Как забивались деревянные сваи

Обновлено: 02.05.2024

Деревянные сваи имеют сплошное поперечное сечение. Их изготовляют из бревен хвойных пород (сосны, ели, лиственницы, пихты) диаметром 22—34 см и длиной 6,5 и 8,5 м, отвечающих требованиям ГОСТ 9463—72.

Бревна для изготовления свай должны быть очищены от коры, наростов и сучьев. Естественная коничность (сбег) сохраняется. Сваи погружают в грунт тонким концом (рис. 8.2). Для предохранения верхнего конца сваи при ее забивке от размочаливания и раскалывания на него надевают нагретый стальной обруч из полосовой стали, называемый бугелем, который после остывания плотно обжимает голову сваи.

Нижний конец сваи обтесывают в виде трехгранной или четырехгранной пирамиды с притуплённой вершиной. При погружении сваи в плотный грунт или грунт с большим содержанием гравия, гальки и т. п. нижний конец ее во избежание повреждения укрепляют стальным башмаком.

Если требуются деревянные сваи большой длины, то их составляют из двух-четырех бревен или брусьев. Стыкуемые торцы бревен должны быть строго перпендикулярны оси сваи. Стыкование торцов можно осуществить с помощью четырех стальных накладок или отрезка стальной трубы. При стыковании накладками (рис. 8.3, а) по оси стыкуемых бревен ставят штырь; накладки попарно стягивают болтами. В случае стыкования с применением отрезка трубы в ней заранее прорезают отверстия, через которые в бревна забивают стальные ерши (рис. 8.3, б).

Стыки наращенных свай надлежит располагать на глубине более 3 м от поверхности грунта, где в сваях не возникает больших изгибающих моментов.

При необходимости использования свай большой толщины их изготовляют из двух — четырех бревен или брусьев, сплоченных по длине (рис. 8.4, а—в). Бревна или брусья пакетных свай через 50—70 см стягивают болтами. В практике строительства фундаментов мостов сечение пакетных свай достигает 50X50 см, а длина — 25 м.

При изготовлении пакетных свай отдельные бревна наращивают по длине (торцом к торцу). Чтобы избежать значительного ослабления сваи на каком-либо участке, стыки располагают вразбежку на расстоянии один от другого не менее 1,5 м. В местах расположения стыков болты, стягивающие бревна, ставят с меньшим интервалом, чем на участках без стыков. Часто стыки перекрывают стальными накладками, стягиваемыми болтами. На голову пакетной сваи насаживают бугель, а нижний заостренный конец ее укрепляют стальным башмаком (см. рис. 8.4, а).

Изготовление пакетных свай связано со значительным расходом металла, главным образом на болты и накладки. Более рациональны в этом отношении пакетные сваи, склеенные из досок специальным водостойким составом (рис. 8.4, г). Клееные сваи иногда применяют в портовом строительстве.

Деревянные сваи, располагаемые в пресной воде или в грунте ниже уровня подземных вод, имеют практически неограниченный срок службы. Если сваи попеременно увлажняются и высыхают, они быстро загнивают. В связи с этим головы деревянных свай следует располагать ниже уровня воды.

В морской воде деревянные сваи разрушаются древоточцами (морской шашень, лимнория). Некоторой защитой свай от гниения и разрушения может явиться пропитка их креозотом; однако для креозотирования требуется специальное оборудование и, кроме того, стоимость креозотирования высока. В связи с этим пропитку свай применяют редко.

Использование деревянного фундамента приобретает всё большую популярность. Оно требует относительно небольших затрат и предъявляет меньшие требования к квалификации строителей.

Для того, чтобы поставить фундамент из деревянных свай своими руками, необходимо учитывать его важные особенности: какие породы дерева для этого подходят, сколько будет стоить строительство — самостоятельное и под ключ и т.д.

Опоры из дерева и их применение при строительстве фундаментной конструкции

Существует два типа фундамента из деревянных свай:

• висячие сваи;
• использование свай-стоек.

Фундамент устанавливают таким образом, чтобы дом был немного приподнят над землёй. У висячих свай должна быть большая длина. Их используют при наличии слабых почв на всей доступной глубине.

Сваи-стойки делают такой длины, чтобы они доставали до прочного грунта. Таким образом обеспечивается прочная опора для деревянного дома.

Для увеличения прочности под столбы устанавливает бетонное основание, подушку из песка и гравия. Для этой цели могут использоваться опоры из брёвен или деревянных пластин. Верхние части должны располагаться над землёй. Они должны быть расположены на одном уровне.

