Сваи под несущими стенами

Обновлено: 16.05.2024

К возведению здания надо подходить обдуманно, тщательно просчитав все этапы строительства. И в первую очередь необходимо определиться с типом фундамента. Но что делать, если на своём участке вы столкнулись с так называемыми «сложными» грунтами, к которым относятся:

Торфяники;
Заболоченные участки;
Участки с грунтовыми водами;
Участки подверженные силам морозного пучения;
Затопляемые участки.

В таком случае одним из самых быстрых и надёжных способов решения проблемы является использование свайно-винтового фундамента.

Можно выделить основные плюсы свайно-винтового фундамента:

Монтаж производится в течение одного-двух дней;
Не требуется выравнивание рельефа участка;
Отсутствуют масштабные земляные работы;
Вкручивание свай ведётся при любых погодных условиях.

К основным недостаткам свайно-винтового фундамента относятся:

Невозможность монтажа на скалистой местности и на участках с твердыми известняковыми прослойками либо каменистым грунтом;
Фундаментные сваи невозможно установить ближе, чем на 0.5 метра к уже построенному дому, а монтаж в этом случае затруднён из-за применения специальных рычагов;
При выборе свайного фундамента значительно осложняется строительство дома с подвалом. А цена такого фундамента для здания становится неоправданно высокой.

О конструктивных особенностях свайно-винтового фундамента;
О том, что нужно знать для расчёта необходимого количества свай;
О секретах монтажа свайного фундамента;
Об основных ошибках при вкручивании свай.

Конструктивные особенности свайного фундамента

Фундамент на винтовых сваях – это группа свай ввинченных в землю и представляющих собой единой поле. При возведении домов чаще всего используются изделия диаметром ствола 108мм, длиной 2.5 метра и диаметром лопасти в 300мм. После того как свая вкручена в землю, на поверхности остается примерно 50 см от её ствола. Затем на ствол сваи приваривается оголовок. В стандартном исполнении оголовок имеет размеры 250х250мм.

Оголовок нужен для крепления на него обвязочного бруса, швеллера или ростверка на который затем монтируется строение.

Свая – это металлическая труба с заострённым концом и лопастью специальной конфигурации прикреплённой в её нижней части. Благодаря лопасти она ввинчивается в грунт, уплотняя его, пока не достигнет нужной глубины и не упрётся в надежное основание. В силу этого она может нести расчетную нагрузку сразу же после монтажа.

Сваи отличаются по длине, диаметру и своему предназначению, а именно:

Винтовая свая Ø76 мм – используется при строительстве заборов,
беседок и лёгких пристроек;
Винтовая свая Ø89 мм – подходит для строительства бытовок,
и причалов;
Винтовая свая Ø108 мм – универсальный вариант для строительства каркасных и брусовых домов;
Винтовая свая от Ø133 мм и выше – используется для возведения домов из оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков и промышленных объектов.

Толщина металла стенки ствола. У качественной сваи толщина составляет от 4 до 4.5 мм;
Толщина металла лопасти. Она должна составлять не менее 5 мм;
Качество сварного шва. Недопустимы раковины и непроваренные участки;
Защитное покрытие. Если слой краски тонкий или некачественный, то его просто сотрет о грунт при закручивании сваи.

Существуют сваи с литым наконечником. Их особенность в том, что наконечник и лопасть представляют собой единую деталь, изготовленную на литейном производстве, которую затем приваривают к стволу.

Такая свая более надежна, чем обычная сварная, так как она имеет большую толщину лопасти и имеет всего лишь один сварной шов. А также может ввинчиваться в грунт, где сохранились корни деревьев или попадаются небольшие камни.

Как рассчитать необходимое количество свай

Часто можно слышать утверждение, что сваи необходимо ввинчивать в землю с определённым шагом. И поэтому рассчитать их необходимое количество достаточно просто – надо лишь знать длину, ширину и вес строения. Но как показывает практика – это в корне неверно! Попробуем понять, сколько свай необходимо для фундамента вашего здания.

Для расчета свайного фундамента можно воспользоваться таблицей, с помощью которой можно определить несущую способность винтовой сваи в зависимости от грунта.

Минимальная глубина завинчивания свай для Москвы и Московской области составляет 1.5 метра, что гарантирует установку свайного фундамента ниже глубины промерзания грунта. Правильно установленная винтовая свая Ø108 мм способна нести нагрузку в 5 тонн.

Особенности монтажа свайного фундамента

Вкручивание винтовых свай может производиться как механическим способом – с помощью машины оборудованной гидробуром, так и ручным методом – силами нескольких человек.

При механическом способе монтажа проще контролировать необходимое усилие вкручивания. Также данный способ позволяет более точно сцентрировать ствол. Тем самым достигается более высокая точность монтажа. Максимальное отклонение ствола вкрученной сваи от вертикальной оси не должно превышать 2-х градусов.

