Начальный этап проектирования свайных фундаментов
Перед тем как обращаться в архитектурную фирму или при достаточных инженерных знаниях пытаться спроектировать свайное основание самостоятельно, следует оценить особенности участка для строительства, продумать план строения и подобрать необходимые материалы. На сегодняшний день вы сможете выбирать из забивных, железобетонных, набивных, винтовых, буровых, висячих свай или свай-стоек.
Обсуждение плана постройки.
В зависимости от веса строения, его дизайна и числа свай владелец дома сможет установить:
- одиночные сваи;
- «кусты» из свайных изделий;
- поле из свайных изделий;
- ленточный фундамент на сваях.
Дома на винтовых сваях
Винтовая свая для дома представляет собой полую трубу с заостренным наконечником, имеющую винтовые лопасти.
Перед началом строительства дома на винтовых сваях необходимо разработать проект, в котором учесть все особенности этого вида основания.
При выборе опоры нужно изучить взаимосвязь между типом почвы и несущей нагрузкой сваи в зависимости от ее диаметра и длины.
Данные приведены в таблице.
| Тип почвы | При диаметре 76 мм | При диаметре 89 мм | При диаметре 108 мм | При диаметре 133 мм |
|---|---|---|---|---|
| Глина | 3,5 м | 2,5 м | 2,5 м | 2,5 м |
| Суглинок | 3 м | 2,5 м | 2,5 м | 2,5 м |
| Торф | Определяют пробным бурением | Определяют пробным бурением | Определяют пробным бурением | Определяют пробным бурением |
| Песок | 3 м | 2,5 м | 2,5 м | 2,5 м |
При строительстве дома на винтовых сваях необходимо правильно рассчитать количество и диаметр опор в зависимости от площади и веса постройки.
| Размеры основания, м | Количество опор, шт | Диаметр опор, мм |
|---|---|---|
| 10 х 10 | 25 | 89 |
| 9 х 9 | 16 | 89 |
| 8 х 8 | 16 | 89 |
| 7 х 7 | 16 | 108 |
| 6 х 6 | 9 | 108 |
| 5 х 5 | 9 | 108 |
| 4 х 4 | 9 | 108 |
| 3 х 3 | 4 | 108 |
Подготовительные работы
Рассмотрим, как построить дом на сваях своими руками. Винтовые сваи для строительства домов можно использовать на любом грунте, кроме скального и каменистого. Параметры опор зависят от проекта дома и несущей нагрузки. Чтобы определить месторасположения свай, необходимо зарисовать чертеж согласно проекту дома.
План строения разбивается на прямоугольники, после чего высчитывается их размер. На каждом углу прямоугольника и посередине каждой несущей стены должна находиться опора. Затем расстояние разбивают на равные промежутки, на которых тоже предусмотрена установка свай.
Разметка участка
Согласно чертежу расположения свай проводится разметка строительного участка. Места расположения опор намечаем колышками, между которыми протягиваем веревку по периметру и диагонали. Проверяем, чтобы образовались ровные прямоугольники, периметр которых располагался строго по линии.
Монтаж свай своими руками
Опора должна заходить в почву строго по уровню
Для устройства фундамента домов на винтовых сваях нужно пригласить нескольких помощников. Для выполнения полного цикла работ достаточно трех человек.
Этапы:
- На месте расположения каждой опоры сверлится ручным или механизированным буром отверстие глубиной 500-700 мм.
- В отверстие, которое находится на верхнем конце сваи, вставляется рычаг для вращения. При ввинчивании опоры через несколько витков проверяется, чтобы она входила строго по уровню. Если опоры будут установлены под наклоном, их несущая способность значительно снизится.
- Верхние концы свай обрезаются так, чтобы они находились в одной горизонтальной плоскости.
- Для большей надежности, долговечности и защиты от коррозии полые опоры заполняют цементным раствором.
Последним этапом является монтаж ростверка, служащего для равномерного распределения нагрузки от постройки.
Монтаж обвязки
Популярна обвязка из толстого бруса или металла
Вид ростверка выбирается в зависимости от материала, который будет использоваться при постройке стен. Перед установкой обвязки лучше провести коммуникации, чтобы перемычки не мешали их установке.