Какие породы деревьев подходят для изготовления стержней?

Для использования в качестве свай годятся только определённые породы дерева. Необходимо использовать только плотные породы. Для свай подходят дуб, лиственница или сосна. Структура древесины помогает уменьшить способность материала впитывать влагу.

Дополнительно они должны пройти обработку для того, чтобы уменьшить воздействие влаги, а также насекомых и вредителей. Для этой цели применяются специальные пропитки. Иногда проводят обугливание концов, что улучшает гидроизоляционные свойства.

Обычно используют комлевую часть дерева. Более прочным считается зимний лес. Перед использованием он должен быть высушен.

Самостоятельное возведение свайного основания

Такой фундамент подходит для домов, сделанных из деревянного бруса или брёвен. Для того, чтобы его сделать, необходимо точно рассчитать нагрузку и длину свайного основания.

Для одноэтажного дома можно быть уверенным, что деревянная основа будет надёжной на протяжении десятков лет. Для 2-3 этажного дома потребуется отнестись к расчёту прочности очень внимательно. Кроме веса конструкции, необходимо учесть ветровую и снеговую нагрузки.

Дополнительно нужно исследовать грунт в месте постройки. Использование деревянных свай в тех случаях, когда грунтовые воды подходят близко к поверхности недопустим. В таком случае воздействие влаги приведёт к преждевременной порче свай.

При самостоятельной установке необходимо учитывать следующее:

1. Диаметр угловых свай не должен быть меньше 30 см.
2. Для вспомогательных можно выбирать брёвна диаметром 15-20 см.
3. Верхний край должен находиться на высоте 30 см над уровнем почвы. Это необходимо для создания ростверка, который послужит основой для строения.
4. При установке фундамента для 2-3-этажных домов используется конструкция шип-паз. Они необходимы для увеличения прочности конструкции.
5. Шурфы для свай нужно засыпать песком и гравием. Не рекомендуется для этих целей использовать чернозём или глину.
6. Для того чтобы снизить негативное воздействие почвы, брёвна рекомендуется обрабатывать гидроизоляционными материалами (наиболее простой метод – использование рубероида).

Процедура постройки выглядит следующим образом:

1. Сначала нужно выполнить расчёты и составить схему.
2. Выполняют разметку земли.
3. Делают шурфы для брёвен. Их глубина должна на 0,5 больше, чем та, на которую происходит промерзание.
4. Делают песчаную подушку. На неё заливают слой бетона, который станет опорой для брёвен.
5. Подготавливают столбы к установке. При необходимости проводят их калибровку и обработку.
6. На углах ставят наиболее толстые брёвна. Для этого используют их комлевые части.
7. Сваи оборачивают рубероидом или другим гидроизоляционным материалом и устанавливают. Высота брёвен над землёй должна быть такой, чтобы верхний край свай был горизонтальным.
8. Проводится засыпка шурфов.

Обрабатывают верхнюю часть столбов так чтобы они находились на одном уровне. На верхних срезах обеспечивают гидроизоляцию.

Плюсы и минусы фундамента

При выборе фундамента важно учитывать особенности применяемых материалов. В сравнении с конструкциями из бетона или металла, свайные деревянные конструкции имеют следующие преимущества:

• высокая прочность, которая связана с низким весом стоек;
• доступность материала;
• относительная простота монтажа;
• относительно низкая цена приобретения древесины и проведения работ;
• низкая теплопроводность;
• экологическая безопасность.

При соблюдении всех необходимых требований при возведении фундамент будет служить не менее 20 лет.

Использование рассматриваемого материала имеет такие недостатки:

• древесина впитывает влагу, что приводит к сокращению срока службы;
• дерево уязвимо к нападению грибка, насекомых или грызунов — это можно предупредить при помощи выполнения специальной пропитки;
• такие сваи пожароопасны — снизить риск возгорания можно при помощи соответствующей пропитки;
• по сравнению с деревянными сваями железобетонные прочнее в 2-3 раза;
• максимальны срок службы редко превосходит 20 лет.

Чтобы предотвратить гниение дерева, брёвна обрабатывают креозотом или раствором на основе соединения меди.

Стоимость строительства — самостоятельного и под ключ

При самостоятельном строительстве нужно учитывать, что стоимость одного бревна составит 7500 рублей. Если фундамент будет состоять из 20 столбов, то эту цену нужно увеличить в 20 раз — она будет равна 150 тысяч руб.

Дополнительно нужно учитывать затраты на:

• цемент,
• песок,
• рубероид,
• используемые пропитки.