После того как свая ввинчена на необходимую глубину, производится отрезание её верхней части. Чтобы урез всех свай был выставлен по одному уровню, необходимо использовать лазерный нивелир.

Затем, в ствол сваи заливается бетонный раствор. Вопреки распространенному мнению бетон заливается не для усиления сваи, а для того чтобы вытеснить из нее кислород и тем самым предотвратить коррозию металла изнутри ствола. Если открытую сваю не забетонировать, то с приходом зимы она может заполниться водой и её разорвет.

Всем привет! Часто поступают вопросы о количестве и расположении свай под деревянный дом, и я решил посвятить этому статью.

Мы уже говорили о выборе фундамента, об обвязке свайного фундамента. Ссылки внизу.

Итак, эта статья могла закончиться таким ответом:

Правильное количество и расположение свай должны считать профессионалы, исходя из сбора нагрузок, характеристик грунта, характеристик самих свай!

И это будет правильный ответ. Но не всех утроит))) Многие сами покупают или заливают сваи и делают фундамент сами, и эти вопросы возникают.

Это значит что, в отличии от, например, кирпичных, им достаточно от двух точек опоры.

Посчитаем на примере этого симпатичного домика (листайте картинки):

Начинаем расставлять сваи, опираясь на несколько простых правил:

Сваи под каждым пересечением стен. Чаще всего в этих пересечениях "спрятаны" стыки деталей (помним что длина детали не больше 6 м., а стена обычно длиннее). Поэтому такой стене недостаточно просто две точки опоры в концах

Сваи под столбами. Иногда, если обвязка достаточно мощная, а столбы частые, можно сократить

Сваи под каждым проемом. Дело в том, что даже если стена короткая, по всей высоте проема детали прерываются и лишаются второй точки опоры, и нужно им эту точку дать

Ставим сваи где после выполнения предыдущих правил остались пролеты больше 2-х метров

Сваи в местах, где стен нет, но расстояние между стенами большое, и планируется дополнительная обвязка

Получилось 31 свая. Нас интересует общая несущая способность фундамента, а для этого нужно знать несущую способность каждой сваи. Для примера возьмем оптимальную для этого домика сваю 108 мм.

Несущая способность этой сваи (как и любой другой) зависит от грунта и длины сваи, но раз мы решили обойтись без услуг профессионалов, обратимся к интернету и выясним, что она составит минимум 3 тонны.

Итак, несущая способность нашего свайного поля составит 31*3=93 тоны.

Теперь нужно посчитать вес дома со всеми нагрузками (снеговые, ветровые). Не буду считать в рамках этой статьи, этого много текста, но если я возьму 40 тонн, это будет с приличным запасом!

Итак, наш фундамент будет нести нагрузку этого дома с более чем двукратным запасом.

Можно попытаться сократить их количество или диаметр, но обращаем внимание, что показатели нам улучшают сваи, которые под столбами - они совсем не нагружены, и следовательно, у остальных показатели изменятся.

Еще нужно обращать внимание на уклон участка: на больших уклонах сваи будут разными по длине, некоторые будут очень длинные и будут испытывать повышенные горизонтальные нагрузки.

Обязан напомнить, что расчеты свайного поля лучше доверить профессионалам, но если вы уж решили обойтись, то эта статья должна помочь вам избежать грубых ошибок.

Основой любой конструкции является фундамент – он связывает воедино всю постройку, придает ей устойчивость и защищает от деформаций. На выбор фундамента влияют не только параметры будущего жилья, но и показатели грунта (тип почвы) на участке. Очень часто поведение грунта преподносит сюрпризы, которые не назовешь приятными.

Многие типовые проекты рассчитаны на любые условия (исключая, правда, районы с вечной мерзлотой). Такой запас прочности фундамента обходятся недешево и не всегда оправдан; логичнее заказать индивидуальные инженерно-геологические изыскания. Если анализ выявит нестабильный грунт, только фундамент на забивных сваях сможет стать основой беспроблемного строительства и долголетней эксплуатации жилья.

О свайном фундаменте

Строительство дома — затратное предприятие и многие предпочитают сократить расходы, отказавшись от исследования грунта. Практичные хозяева рассматривают геологические работы как инвестицию на будущее, предохраняющую от крупных разочарований. В плывучих, песчаных, болотистых и торфяных почвах (с высокими грунтовыми водами и низкой плотностью) даже дорогое монолитное основание не может считаться надежным. В таких условиях выбор фундамента под частную постройку предопределён. В современном загородном строительстве популярны различные свайные технологии. Их различают по таким параметрам:

Способам погружения

Способ выбирают, исходя из результатов геологии и конструктивных характеристик будущего дома. Чтобы правильно распределять нагрузку, ж/б сваи для фундамента должны погрузиться на глубину пролегания плотного, устойчивого слоя. Опоры заглубляются разными способами:

Забивным. Распространенный метод; забивные сваи углубляются в породу при помощи механизма с гидро- или пневмомолотом.
Методом вдавливания (используется статическое давление).
Вибрационным заглублением. На место вынутого грунта помещаются полые сваи-оболочки, заливается бетон.