Для деревянного домика достаточно будет установить обвязку из толстого бруса. К голове сваи приваривается плоский металлический оголовок в форме квадрата, к которому будет крепиться брус. Затем прокладывается гидроизоляционный слой и крепится балка. Соединяются между собой деревянные элементы методом врубки и укрепляются гвоздями. Места расположения соединений должны находиться над сваей.
Для дома с мансардой устанавливаются усиленные оголовки с ребрами жесткости.
Для строительства одноэтажного дома из кирпича или пенобетона используется металлический ростверк. Двутавровая балка монтируется к голове сваи нижней частью, швеллер кладется на опору боковыми ребрами вниз.
При строительстве дома на сваях обязательно нужно придерживаться правил монтажа. При учете строго соблюдения норм и использования качественных материалов жилой дом простоит более 70 лет. При необходимости можно заменить одну или несколько опор на новые без изменения всей конструкции.
Основные способы
Существует множество различных технологий реставрации и укрепления свайных фундаментов. Конкретный вариант подбирают с учетом характера и локализации возникших повреждений. Может потребоваться усилить сами сваи, ростверка, всего фундамента дома или почвы под ним.
Одним из наиболее доступных способов является обустройство железобетонной обоймы вокруг каждого свайного ствола. При этом тело каждой сваи оголяют на всю глубину ее залегания, очищают от грунта, высверливают отверстия для монтажа арматуры, создается сетчатый каркас, после этого опалубка заливается бетоном.
Монтаж общего каркаса
К установленным сваям приваривают оголовники, выравнивая все по уровню
По шпагату или лазерному уровню определяют общий уровень поля, затем обрезают сваи. Делают раствор и заливают в трубы. Вставляют оголовники, приваривают, зачищают швы. На оголовники монтируется объединяющая общая связка, что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку, которая служит основанием дома. На оголовники монтируется объединяющая общая связка (швеллер или двутавровая балка), что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку из бруса, который служит основанием дома.
Свайно-винтовой фундамент.
При его строительстве используют специальные трубы, имеющие круглое сечение и лопасти. Их размещают в одну либо несколько линий. Для того чтобы фундамент имел хорошую несущую способность, рекомендуется после погружения опор залить их внутреннюю часть бетоном.
Свайно-винтовой фундамент. Кликабельно.
Итак, отметим основные черты свайно-винтового основания:
— во-первых, погрузить опоры в почву можно собственными силами, без привлечения специальной техники. Такое преимущество обусловлено тем, что трубы снабжены лопастями. К примеру, для погружения свай достаточно будет даже двух человек.
— малый срок монтажа основания. В частности, установка фундамента обычно длится до двух дней, в том числе и при ручном погружении свай.
-вслед за погружением свай можно сразу начинать строительство. Здесь единственным условием является применение балок для того, чтобы обвязать фундамент.
— равномерно распределяется нагрузка при ее изменении. Если появляются колебания нагрузок, то стальные опоры могут слегка отходить от центральной оси. Иначе говоря, они более равномерно распределяют нагрузку между всеми опорами.
Установка свайно-винтового фундамента.
Давайте рассмотрим последовательность строительства свайно-винтового основания.
1) Разметка точек для установки свай.
2) Смазка стальных свай антикоррозийным средством.
3) Бурение отверстий с глубиной не более 0,7 метра.
4) Вкручивание свай в грунт.
5) Контроль уровня размещения выступов свай в отношении плоскости.
6) Обрезка верхушек симметрично горизонтальному уровню.
7) Заливка внутренней части труб бетоном.
8) Осуществление обвязки свай балками либо монолитной лентой.
Обвязка свайного фундамента. Кликабельно.