В зависимости от выбранного варианта, к стоимости фундамента нужно будет добавить 30-50 тысяч руб. Таким образом, установка фундамента в зависимости от выбранного варианта достигнет 180-200 тысяч руб.

При оплате работы под ключ, потребуется оплатить следующее:

1. Работу над созданием проекта.
2. Исследование грунта.
3. Стоимость деревянных столбов.
4. Оплата материалов, использования инструментов и оборудования.
5. Заработная плата специалистов.

Цены будут отличаться в зависимости от конкретных особенностей проекта. В среднем они составят 250-300 тысяч руб.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Видео по теме статьи

Возведение фундамента на сваях из лиственницы — в видео:

Заключение

Использование деревянного столбчатого фундамента позволяет построить дом из бруса или брёвен, сэкономив на этом средства. Простота монтажа делает возможным самостоятельную установку.

Одно из преимуществ свайного фундамента – возможность закладки силовых конструкций своими руками.

Перед началом проектирования строителю необходимо разобраться с особенностями технологии, выполнить подготовительные работы и рассчитать ключевые параметры.

О том, как возвести свайный фундамент своими руками, расскажем в статье.

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.

Особенности конструкции такого основания 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.

Этапы строительства

Чтобы заложить прочный и надежный фундамент под частный дом, сначала необходимо изучить нормативную документацию, а затем проанализировать геологическое состояние участка. Для инженерных расчетов и определения конструктивных параметров строителю нужно гидрогеологические особенности участка и климатические условия в регионе.

Расчет свайного поля и земляные работы

Инженерные расчеты для свайного фундамента включают определение глубины погружения, частоты расстановки свай, а также высоты надземной части опорных элементов.

Оптимальная глубина погружения силовой конструкции – ключевой показатель, от которого зависит устойчивость фундамента, а также его стойкость по отношению к нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации.

Проектная глубина должна удовлетворять двум условиям:

1. Конец конструктивного элемента упирается в твердый несущий пласт.
2. Свая заложена на 15% ниже точки промерзания грунта.

Глубину расположения высокоплотной породы определяют в процессе геологических изысканий на участке. Уровень сезонного промерзания почвы можно узнать из справочников или рассчитать прикладным способом:

где:

• Tm – среднемесячная отрицательная температура зимой;
• K0 – коэффициент по составу почвы (глина – 0,24; песок – 0,28; гравий –0,35);
• Kh – коэффициент промерзания по температурному уровню в помещении (регламентируется нормами СНиП).

Как установить сваи на поле? Оптимальная частота расстановки силовых элементов считается равной от 1,5 до 2,5 м. Точно определяют показатель, исходя из потребности в опорных элементах. Последний показатель, в свою очередь, находят делением общего веса постройки на грузоподъемность одной сваи.

Чтобы узнать, какую нагрузку оказывает сооружение на фундамент, нужно суммировать все проектные нагрузки:

1. Массу конструктивных элементов (стен, перекрытий, кровли, пола и т.д.).
2. Полезную нагрузку от людей и предметов интерьера (принимают равной 150–180 кг/м2).
3. Массу снежного пласта по средним показателям за зиму в регионе (справочная информация).

Суммарный вес сооружения всегда умножают на коэффициент запаса надежности (1,05 – 1,4).

Грузоподъемность сваи для предварительных вычислений можно взять из технической документации. Прикладной метод расчета основывается на параметрах опорного элемента и геологических условий на участке. Формула для определения несущей способности одной сваи:

где:

• Yc – показатель условий работы;
• Ycr – коэффициент по сопротивлению грунта нагрузкам;
• R – расчетное сопротивление почвы;
• D – диаметр силового элемента;
• P – периметр сечения сваи;
• Ycri – показатель, отражающий давление грунта на стенку сваи;
• Fi – сопротивление почвы относительно поверхности сваи;
• L – глубина опоры.

Табличные коэффициенты берут из СНиП 2.02.03-85. В нормативном документе также расписаны нюансы вычислений для разных типов фундамента в зависимости от исходных условий.

Зная вес сооружения, делят показатель на грузоподъемность одного силового элемента и таким образом узнают необходимое количество свай для закладки фундамента.

Шаг между опорами выбирается в индивидуальном порядке, исходя из конструктивных особенностей сооружения, несущей способности грунта, а также регламентированных условий, которые заключаются в следующем:

1. Минимальный шаг равен трем диаметрам сваи или 1,5ø (когда сваи расставлены группами или погружены под углом).
2. Максимальное расстояние между силовыми изделиями составляет 6ø (когда строительство ведется на высокоплотных и крупнообломочных грунтах или вес сооружения незначительный).