Забивные сваи для частного дома заливают по одной из технологий:

Буронабивной. В пробуренную скважину помещается опалубка (например, труба), устанавливаются арматурные пруты, заливается бетон.
Буроинъекционной. В скважину под давлением подается бетонная смесь, затем устанавливается арматурный каркас.
Грунтоцементной. В скважину подается смесь грунта и цемента. Содержание цемента, стоимость и прочность такой сваи в 2 раза меньше, чем у цементнобетонной.

Видам опор

На выбор материала сваи влияет:

Расчетная нагрузка, передаваемая ей при эксплуатации.
Предполагаемый срок службы дома.
Размер опор.

В малоэтажном строительстве распространены опоры:

Железобетонные сваи для фундамента. Самый распространенный и доступный вариант, способный выдерживать значительные нагрузки и рассчитанный на 70-100 лет службы. Используются сваи с квадратным сечением, укрепленные арматурой, с одним заостренным концом. Для изготовления используется бетон с водопроницаемостью не меньше W и с морозостойкостью не ниже F 150.

Стальные. Монтаж таких изделий (винтовых) проходит быстро и потому достаточно привлекателен. В роли свай выступают разнообразные прокатные изделия (трубы, швеллеры, рельсы); их используют для небольших построек хозяйственного назначения, срок службы ограничен 40-60 годами.
Деревянные. Постепенно выходят из массового использования. Деревянные изделия оправданы при строительстве легких построек, чей срок эксплуатации не превышает 30-40 лет. Могут применяться при возведении деревянных и каркасных домов, если изготавливаются из древесины твердых пород (дуба, сосны, лиственницы).

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Устройство основания на забивных сваях

В частном строительстве используются несущие основания на ж/б забивных сваях двух вариантов — плитные и ленточные. Плитный фундамент хорошо проявляют себя на сложном грунте, склонном к горизонтальным подвижкам. Ленточное основание — стандартное для малоэтажного строительства. Они имеют разную площадь опоры, но при грамотном расчете гарантируют устойчивое положение частного строения. Установка свай происходит несколькими способами:

Одиночными сваями. Опоры размещаются в определенных проблемных точках.
Рядами. Сваи забиваются под будущими стенами и перегородками.
Полем. Такой порядок используется для обустройства свайно-плитного фундамента; свайное поле реже применяется в малоэтажном строительстве.

Видео описание

Какие плюсы и минусы свайно винтового фундамента? Можно ли за небольшие деньги сделать качественный фундамент? Смотрите в этом видео:

Принцип использования ростверка

Фундамент на ЖБ сваях объединяется в общую конструкцию верхней частью, бетонной лентой (ростверком). Монтаж ростверка выполняется несколькими способами:

Высоким (висячим). Между нижней частью ленты и землей остается свободное пространство. Способ используется при возведении беседок и бань.
Незаглубленным. Лента погружается в грунт на незначительную глубину.
Заглубленным. Фундамент обретает дополнительную прочность.

Ростверк не является обязательным элементом. При строительстве небольших легких конструкций (летних домиков) в висячем варианте часто применяют решетку из профильного металлопроката (двутавра или швеллера). Металл находится снаружи, вероятность быстрой коррозии уменьшается.

Требования к забивным сваям; расчет их количества

На практике чаще всего используются ж/б сваи квадратного или круглого сечения (от 200 до 300 мм), с заостренным с одной стороны концом. Качественные изделия изготавливаются в цеховых условиях из армированного бетона.

Чтобы фундамент на ж/б сваях надежно справлялся с нагрузкой, предварительно рассчитывают количество свай и глубину их забивки, которая может составлять от 3 до 10 м. Для определения параметров фундамента учитывают:

Тип почвы. Точнее всего его определит геологическое исследование, но можно воспользоваться и справочником.
Вес дома. Определяется, исходя из потраченных на постройку материалов (в кубометрах) и массы 1 кубометра (табличное значение). Вес крыши, перекрытий, бетонного ростверка и отделочных материалов высчитывается отдельно. К сумме добавляется вес мебели (ориентировочно, 7-10 т).

Расчеты всегда ведутся с запасом прочности, поэтому итоговую сумму увеличивают на 30%. Пусть вес конструкции получился 180 тонн. Ж/б свая длиной 4 метра удерживает усредненную нагрузку в 20 тонн (для суглинистых почв); следовательно, 9 свай смогут равномерно и безопасно распределить всю нагрузку строения.