Винтовые сваи для фундамена с литым наконечником
- 108 мм
- 133 мм
| Длина сваи | Диаметр лопасти | Цена от 10 шт. | Цена для дилеров |
| 1000 мм | 300 мм | 3150 руб. | 3100 руб. |
| 1500 мм | 300 мм | 3400 руб. | 3350 руб. |
| 2000 мм | 300 мм | 3750 руб. | 3700 руб. |
| 2500 мм | 300 мм | 4100 руб. | 4050 руб. |
| 3000 мм | 300 мм | 4500 руб. | 4450 руб. |
| 3500 мм | 300 мм | 4900 руб. | 4850 руб. |
| 4000 мм | 300 мм | 5300 руб. | 5250 руб. |
| 4500 мм | 300 мм | 5700 руб. | 5650 руб. |
| 5000 мм | 300 мм | 6100 руб. | 6050 руб. |
| 5500 мм | 300 мм | 6500 руб. | 6450 руб. |
| 6000 мм | 300 мм | 6900 руб. | 6850 руб. |
Стоимость монтажа от 900 руб. за сваю
| Наименование | Размер | Цена от 10 шт. | Цена для дилеров | Монтаж |
| Оголовок | 200 мм | 200 руб. | 200 руб. | 0 руб. |
| Оголовок | 250 мм | 250 руб. | 250 руб. | 0 руб. |
| Длина сваи | Диаметр лопасти | Цена от 10 шт. | Цена для дилеров |
| 1000 мм | 350 мм | 3700 руб. | 3650 руб. |
| 1500 мм | 350 мм | 3950 руб. | 3900 руб. |
| 2000 мм | 350 мм | 4400 руб. | 4350 руб. |
| 2500 мм | 350 мм | 4850 руб. | 4800 руб. |
| 3000 мм | 350 мм | 5300 руб. | 5250 руб. |
| 3500 мм | 350 мм | 5800 руб. | 5750 руб. |
| 4000 мм | 350 мм | 6300 руб. | 6250 руб. |
| 4500 мм | 350 мм | 6850 руб. | 6800 руб. |
| 5000 мм | 350 мм | 7400 руб. | 7350 руб. |
| 5500 мм | 350 мм | 7950 руб. | 7900 руб. |
| 6000 мм | 350 мм | 8450 руб. | 8400 руб. |
Стоимость монтажа от 1100 руб. за сваю
| Наименование | Размер | Цена от 10 шт. | Цена для дилеров | Монтаж |
| Оголовок | 200 мм | 300 руб. | 250 руб. | 0 руб. |
| Оголовок | 250 мм | 400 руб. | 350 руб. | 0 руб. |
В каких случаях применяют?
Фундаменты такого типа изготавливают в таких ситуациях:
- Подземные воды поднимаются слишком высоко либо требуется сооружение здания в воде.
- Деформация грунта происходит неравномерно, почва разнородная.
- Территория застройки состоит из торфяника, размытого либо насыпного грунта, присутствуют зыбучие пески.
- Если сооружение будет передавать фундаменту существенную нагрузку.
- Когда район застройки относится к сейсмически опасной категории.
Сваи в частном секторе используют в таких ситуациях:
- под гараж, беседку, бытовку или баню;
- под печь, для выполнения фундамента бани;
- кирпичный или каркасный дом, а также строение из газобетона.
Рассмотрим подробнее все эти варианты.
Гараж
Сооружать сваи под гаражом целесообразно на слабых грунтах, при высоком подъеме грунтовых вод, а также в иных аналогичных ситуациях. Бытует мнение, что такой тип основания делают там, где укладка обычной бетонной ленты невозможна по ряду причин. Хотя это вовсе не непременное условие.
Стоимость выполнения земляных работ, а также существенные трудозатраты на такое мероприятие, побуждают многих застройщиков обходиться без столь муторной работы. Удобнее и дешевле заказать погружение свай, чтобы прилично снизить затраты на нулевой стадии сооружения гаража.
Кирпичный дом
Даже одноэтажные кирпичные дома являются тяжелым сооружением. Основанием под ними могут быть лишь несколько типов конструкций:
- бетонная лента;
- монолитная железобетонная плита;
- сваи.
Самый выгодный в экономическом плане вариант — первый. Но его разрешено сооружать только на устойчивом грунте, который встречается нечасто. По надежности на первом месте монолитная плита, хотя она и самая дорогая, поскольку требует множества материалов для обустройства.
Постройка из газобетона
Блоки газобетона необходимо укладывать на плоское и твердое основание, поэтому для дома из такого материала требуется бетонный фундамент. Им может быть монолит либо лента, но вполне подойдет и бетонный ростверк, закрепленный на сваях.
Более подробно читайте здесь.