Нормативные правила регламентируют лишь минимальную высоту надземной части основания, которая должна составлять 200 мм. На практике цокольную часть увеличивают до 300 – 450 мм, исходя из среднего количества осадков в год.

Для домов с деревянными стенами целесообразно увеличить высоту свай до 500 и более мм, а в регионах, где выпадает большое количество снега зимой, цоколь может быть выше 1 м.

Когда строительство свайной силовой конструкции ведется на склонах, а также участках со сложным рельефом, то высота надземной части опор будет неодинаковой, но горизонтальная плоскость по оголовкам всегда выдерживается на одном уровне.

Предварительное бурение

Предварительное бурение требуется для закладки набивных опор, а также в некоторых случаях строительства забивного фундамента, чтобы облегчить и ускорить процесс вхождения сваи в грунт.

В зависимости от проектных глубины и диаметра шурфом применяют:

• ручной бур (ТИСЭ-Ф, CARVER AG и др.);
• гидравлический инструмент (Iron Mole Element и др.);
• самоходную спецтехнику.

В первом случае оборудование справляется со скважинами глубиной до 2 м и диаметром до 300 мм. Фундаментные буры можно приобрести по цене 2000 до 6000 тысяч или арендовать за 200–800 руб./сутки в зависимости от технологических возможностей техники.

Гидравлические инструменты отличаются более высокой производительностью, чем ручное оборудование. В зависимости от проектных потребностей подбираются шнеки, которые обеспечивают выработку скважин диаметром до 450 мм. Аренда оборудования в комплекте – 2000–3500 руб./сутки. Покупка новой установки обойдется строителю в 150 тыс. руб.

Самоходные буровые установки – тяжеловесные агрегаты, оборудованные трубчатым или шнековым дизель-молотом, либо вибромолотом. Машины для бурения свай вырабатывают скважины в тех местах, где не справляются остальные установки. Стоимость услуги обойдется собственнику от 300 до 1000 руб. за погонный метр бурения в зависимости от диаметра шурфа, сложности грунта, плотности застройки и т.д.

Армирование и заливка опор бетоном

При изготовлении свайно-набивного фундамента важными технологическими этапами является армирование и заливка бетоном.

Армирование свай под легковесные и малозначимые постройки (садовые качели, легкие заборы) проводить необязательно. Когда планируется строительство основания под сооружения жилищного и промышленного назначения в грунтах, где на опоры в процессе монтажа и эксплуатации будут действовать различные нагрузки, то строителю необходимо сделать арматурный каркас.

Для армирования понадобятся стальные рифленые пруты (класс А2-А3), гладкая арматура меньшего сечения, обвязочная проволока (если не используется сварочный аппарат). Количество металлопроката и схема армирования выбирается в соответствии со сводом правил, изложенным в СНиП 52-01-2003 (2018).

Как залить сваи бетоном? Готовый армокаркас помещают в подготовленную скважину и заливают раствором таким образом, чтобы над поверхностью выступали продольные пруты. Для свайных фундаментов используют бетон плотностью 1800–2500 кг/м3 (выбирают по вышеуказанному СНиП). Жидкий раствор протыкают прутком, чтобы удалить лишний воздух из массы.

Обвязка силовых элементов

Технологический этап, который позволяет собрать все силовые элементы в единую конструкции. При этом нагрузка на несущий пласт земли передается равномерно. Обвязка выступает опорной площадью для цокольного перекрытия и стен.

По материалу изготовления обвязка может быть:

• деревянной (под каркасно-щитовые дома и постройки из бруса);
• металлической (преимущественно используют для винтовых свай);
• ленточной железобетонной.

Деревянную обвязку из бруса делают редко, поскольку материал имеет ограниченный ресурс по прочности и сроку службы.

Для изготовления металлической обвязки используют двутавровые балки или швеллеры. Металлические элементы свариваются в единый силовой элемент, а затем фиксируются по оголовкам к сваям также сварным способом.

Железобетонная лента используется чаще всего, поскольку является универсальной конструкцией, которая применяется по технологии для строительства малоэтажных домов и коттеджей.