Преимущества и недостатки применения забивных ж/б свай

Фундамент на забивных ж/б опорах используют как для жилых частных домов (из дерева, кирпича и бруса), так и для хозяйственно-бытовых конструкций (беседок, бань, гаражей, сараев, ограждений и летних кухонь). Основанием для выбора забивных свай служит не только проблемный грунт, но и особенности рельефа (склоны, овраги, ямы). Преимуществами фундамента из забивных свай являются:

Эффективность. Часто являются единственным подходящим способом (на участках с уклоном, болотистых). Единственное ограничение — скалистые грунты.
Скорость. Основание возводится за 1 день (на обустройство обычного основания тратится 5-7 дней). Строительство можно продолжать в день возведения (после заливки обычного фундамента приступать к возведению стен можно через 20-25 дней от заливки).

Видео описание

О плюсах и минусах свайных фундаментов на видео:

Экономичность нулевого цикла. Минимальный объём земляных работ снижает стоимость фундамента на 20-25%. Расход бетона сокращается на 20-30%; работы могут вестись круглогодично, что не повлияет на качество фундамента.
Несущая способность. Высокая; нагрузка на 1 сваю достигает 40-50 т. Прочность дополнительно усиливается ростверком, который помогает распределять нагрузку конструкции.
Долговечность. Гарантируется срок эксплуатации от 100 лет.

Фундамент на сваях для частного дома по забивной технологии имеет свои минусы:

Ограничения в проекте частного дома. Наличие свайного основания не предполагает обустройство подвала или цокольного этажа.
Ограничение расстояния до ближайшего строения. Согласно требованиям СНиП 3.02.01-87 имеются ограничения для использования легкого молота (весом до 7 т) на приусадебном участке.
Техническое оснащение. Без специализированной техники не обойтись.
Ошибку изысканий. Небрежная геологическая разведка (или ее отсутствие) иногда оборачивается деформацией фундамента.

Видео описание

О свайно-забивном фундаменте на видео:

Свайно-забивные фундаменты под ключ

Фундамент из железобетонных свай является распространенным конструктивным решением, целесообразным при строительстве на участке с неровным рельефом и неустойчивым грунтом. Заказ в строительной организации фундамента под ключ выгоден по многим причинам:

Сроки. Выполнение работ и срок сдачи оговаривается в договоре.
Разумные цены. В стоимость входит доставка опор к месту строительства и использование сваебойной машины. После установки и выравнивания опор можно сразу приступать к устройству ростверка.
Условия. Работы по подготовке территории, разметке и забивке проводятся опытными специалистами, на чью работу предоставляется гарантия.

Стоимость

Стоимость транспортировки и забивки опор нивелируются экономией материала и времени. Для дома площадью 200 м2 (Московский регион) цена на:

Свайный фундамент. Установка свай — 380-400 тыс. руб., обвязка ростверком — от 750 тыс. руб., комплексный пакет (вместе с ж/б перекрытием) — от 1100 тыс. руб.
Монолитный плитный. 1500-1600 тыс. руб.
Ленточный. 1600-1750 тыс. руб.

Цена на забивку ж/б сваи зависит от ее размера:

Сечение 0,2х0,2 м, длина 3 м — 6-7 тыс. руб.
Длина 4 м — 7,5-8,3 тыс. руб.
Длина 5 м — 8,5-9,5 тыс. руб.
Длина 6 м — 9,5-11,5 тыс. руб.

Видео описание

О фундаменте с ростверком для частного дома на видео:

Этапы возведения

После заключения договора и определения параметров свайно-ростверкового фундамента начинаются полевые работы:

Подготовка. Участок застройки выравнивается и очищается от мусора, подвозятся материалы.
Разметка. Проектное положение опор выносится в натуру с помощью геодезических инструментов (теодолит, нивелир).
Проба. Забивается пробная свая (оценивается грунт).
Забивка. Забивные сваи для частного дома устанавливается в нужную точку, выводится в вертикальное положение и погружается в грунт на нужную глубину.

Обрезка. Используя нивелир (прибора для измерения относительных высот) верхние части опор размечают по одной высоте и срезают.
Обустройство ростверка. Вокруг опор собирается опалубка, в которой вяжется и закрепляется арматурный скелет; в подготовленную форму заливается бетон.

Профессиональное оборудование

Несколько десятилетий назад технология обустройства свайно-забивного фундамента была дорогой и громоздкой процедурой. Для загородных домов применялись альтернативные варианты — винтовые и буронабивные сваи, менее надежные и долговечные.

Сегодня в частном строительстве используются разнообразные сваебойные машины на колесном и гусеничном ходу. Они эффективно справляются с забивкой свай под фундаменты для загородных дачных домов и коттеджей, используя специальное гидравлическое оборудование. Такие механизмы не деформируют сваи и работают на всех типах грунтов.

Заключение

Появление в частном строительстве фундамента на ж/б забивных сваях позволило создавать надежные дома любого размера там, где раньше это было невозможно или затруднено. Фундамент на забивных сваях, обустроенный по современной технологии и с учетом характеристик грунта, способен служить надежной опорой для загородного дома любого типа.