Каркасное сооружение
При использовании забивных либо винновых свай ростверком становится брус, уложенный на оголовки столбов. Подробнее можно узнать тут.
Беседка
Металлические сваи — прекрасный вариант фундамента для беседки. Их монтируют, когда грунт на участке нестабилен. Подробности — в этой статье.
Печь
Фундамент, на котором возводят печь, обязан быть устойчивым и не бояться сезонного пучения. Подойдут винтовые сваи. Подробности — в этой статье.
Бытовка
Под бытовкой нередко монтируют винтовые сваи. Благодаря этому нижняя поверхность конструкции становится приподнятой над влажным грунтом, гарантируя невозможность развития коррозии. Подробнее читайте тут.
Баня
Выгодней использовать винтовые опоры. Кроме того, свайно-винтовое основание существенно укрепляет банную конструкцию, оно делает фундамент прочным и максимально устойчивым. Подробнее читайте здесь и тут.
Об установке теплицы на сваи расскажет эта статья, сооружения из поликарбоната — в этой. Виды и стоимость свай для теплицы рассмотрены в этой статье, о применении свай для строительства террасы читайте тут.
Условия применения основания на сваях для частного дома
Свайные фундаменты используются при возведении как нетяжелых каркасных или деревянных домов, так и при строительстве кирпичных и бетонных сооружений в несколько этажей.
позволяют проводить работы на участках со слабым грунтом, к которому относятся:
- глины, суглинки, супеси;
- пылеватый песок и с частицами средней фракции;
- почвы с примесью торфа, перегноя и т.д.
Свайный фундамент эффективен при строительстве на переувлажненных участках, а также при близком залегании грунтовых вод (когда воздействие сил пучения на силовую конструкцию компенсировано соответствующими мероприятиями по технологии).
Своими руками можно построить свайное основание под дом на склоне, а также на территории со сложным рельефом, при этом нет необходимости в большом объеме земляных работ.
Примеры проектирования
В качестве исходного слоя для расчета берем шестой горизонт, представляющий собой слой из песчаных частиц среднего размера и плотности. Нижнюю часть свайного изделия помещают в слой почвы на глубину lнп ˃ 1 м или равную этой величине.
Верх ростверков под любые строения находится на границе планировочной отметки. Высоту ростверка определяют, исходя из условия максимальной надежности колонны и максимальной продавливающей нагрузки на ростверк:
Hp = hcm + hн
где hcm – глубина стакана; hн – расстояние от нижней части стакана до основания ростверка.
Изучив справочные данные, берем нормативную высоту Hp = 1,35 м..
На рисунке расстояние между основанием ростверка и верхней частью опорного слоя l= 7,25 м.
Инженерно-геологические характеристики (нестабильные почвы вокруг свайного ствола) требуют тщательной заделки свайного изделия в ростверке. Берем lp = 0,40 м. Необходимая длина забивной сваи выходит: Lmp = l+ lp + lнс = 7,25 + 1,00 + 0,40 = 8,65 м.
Параметры проектирования свайных фундаментов
Если необходимо выяснить длину свайных изделий забивного типа с сечением 30х30 см для возведения ленточного фундамента свайного типа с цоколем, делают следующее. Нагрузки прилагаются по центру. Геологические особенности участка изображены на рисунке. Уровень пола цоколя берут на 80 см ниже уровня планировки.
В качестве основы под свайный фундамент принимают 6-й почвенный слой с песчаными частицами средней крупности и плотности. В этот слой свайное изделие погружают не меньше чем на 1 м.
Верх ростверка, который имеет толщину 0,4 м на уровне цоколя, вычисляем расстояние между основанием ростверка и верхней границей шестого слоя, составляющее 7,5 м (по рисунку).
Согласно законам приложения нагрузок выбираем свободное связывание свайных изделий в ростверке, которые заделывают на глубину 10 см. Поэтому расчетная длина сваи равна:
Lmp = l + lp + lнр = 7,5 + 1.00 + 0,10 = 8,60 м
Выбираем вид опор
Железобетонные армированные сваи могут выдержать вес многоэтажного строения
В пучинистой насыщенной водой почве при значительной глубине промерзания оптимальным вариантом считается закладка свайного основания.
Материал для изготовления опор применяют в зависимости от вида грунта и геологических особенностей местности.