Заливка наземной части

Технологические этапы возведения железобетонного ростверка:

1. Строительство щитовой опалубки по периметру свайного поля и в местах, где будет закладываться лента по проекту внутри контура сооружения.
2. Укладка гидроизоляционного материала по всей внутренней поверхности опалубки.
3. Монтаж армокаркаса и устройство его в опалубке на подборках.
4. Жесткая связка арматуры ленты с выступающими прутками из верхней части опор.
5. Бетонирование конструкции (выполняется одновременно, использование виброустановок будет преимуществом).

После застывания ростверка демонтируют опалубку (если разборная) и переходят к следующему этапу строительства.

Гидроизоляция и утепление

Защите от разрушающего воздействия влаги подлежат все типы свайного основания, а именно:

• винтовые сваи покрывают гидрофобным составом и бетонируют трубу;
• в качестве гидроизоляционного слоя для набивных свай используют рубероид, который одновременно выполняет функцию обсадной трубы;
• забивные сваи защищают гидроизоляционным слоем по верхней плоскости опорных элементов.

Теплоизоляционный материал укладывается в опалубку при возведении ростверка или сверху свай под цокольным перекрытием. Такое мероприятие позволяет значительно сократить тепловые потери.

Отделка цоколя и необходимость отмостки

Цоколь представляет собой надземную часть свайного фундамента и в большей степени подвержен влиянию влаги и холода, чем стены дома. Поэтому при его отделке обязательно реализуют как внутренние, так и внешние мероприятия по устройству тепло- и гидроизолирующих слоев. Для внешней отделки цоколя можно использовать кирпичи, плитку, сайдинг, профнастил, искусственный или дикий камень.

Основная функция отмостки заключается в отводе грунтовых и осадочных вод от фундамента и дома. Эффективность технологии обеспечивается за счет наклона отмостки, а также устройства песчано-щебневой дренажной подушки под ней.

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

При усилении фундамента можно увеличить количество свай или полностью заменить свайное поле на силовую конструкцию с большей опорной площадью и обвязкой контура.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

Нюансы возведения домов

Как правило, железобетонные сваи с большой грузоподъемностью используют для строительства кирпичных домов и сооружений с бетонными стенками в несколько этажей.

Винтовые стержни и ж/б опоры меньшего диаметра эффективны при закладке фундаментов под:

• каркасные,
• щитовые,
• деревянные и другие легковесные коттеджи.

Деревянные забивные сваи имеют ограниченную несущую способность поэтому используются только для строительства деревянных сооружений.

Частные дома и коттеджи на сваях поднимают над уровнем земли минимум на 20 см, чтобы исключить вероятность опрокидывания конструкции в результате действия сил пучения на фундамент.

Частые ошибки и советы, как их избежать

Ключевые моменты, которые упускают из внимания начинающие строители:

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Видео по теме статьи

Свайный фундамент из пластиковых труб своими руками, видео-инструкция:

Заключение

Изложенная в статье информация будет полезна начинающим строителям, которые планируют возведение дома на свайном фундаменте. Прежде, чем приступать к проектированию, необходимо ознакомиться с нормативными требованиями из указанных в материале СНиП.

Ошибки в инженерных расчетах и монтаже могут привести к преждевременному разрушению силовой конструкции, поэтому так важно следовать принципам технологии и соблюдать правила строительства.

Устройство фундамента на сваях сегодня является достаточно распространённой технологией, широко применяемой при малоэтажном строительстве. Фундаментные сваи, в свою очередь подразделаются на три основных вида – буронабивные, винтовые и забивные. Каждая разновидность предусматривает и свою технологию заглубления в грунт.

Виды и особенности забивных свай

Из всех разновидностей забивные сваи, как считается, являются наиболее надёжной опорой для фундамента. Благодаря тому, что они достаточно плотно держаться в грунте, именно забивная технология рекомендуется для обустройства тяжёлых ростверковых фундаментов. Забивка свай является самым старым и испытанным способом их погружения в грунт. Сегодня данная технология широко распространена по всему миру, в связи с чем разработаны различные методики забивки и специальные приспособления.