Важнейшим элементом любого здания является фундамент. Выбор технологии его построения зависит, в первую очередь, от особенностей грунта, а также от типа строящегося здания. Наиболее активно в современном строительстве используется ленточный и свайный вариант фундамента.

Особенности

Большое распространение получил фундамент на забивных сваях, используемый при строительстве на неустойчивых почвах. Для такого основания используются опоры – железобетонные стержни, имеющие сечение (чаще квадратное) в пределах 150-500 мм и длину от 3 до 25 м.

В нижней части они могут быть острыми для лучшего проникновения в грунт, а в верхней – оснащаются оголовком. Последний служит для защиты опор от деформаций в процессе забивки, удары молота приходятся на оголовок.

Погружение свай в землю происходит с применением специального оборудования – гидравлического молота. Длина и сечение сваи рассчитываются исходя из особенностей грунта и строящегося объекта. Важный момент – длины должно быть достаточно, чтобы опора устойчиво опиралась на твердый грунт, минуя мягкие слои. Только в таком случае можно говорить об устойчивости и надежности объекта, не подверженности его влиянию от пучения грунта.

Сферой использования фундамента на забивных сваях являются «проблемные» грунты – в первую очередь, органические, то есть болотистые, торфяные почвы. Подойдет такой тип основания для глинистых и суглинистых, мелкопесчаных почв, а также водонасыщенных грунтов. Свайный фундамент может использоваться на неровных участках с перепадами высоты. Иначе говоря, применение этой технологии позволяет сделать практически любую почву подходящей для строительства.

Стоит отметить, что порядка 60% объектов в нашей стране построено именно таким способом.

Фундамент на сваях может быть плиточного (ростверк) или ленточного типа. Первый тип считается наилучшим вариантом для нестабильных почв.

Забивка свай может вестись по одному из следующих вариантов:

свайное поле, обычно применяемое для возведения многоэтажек на плитной основе;
в ряд – сваи монтируются рядами под малоэтажное частное строительство, при этом опоры обязательно устанавливаются в местах пересечения несущих стен, по углам;
одиночные опоры, монтируемые в местах, склонных к наибольшей деформации почв.

Плюсы

Главным преимуществом фундаментов на забивных сваях является возможность вести строительство практически на любых, в том числе очень неустойчивых (торфяных) грунтах – там, где другие системы неприменимы. Исключением для забивки свай являются только скальные и вечномерзлые грунты, на которых также выполняются свайные фундаменты, но по другой технологии (буронабивным методом).

Сваи выдерживают не только вертикальную, но и горизонтально направленную нагрузку, что позволяет применять их на «плывунах». Регулируя высоту свай в разных точках объекта, удается вести строительство на рельефных поверхностях, склонах, участках с перепадами высоты.

Сваи обладают высокой несущей способностью, поэтому подходят для строительства как небольших построек частного домостроения, так и многоэтажных жилых домов, объектов гражданского, промышленного, сельскохозяйственного назначения. При этом опоры имеют длительный срок службы, который составляет 50-150 лет.

Процесс набивания свай может вестись круглогодично, предполагает минимальный объем земляных работ, а также высокую скорость забивки – в среднем на одну сваю длиной 4 м уходит несколько минут.

Минусы

Как и любая система, фундамент на забивных сваях обладает недостатками. В первую очередь, это невозможность использовать такой метод в условиях заводской застройки или в том случае, если рядом есть возведенные дома. Это обусловлено тем, что при забивке возникают вибрации почвы, которые нежелательны для фундаментов соседних объектов, а также дорог, магистральных трубопроводов. Кроме того, процесс установки сопровождается высоким уровнем шума, что становится дискомфортом для проживающих в соседних домах людей.

Несмотря на проведенные изыскания и построение предварительных чертежей, крайне сложно предположить, как поведут себя грунты на большой глубине, поэтому риск осадки фундамента и нарушение геометрии эта технология не исключает.

Свайный фундамент не позволяет получить полноценное подвальное или цокольное помещение, которое может эксплуатироваться. Если оно все же необходимо, то используется свайно-ленточная система с вырытым котлованом, однако это трудоемкий и не всегда возможный вариант. Наконец, недостатком можно считать и необходимость привлечения спецтехники, что также повлечет дополнительные расходы.

Основным нормативным документом, регулирующим процесс строительства, является СНиП (Строительные Нормы и Правила). Что касается особенностей проектирования оснований на сваях, то они изложены в СНиП 2.02.03-85 («Свайные фундаменты»). Непосредственный монтаж опор должен соответствовать требованиям СНиП 3.02.01-87 («Земляные сооружения, основания и фундаменты»).

При строительстве должны использоваться железобетонные сваи, соответствующие ГОСТу 1984-2012. Геологические изыскания (анализ почв, бурение пробных скважин) должны выполняться по ГОСТу 19912.

В зависимости от материала, из которого изготавливаются забивные сваи, выделяют несколько видов.

