатрат для создания ленточного основания становится слишком большим.

В таких ситуациях забивные сваи становятся выгоднее и экономически, и по срокам строительства.

Учитывая длительный срок эксплуатации и устойчивость ко всем нагрузкам, выбор этого типа фундамента становится очевидным.

В сложных условиях, при наличии слабонесущих или обводненных грунтов, такой выбор становится единственным разумным вариантом, дающим прочное и долговечное основание.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...