Железобетонные сваи

Современные забивные сваи могут быть нескольких видов:

• Железобетонные. Имеют уже готовое заострённое окончание и могут быть любого сечения – квадратного, круглого, двутаврового и т.п. Должны быть изготовлены их бетона не ниже 300 марки и иметь внутри арматурный каркас. Перед забивкой отлитую сваю следует внимательно осмотреть – она не должна иметь трещин, деформаций и прочих дефектов. На верхний торец при заглублении надевается специальный стальной оголовок, предотвращающий его разрушение при ударах молота.
• Деревянные. Изготавливают обычно из твёрдых пород деревьев (кедр, лиственница, дуб) и снабжаются коническим остриём из металла, надеваемым на заглубляемый конец. На верхнюю часть надевают металлический обруч, во избежание её растрескивания во время забивки. Бывают длиной до 10 и более метров, а диаметром до 40 см. В отдельных случаях, когда нужно добиться особой прочности свайного фундамента, применяются связки из нескольких свай – “пакеты”, забиваемые в грунт как единое целое.
• Металлические. Наиболее распространённый тип свай, используемый в частном строительстве. Сталь является наиболее универсальным материалом, более долговечным, чем дерево, и более технологичным, чем бетон. Могут быть как изготовлены в домашних условиях, так и забиты в грунт с помощью ручного молота. Конструктивно состоят из трубы, острия и оголовка.

Некоторые нюансы забивания

Процесс забивания сваи

Главное предназначение свайного фундамента – предотвратить деформации основания постройки во время сезонных циклов замерзания и оттаивания почвы. Для этого свая должна быть забита на глубину ниже уровня промерзания почв. Также при забивании необходимо пройти насквозь слабые грунты до достижения твёрдого основания – это позволяет создать максимально прочный фундамент.

В случае, если грунт наоборот, чересчур плотный, а необходимое углубление свай достаточно большое, применяют методику подмыва грунта. Вглубь почвы вдоль сваи под напором подаётся вода, которая, с одной стороны размягчает грунт, а с другой – уменьшает силу трения.

При забивании сваи необходимо убедиться, что свая не упёрлась в глубине в твёрдый предмет – например, камень. Это особенно важно при неглубоком заглублении свай при малоэтажном строительстве. Дело в том, что в ходе строительства нагрузка на сваи значительно возрастёт и они со временем углубятся ещё на несколько сантиметров, за исключением той сваи, что упёрлась под землёй в камень. Это неизбежно приведёт к перекосу основания и, в итоге, всей постройки.

Производить установку свай желательно в тёплое время года, когда грунт уже полностью оттаял. Это позволит избежать неприятности в виде ослабших опор после полного оттаивания почвы. Однако, в некоторых случаях приходится производить заглубление опор и в холодное время года. Если грунт не успел промёрзнуть глубже одного метра, то работа по заглублению производится в штатном режиме, до тех пор пока свая не будет забита на нужную глубину (глубже уровня промерзания почвы и глубже слабых грунтов). В случае, если грунт промёрз на значительную глубину, то работа может быть невозможна без нанесения повреждений свае.

В данных случаях применяется специальное устройство – “паровая игла”. Она представляет собой трубку с отверстиями на конце, через которую подаётся пар. Эта трубка опускается в про буренную скважину небольшого диаметра и производит оттаивание почвы на необходимую глубину. Другая техника, применяемая для зимнего забивания опор – лидерное бурение (см. ниже).

Методы забивки свай

Лидерное бурение

На сегодня в арсенале строителей имеются несколько методов заглубления забивных свай, каждый из которых имеет свои плюсы и свои минусы:

• Ударный метод.
• Погружение вдавливанием.
• Погружение вибрацией.
• Метод лидерного бурения.

Ударный метод

Это наиболее распространённая технология, применяемая как в частном, так и промышленном строительстве. Данная технология предусматривает углубление опоры с помощью ударов специальными молотами, также именуемыми копрами. Для этого созданы многочисленные механизмы, различающиеся мощностью, способом работы и другими техническими характеристиками. Ударный метод является единственной технологией, доступной для забивания свай своими руками.

Для этого применяется нехитрое устройство – ручной молот. Самая простая конструкция его такова:

• Тренога, сваренная из стальных труб или сделанная из брёвен (брусьев).
• Пара подвешенных на ней блоков.
• Собственно молот – тяжёлая металлическая деталь с плоской рабочей частью.
• Два троса, перекинутые через блоки и служащие для подъёма молота.

Принцип работы в данном случае предельно прост – молот поднимается на максимальную высоту и фиксируется в таком положении. Свая устанавливается вертикально и также фиксируется. После этого молот отпускается и, набирая ускорение в свободном падении, бьёт по торцевой стороне сваи, загоняя её в грунт. Подъём молота осуществляется с двух сторон с помощью тросов, после чего он опять сбрасывается на забиваемую опору. В виде усовершенствования конструкции можно снабдить копр барабаном с фиксатором и рукояткой для накручивания троса.

Кроме того, можно установить на этот барабан электромотор, превратив ручной молот в электрический. Для этого нужно будет предусмотреть систему редукторов и сцепление, для отъёма барабана от шкива электромотора при сбрасывании молота. Возможна и установка на устройство и двигателя внутреннего сгорания.