Деревянные. Сваи из дерева обладают наименьшим запасом прочности, используются в частном домостроении под легкие срубы или каркасные дома. В качестве сырья используется лиственница, дуб, кедр и другие твердые породы, отличающиеся устойчивостью к воздействию влаги и смене температур. Конструктивно представляют собой опоры диаметром 20-40 см и длиной 3-8 м, обычно оснащаются стальным наконечником с обвязкой. В зависимости от климата и условий эксплуатации срок службы деревянных свай составляет не менее 50 лет.

Стальные. Имеют чуть большую несущую способность, но применяются также редко. Как правило, они служат опорой под временные сооружения. Характерной особенностью является наличие конусообразного наконечника. Такая конусная металлическая свая похожа на винтовой аналог, однако не имеет лопастей.
Железобетонные (ЖБ). Получили наибольшее распространение, в зависимости от размеров могут выдерживать вес в 10-60 тонн, срок службы достигает 150 лет.

ЖБ сваи, в свою очередь, различаются по следующим критериям:

в зависимости от способа армирования бывают с предварительно напряженной продольной арматурой (для песков, текучих песчаных и глинистых грунтов), предварительно напряженным поперечным армированием (для сжимаемых, кроме глиняных, грунтов), продольным армированием без предварительного напряжения (для глинистых, песчаных почв), а также сваи с квадратным сечением и круглой полостью внутри с предварительно напряженной или ненапряженной продольной арматурой;

по форме различают сваи с круглым, квадратным, тавровым и полым сечением, а также цилиндрические и призматические;
исходя из особенностей конструкции, выделяют сваи монолитные и сборные (составные);
в зависимости от особенностей пяты – сваи с окованной или полой пятой и появившиеся относительно недавно сваи с уширенным основанием.

Кроме того, выделяют сваи-колонны, надземная часть которых выступает в роли колонн здания на объектах в один этаж. Устройство подобных сооружений не может вестись на слабых (торфяных, илистых), а также крупногравийных почвах.

Размеры и расчет

Обеспечить надежность фундамента позволяет точный расчет количества свай, диаметра их сечения и длины. При строительстве жилого дома в зависимости от типа почв используются железобетонные сваи с сечением 150-250 мм длиной от 3 до 10 м. Как известно, сваи должны опираться на твердые слои грунта – от этого зависит их длина.

Путем бурения геологической скважины устанавливаются особенности почвы, и определяется глубина залегания твердых слоев. Для расчета количества опор нужно знать массу дома. Например, глубина залегания твердых слоев на суглинистых почвах в среднем составляет 3,5 м, поэтому длина свай будет составлять 4 м.

Для подсчета веса дома нужно знать, сколько весит 1 куб. м материала, из которого он построен. В нашем случае это лиственница, 1 куб. м которой весит около 800 кг (узнать этот параметр позволяет специальная таблица, которую можно найти в свободном доступе для разных стройматериалов). Общая площадь дома – 60 кв. м. Общий вес объекта вычисляется произведением этих показателей. В итоге получается 50 тонн.

К этому весу следует прибавить массу ростверка, перекрытий, отделочных и прочих материалов. Вычисляя по объему, получаем еще 80 тонн. Следует прибавить 10 тонн на мебель и оборудование, используемое в доме при эксплуатации.

Сложив получившиеся показатели, получается 140 тонн. Около 30% от веса закладывается дополнительно для прочности, поэтому общий вес дома получится равным 182 т.

Свая длиной 4000 мм в зависимости от типа почв выдерживает нагрузку в пределах 10-40 тонн. Если взять усредненное значение в 20 тонн, то на строительство деревянного дома площадью 60 кв. м потребуется 9 свай.

На практике их количество может незначительно варьироваться, поскольку под деревянные и каркасные дома на ростверке расстояние между сваями устанавливается в 2-2,5 м.

После того как проведены расчеты, составляется схема забивки свай. Они обязательно должны приходиться на углы зданий, в местах пересечения несущих элементов.

Сечение сваи также определяет ее прочностные и несущие способности. Например, свая с сечением 150х150 мм рекомендована для сезонных построек, бань. Аналог с сечением 200х200 мм может применяться под строительство одноэтажных деревянных или каркасных домов. Для более внушительных объектов в 2-3 этажа, а также выполненных из строительных блоков или кирпича, требуются опоры с сечением 300х300 мм.

Установка

Монтаж фундамента на забивных сваях начинается с проведения геологических изысканий, во время которых устанавливается тип грунта. На основе полученных данных создается проектная документация, закупаются материалы. Непосредственно на стройплощадке установка начинается с ее расчистки и разметки, подвоза материалов. При разметке площадки отмечаются и точки забивки свай, после чего проверяется уровень и геометрия будущего основания.

Технология забивки предполагает использование спецтехники с пневмо- или гидравлическим молотом. Свая устанавливается строго вертикально и вбивается молотом в землю, с каждым ударом погружаясь все глубже. Важно следить за поведением опоры – она может наткнуться на камень или иное твердое образование или буквально начать «тонуть» в почве (попадает в подземные пустоты).