Деревянные бревна, установленные в пресной воде или в почве на глубину ниже уровня грунтовых вод, прослужат более 50 лет без изменения своей несущей способности. Но при частой смене влажности (то увлажняются, то высыхают), древесина начинает разлагаться и в течение короткого срока теряет свои качества.
Металлические опоры можно устанавливать в любом виде грунта и на воде. Обязательным условием является обработка противокоррозийными составами и установка на глубину ниже точки промерзания почвы. Более выгодно в экономическом и технологическом плане монтировать полые винтовые сваи.
Железобетонные армированные опоры могут выдержать массу многоэтажных зданий с большой этажностью. При соблюдении технологии монтажа срок эксплуатации составляет более века.
Для пристройки к деревянному дому
Для правильной заливки фундамента под такую пристройку необходимо провести безошибочный расчет. Существует несколько типов связи – жесткое присоединение или отдельное возведение. Выбор определённого варианта осуществляется с учетом типа грунта на участке и габаритов пристройки.
Жесткое присоединение
Этот способ рационально применять при следующих условиях:
- Непучинистый и слабопучинистый грунт.
- Если основное строение «стоит» на мелкозаглубленном ленточном основании, а цоколь образует с ним единое целое.
- Прогнозируемая усадка постройки.
- При строительстве пристройки в несколько этажей под одну кровлю с основным строением.
Если выбрать столбчатую конструкцию, то крепление арматуры осуществляется на цоколе. Но только это возможно при условии, что у него достаточные габариты. Если длины не хватает, то стоит подобрать другой способ. При нарушении данного правила могут возникнуть такие проблемы, как трещины и шаткость. А вот как выглядят террасы из поликарбоната пристроенные к дому, и как их построить. поможет понять данная статья.
На видео – пристройка к дому:
Возведение ленточного основания осуществятся по следующему плану:
- Вырыть углубление согласно необходимому размеры. На дно поместить слой песка для придания устойчивости.
- В основании высверлить отверстия. Каждый последующий ряд сверлят со сдвигом относительно предыдущего.
- В отверстия установить металлические пруты, у которых на торцах имеется продольная прорезь. В нее установить расклинивающие деревянные вкладыши.
- При помощи выступающих отрезков арматуры сформирования основание для пристройки.
- Когда каркас готов, то можно выполнять заливку цементного раствора.
- Последующие работы можно выполнить только после усадки конструкции.
При выборе плитного основания процесс соединения осуществляется по аналогии, только его при условии, если его толщина более 400 мм. Возможность сохраняется даже при условии, если плита выступает за цоколь здания. Но только этот выступ не должен превышать 300 мм. Арматуру приварить к каркасу из металла.
Отдельное возведение
Если выбирать ленточное основание, то предстоит разметить под ленту территорию и выкопать канавку, глубина которой 600 мм. На дно уложить слой песка или гравия. Далее выполнить монтаж прочной опалубки, придерживаясь заданных размеров.
Выполнить армирование, используя металлические прутья. В завершении залить цементный раствор. За счет того, что фундамент будет отдельно стоящим от дома, то это позволяет придать пристройке долговечность.
Фундамент для пристройки к деревянному дому
Используя этот вариант, можно обнаружить, что между стеной основного дома и основание пристройки образовалось пространство. Его ширина может достигать 100-150 мм. Внутри уложить гидроизоляционный и теплоизоляционный материал
Этот момент важно не упустить и выполнить деформационный шов, благодаря чему можно предотвратить усадку и защитить основание от повреждений. А вот как выглядит летняя кухня пристроенная к дому, и как сделать такую пристройку, поможет понять информация из статьи
Расположение новой подошвы должно быть выше старой. С течением времени произойдет усадка на равную с основным домом глубину. Это и позволит придать конструкции надежность и долговечность.
Кроме ленточной основы для пристройки к кирпичному дому может использоваться и столбчатая. Она будет тесно прилегать к основному строению. Сваи заранее гидроизолировать и установить на подушки из бетона. После этого происходит монтаж обвязки нужных размеров. Такой способ значительно снижает сроки возведения, благодаря чему продолжить строительные работы можно уже через несколько дней.