Высчитывать высоту треноги необходимо с тем расчётом, чтобы падающий сверху молот смог набрать достаточную скорость для мощного удара по тыльной стороне сваи. При необходимости большого заглубления, металлические сваи можно сделать составными – надставлять их с помощью сварки.

Самодельные копры отлично подойдут для забивания металлических трубчатых свай на сравнительно небольшую глубину – до нескольких метров. Это позволяет широко использовать самодельный копр в частном строительстве при возведении относительно лёгких конструкций. В промышленном строительстве применяются многотонные устройства на гусеничном или колёсном ходу, монтируемые на базе бульдозеров, автокранов или экскаваторов. Посмотрите видео, как устанавливают сваи ударным методом.

Лидерное бурение

В случае, если грунт на месте строительства оказывается слишком плотным, для ускорения забивания применяется технология лидерного бурения. В заранее отмеченных местах с помощью бурильной установки делаются скважины диаметром чуть меньше диаметра свай. В данные отверстия и забиваются сваи, в том числе и с применением самодельного копра. Также лидерное бурение применяется для устройства свайного фундамента в мёрзлых почвах в холодное время года.

При лидерном бурении глубина скважины должна быть на полметра меньше глубины углубления опоры. Это необходимо для более плотного удержания сваи грунтом.

Кроме этого существует ещё несколько технологий заглубления опор в грунт. Среди этих технологий можно упомянуть методы вдавливания и погружения опоры вибрацией. Однако, оба они требуют привлечения специализированных строительных машин – их практически невозможно осуществить самостоятельно. Посмотрите видео, как заглубить сваи лидерным бурением.

Углубление опоры вибрацией

Производится специальным механизмом, устанавливаемом на экскаваторе или кране – вибропогружателем. Он представляет собой электрический или бензиновый (дизельный) двигатель, приводящий в движение устройство со смещённым центром тяжести. Устройство закрепляется на оголовке опоры и приводится в действие. При этом возникают поступательные колебания, направленные сверху вниз. Под их воздействием свая и действием своего веса она углубляется в землю. Такой метод применяется там, где невозможно использовать ударный метод – в районах с плотной жилой застройкой, рядом с ветхими и аварийными зданиями и т.д. Посмотрите видео, как монтируют сваи с помощью вибропогружателя.

Углубление вдавливанием

Данный метод также используется там, где невозможно или запрещено применение ударного способа. Для вдавливания сваи используется специализированная многотонная техника, которая захватывает сваю и, перенося на неё свой вес, буквально втыкает её в грунт. Несмотря на то, что данный способ является достаточно сложным и дорогостоящим, существуют области строительства, где без него никак не обойтись – при реконструкциях старинных зданий, строительных работах в непосредственной близости с жилым зданием. Посмотрите видео, как происходит процесс вдавливания свай.

Как видим, выбор того или иного способа заглубления забивных свай в грунт зависит от целого ряда факторов. Каждый метод более всего подходит для определённой ситуации, и выбирать технику забивания опор следует с максимальной точностью – от этого зависит эффективность и скорость работы над закладкой фундамента здания.

Деревянные сваи стали все чаще использоваться при обустройстве фундамент. Особенностью такого основания является использование вместо стальных свай деревянные, которые значительно удобнее устанавливать и по стоимости они намного дешевле.

Типы свай из дерева для фундамента

Деревянный фундамент подразделяется на 2 основных вида:

1. С использованием висячих свай,
2. С применением свай-стоек.

Особенностью висячего фундамента является возможность использования его только при укладке под дом с мелким залеганием слабых слоев грунта. В тоже время стойки легко проходят через слабый грунт, и, благодаря своей длине, крепко упираются в прочное основание из песка и щебня. Таким образом, главной отличительной особенностью стоек от образцов висячего типа считают глубину прохождения слоев почвы и ориентация на глубинный показатель при нахождении слоя прочности. Главный принцип здесь – создать упор свай в грунт на такой глубине, которая не превышает общей ее длины.

Подготовка к установке деревянных свай

Деревянные сваи

Деревянный фундамент относят к той многочисленной группе оснований для зданий и сооружений, которые легко могут применяться во время строительства дома из бруса или оцилиндрованного бревна. Самый важный и ответственный этап в спектре подготовительных работ на стройке связан с грамотным и точным расчетом типа фундамента в зависимости от залегающего грунта и нагрузки собственного веса на дом.