В таком случае опора удлиняется или переносится на 0,5-1 м дальше. Когда все сваи забиты, приступают к отбивке верхушки опоры для получения доступа к арматуре. Последние выравниваются по одной высоте. После этого устанавливается ростверк, или готовится опалубка для ленточного фундамента. В последнем случае опалубка укрепляется арматурным каркасом и заливается бетонным раствором. После того как он наберет прочность (примерно через 28 дней), можно приступать к дальнейшим работам.

Ростверк, представляющий собой монолитную плиту, что связывает все опоры воедино, бывает металлическим или железобетонным. В первом случае это готовые изделия металлопроката, устанавливаемые поверх опор и приваренные к прутам арматуры. Как правило, такой тип ростверка используется для небольших построек (веранд, бань) и временных объектов.

Для капитальных жилых строений используют железобетонную плиту, которую получают путем заливки бетонным раствором установленной предварительно опалубки.

В зависимости от типа конструкции ростверк бывает следующих видов:

висячий – в таком случае плита находится высоко над землей, а пространство под полом не изолируется (подходит в качестве основы под бани, мансарды, сезонные дачи);
мелкозаглубленный – погружается на небольшую глубину в землю, что, однако, не делает его дополнительной опорой, но позволяет снизить подпольное пространство строения от непогоды и холодных ветров;
заглубленный – по аналогии с ленточным основанием погружается в землю, благодаря чему, как и сваи, принимает на себя нагрузку постройки (обычно используется под капитальные жилые дома).

Советы

После заливки ленточного основания или железобетонного ростверка бетон необходимо защитить укрывным материалом от негативного воздействия среды. В жаркое время года важно защищать поверхность от пересыхания, в первую неделю следует увлажнять бетон по мере необходимости.

Лучше не заливать раствор в холодное время года, однако если это все же приходится делать, то следует добавлять в состав специальные компоненты, а также применять греющий кабель на этапе застывания раствора. Для замешивания раствора следует использовать цемент, марочная прочность которого не менее М500.

В процессе заливки следует исключить образование воздушных пузырьков в растворе, поскольку они снижают прочность поверхности. Для этого в опалубку, где уже находится состав, помещают погружные вибраторы, которые уплотняют раствор.

Что такое фундамент из забивных свай, чем он отличается от других и сколько стоит, вы узнаете из видео ниже.

Расчет свайного фундамента выполняется в зависимости от его типа. Важно понимать, что расчет буронабивных свай будет отличаться от вычислений для винтовых. Но во всех случаях требуется выполнить предварительную подготовку, которая включает в себя сбор нагрузок и геологические изыскания.

Изучение характеристик грунта

Несущая способность буронабивной сваи будет во многом зависеть от прочностных характеристик основания. В первую очередь стоит выяснить прочностные показатели грунтов на участке. Для этого пользуются двумя методами: ручным бурением или отрывкой шурфов. Грунт разрабатывается на глубину на 50 см больше, чем предполагаемая отметка фундамента.

Перед тем, как рассчитать свайный фундамент рекомендуется ознакомиться с ГОСТ «Грунты. Классификация» приложение А. Там представлены основные определения, исходя из которых, тип грунта можно определить визуально.

Далее потребуется таблица с указанием прочности грунта в зависимости от его типа и консистенции. Все необходимые для расчета характеристики приведены на картинках ниже.

Сбор нагрузок

Перед расчетом буронабивного фундамента также необходимо выполнить сбор нагрузок от всех вышележащих конструкций. Потребуется два отдельных вычисления:

нагрузка на сваю (с учетом ростверка);
нагрузка на ростверк.

Это необходимо потому, что отдельно будет выполнен расчет ростверка свайного фундамента и характеристик свай.

При сборе нагрузок необходимо уесть все элементы здания, а также временные нагрузки, к которым относится масса снегового покрова на крыше, а также полезная нагрузка на перекрытие от людей, мебели и оборудования.

Для расчета свайно-ростверкового фундамента составляется таблица, в которую вносится информация о массе конструкций. Чтобы рассчитать эту таблицу, можно пользоваться следующей информацией:

Конструкция	Нагрузка
Каркасная стена с утеплителем, толщиной 15 см	30-50 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 20 см	100 кг/кв.м.
Деревянная стена толщиной 30 см	150 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 38 см	684 кг/кв.м.
Кирпичная стена толщиной 51 см	918 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм без утепления	27,2 кг/кв.м.
Гипсокартонные перегородки 80 мм с утеплением	33,4 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия по деревянным балкам с укладкой утеплителя	100-150 кг/кв.м.
Междуэтажные перекрытия из железобетона толщиной 22 см	500 кг/кв.м.
Пирог кровли с использованием покрытия из
листов металлической черепицы и металлических	60 кг/кв.м.
керамочерепицы	120 кг/кв.м.
битумной черепицы	70 кг/кв.м.
Временные нагрузки
От мебели, людей и оборудования	150 кг/кв.м.
от снега	определяется по табл. 10.1 СП "Нагрузки и воздействия" в зависимости от климатического района

Собственный вес фундаментов и ростверка определяется в зависимости от геометрических размеров. Сначала требуется вычислить объем конструкции. Плотность железобетона при этом принимается равной 2500 кг/куб.м. Чтобы получить массу элемента, нужно объем умножить на плотность.