Чем обусловлено применение свайного фундамента, как устроена свая
Расчет свайно-винтового фундамента, опеределение нагрузки на сваю
Необходимость возведения фундамента по данной технологии часто вызвана характерными признаками грунта (суглинок, плывуны, макропористая почва, песчаная, глинистая и т. Д.). Метод использования свай придает дому бóльшую надежность и делает структуру свайного фундамента прочной и устойчивой на местности с нестабильным грунтом. Иногда дом на сваях делают потому, что техника не может пройти в данной местности: нет дороги.
Обычно на свайном фундаменте возводят легкие и прочные дома: из бруса, каркасные, блочные, из сборных панелей. Способы размещения свай обусловлены задачами строительства. Для частных домов используют, в основном, способ свайного поля. Здание малой площади расположено на свайном фундаменте, который испытывает значительные вертикальные нагрузки. Их связывают, для повышения прочности по периметру или объединяют ростверком (бетонное покрытие с армированием). Используются они по принципу действия сваи-стойки, когда давление от веса здания должно переходить на грунт.
Свайно-каркасный фундамент подходит для домов легкой конструкции, например, каркасного
Основным правилом при учете надежности должен являться правильный расчет несущей способности сваи, изготовленной самостоятельно, а также характеристики грунта. Другими словами, какую нагрузку способна выдерживать отдельная свая, чтобы впоследствии не было риска осадки. Рассчитывая способность сваи выдерживать нагрузки, исходят из того, каким окажется вес построенного дома.
Определить эти параметры можно также по Таблице 7 (Ссылка на скачивание .doc файла СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты») так как приводить полностью расчеты в статье не представляется возможным.
Максимальная нагрузка
Средняя нагрузка на трубу диаметром 56 мм, не должна превышать 5 тонн
Насколько глубоко свая должна входить в землю? Обычно ее заглубляют от 1, 5 до 3 метров.
Главное условие – она должна пройти слой грунта, промерзающий зимой. Свойство грунта удерживать влагу в порах особенно свойственно супесям и суглинкам. Зимой вода замерзает и занимает в почве бóльший объем. Эту особенность называют пучением грунта и строители хорошо знают, что нужно ограничивать усадку дома с помощью допустимых величин. Говоря иначе, давление дома на свое основание не должно быть выше расчётного сопротивления грунта, подверженного силам пучения.
Конечная часть сваи с винтом должна находится в прочном слое, не содержащем грунтовых вод и ниже слоя промерзания почвы.
Как рассчитать глубину, на которой должен остановиться нижний конец сваи? Можно обратиться к нормативным документам и воспользоваться таблицей 1. Чтобы определить, насколько должна быть забита свая именно в вашем случае, воспользуйтесь тем же документом – таблица 2. Скачайте весь документ СНиП о строительстве свайных фундаментов (Ссылка на скачивание .doc файла СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»).
Таблица 1. Расчет заглубления винтовой сваи
Таблица 2. Расчет заглубления винтовой сваи для разного рода грунтов
По показаниям, приведенным в таблицах, свая из трубы диаметром в 56 мм. способна выдержать нагрузку до трех тонн. Необходимо знать, что для данной трубы средняя нагрузка не должна превышать пяти тонн. Уверения продавцов о нагрузке в 20 тонн ничем не обоснованы.
Коррозийные показатели свай винтового фундамента
Сваи обязательно надо обрабатывать антикоррозийными средствами
В работах на тему свайных фундаментов (Н. С. Метелюк, Г.Ф. Шишко, А. Б. Соловьева, В. В. Грузинцев. Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие.- Киев.: Будивельнiк, 1977) приводятся данные о коррозии, которым подвергается свая в грунте. Этот показатель определен двумя или пятью десятыми миллиметра в год. Британский стандарт BS 8004 “Фундаменты” (пункт 10.3.5) указывает, что в не разрушенных грунтах этот показатель составит один-два миллиметра за 90-100 лет. Рассчитывайте, насколько грунт агрессивен, учитывайте качество стали и покрытие, применяемое против коррозии.
Основные параметры при расчете:
- условия грунта
- режим залегания грунтовых вод
- особенности свай, их изготовления
- присутствие шлама (пылевые и мелкие составляющие) в твердой почве конечной точки