При устройстве своими руками небольшого одноэтажного дома особенно размышлять над фундаментом не стоит. Даже сделав ленточное основание из подручных материалов, вам удастся создать фундамент, который простоит 5-10 лет. Однако если вы планируете возводить деревянный дом в 2-3 этажа с чердаком, то лучше всего выбирать плитное основание или столбчатый фундамент из дерева. Так что первым этапом работ служит определение снеговой и ветряной нагрузки, а также расчет общей массы дома.

Второй этап связан с исследование грунта. Использование деревянных свай допустимо и приемлемо лишь в тех случаях, когда показатель уровня водных подземных потоков достаточно высок. На этом подготовительная работа заканчивается.

Если вы разместите столбчатое основание прямо в грунтовую воду, то через пару лет сваи сгниют и дом покоситься. Именно поэтому во время установки стоек или висящих образцов из дерева строители стараются самую нижнюю точку конструкции расположить как можно ниже обнаруженного слоя подземных вод.

Требования к материалу свай при возведении деревянного основания

Устройство столбчатого фундамента из деревянных свай основано на применении технологии использования стульев.

Котлован под сваи

Главное отличие от других строительных технологий – необходимость дополнительно готовить котлованы для установки деревянных стоек. Причем, копать ямы на дом можно только в тех местах, где грунтовые воды залегают либо достаточно глубоко по сравнению с длиной свай, либо очень близко к поверхности.

При этом все равно происходит попадание влаги в дерево. По этой причине к сваям из дерева предъявляются особые требования:

1. Древесина должна быть обработана с помощью специального раствора.Так как материалу необходимо обеспечить долговечность в процессе эксплуатации, все деревянные сваи своими руками или с помощью специального оборудования обрабатываются антипиринами и солесодержащим раствором. Также для придания древесине гидроизоляционных свойств можно провести обугливание ее концов.
2. Для свай используют только плотные сорта древесины.Благодаря своей природной плотности такие породы, как сосна и дуб, находят применение именно в деревянном столбчатом фундаменте. Плотная структура волокон позволяет им практически не впитывать влагу, за счет чего срок службы основания значительно увеличивается.
3. Бетонное основание из древесины должно опираться на твердую почву.В случае невозможности устройства стоек на твердый грунт необходимо использовать висячие сваи.
4. Закладывать древесину можно только на глубину не меньше 1,5 метров.
5. Заглублять фундамент на дом следует на 0,5 метра ниже, расположения зоны промерзания в вашем регионе.

Преимущества и недостатки свай из дерева

Как и у любого фундамента, у столбчатого основания из свай есть свои плюсы и минусы. Основные преимущества сваи деревянной перед стальными изделиями и образцами из бетона:

Если соблюдать все правила технологии создания фундамента из дерева, то он сможет прослужить вам 15-20 лет. Однако главной проблемой дерева является процесс гниения при впитывании влаги. Так как свая все равно уходит в почву и касается грунтовых вод, необходимо тщательно своими руками или с помощью инструмента обработать бревна креозотом или пропитать их соединением меди. Это, в свою очередь значительно увеличивает конечную стоимость работ.

Также нельзя допускать постоянного перехода волокон древесины из влажного состояния в сухое. При этом внутри дерева образуются древоточцы, которые съедают материал изнутри.

Рекомендации практичного устройства фундамента из дерева

В целом, весь комплекс работ по установке деревянных свай можно сделать своими руками без привлечения специалистов. Посмотрите видео, как построить деревянный фундамент.

Для деревянных фундаментов из свай сформирован список советов, выполняя которые вы сможете своими руками построить дом без особых проблем и неполадок в будущем:

• Угловая свая должна формироваться из бревна, диаметр которой будет не меньше 30 см,
• Комплект вспомогательных свай по СНиПу допускают выполнять из бревна в 15-20 см по ширине,

Если в процессе возведения постройки вы обнаружите, что бревна постепенно вдавливаются в почву под действием собственного веса и веса постройки, обязательно обустройте на дне ранее выкопанной траншеи несколько дренажных слоев из песочной подушки и щебня. При этом нужно будет выкопать траншею всего на 10-15 см поглубже, а затем залить эту дополнительную глубину с помощью бетонного раствора.

Читайте также:

  
• Что делать если военкомат стучит в дверь
  
• Страшное лицо в окне соседнего дома
  
• Сервер крепление на стену
  
• Насыпную плотность определяют для бетона щебня кирпича
  
• Фундамент из фбс для дома 10на12