Каждую составляющую нагрузки нужно умножить на специальный коэффициент, который повышает надежность. Его подбирают в зависимости от материала и способа изготовления. Точное значение можно найти в таблице:

Тип нагрузки	Коэффициент
Постоянная для: - дерева - металла - изоляции, засыпок, стяжек, железобетона - изготавливаемых на заводе - изготавливаемых на участке строительства	1,1 1,05 1,1 1,2 1,3
От мебели, людей и оборудования	1,2
От снега	1,4

Расчет сваи

На этом этапе вычислений необходимо определиться со следующими характеристиками:

шаг свай;
длина сваи до края ростверка;
сечение.

Чаще всего размеры сечения определяют заранее, а остальные показатели подбирают исходя их имеющихся данных. Таким образом, результатом расчета должны стать расстояние между сваями и их длина.

Всю массу здания, полученную на предыдущем этапе, требуется разделить на общую длину ростверка. При этом учитываются как наружные, так и внутренние стены. Результатом деления станет нагрузка на каждый пог.м фундаментов.

Несущую способность одного элемента фундамента можно найти по формуле:
P = (0,7 • R • S) + (u • 0,8 • fin • li), где:

P — нагрузка, которую без разрушения выдерживает одна свая;
R — прочность почвы, которую можно найти по таблицам, представленным ниже после изучения состава грунта;
S — площадь сечения сваи в нижней части, для круглой сваи формула выглядит следующим образом: S = 3,14*r2/2 (здесь r — это радиус окружности);
u — периметр элемента фундамента, можно найти по формуле периметра окружности для круглого элемента;
fin — сопротивление почвы по боковым сторонам элемента фундамента, см. таблицу для глинистых грунтов выше;
li — толщина слоя грунта, соприкасающегося с боковой поверхностью сваи (находят для каждого слоя почвы отдельно);
0,7 и 0,8 — это коэффициенты.

Шаг фундаментов рассчитывается по более простой формуле: l = P/Q, где Q—это масса дома на пог.м фундамента, найденная ранее. Чтобы найти расстояние между буронабивными сваями в свету, из найденной величины просто вычитают ширину одного элемента фундамента.

При выполнении расчетов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов с разными длинами элементов. После этого будет легко подобрать наиболее экономичный.

Армирование буронабивных свай выполняется в соответствии с нормативными документами. Арматурные каркасы состоят из рабочей арматуры и хомутов. Первая берет на себя изгибающие воздействия, а вторые обеспечивают совместную работу отдельных стержней.

Каркасы для буронабивных свай подбираются в зависимости от нагрузки и размеров сечения. Рабочая арматура устанавливается в вертикальном положении, для нее используют стальные стержни D от 10 до 16 мм. При этом выбирают материал класса А400 (с периодическим профилем). Для изготовления поперечных хомутов потребуется закупить гладкую арматуру класса А240. D = минимум 6-8 мм.

Каркасы буронабивных свай устанавливаются так, чтобы металл не доходил за край бетона на 2-3 см. Это нужно для обеспечения защитного слоя, который предотвратить появление коррозии (ржавчины на арматуре).

Размеры ростверка и его армирование

Элемент проектируется так же, как и ленточный фундамент. Высота ростверка зависит от того, насколько нужно поднять здание, а также от его массы. Самостоятельно можно выполнить расчет элемента, который опирается вровень с землей, или немного заглублен в нее. Основа расчетов висячего варианта слишком сложна для неспециалиста, поэтому такую работу стоит доверить профессионалам.

Размеры ростверка вычисляются так: В = М / (L • R), где:

B — это минимальное расстояние для опирания ленты (ширина обвязки);
М — масса здания без учета веса свай;
L — длина обвязки;
R — прочность почвы у поверхности земли.

Арматурные каркасы обвязки подбираются так же, как и для здания на ленточном фундаменте. В ростверке требуется установить рабочее армирование (вдоль ленты), горизонтальное поперечное, вертикальное поперечное.

Общую площадь сечения рабочего армирования подбирают так, чтобы она была не меньше 0,1% от сечения ленты. Чтобы подобрать сечение каждого стержня и их количество (четное), пользуются сортаментом арматуры. Также необходимо учитывать указания СП по наименьшим размерам.

Рабочая арматура	длина стороны ленты 3м	от 12 мм
	Горизонтальные хомуты		от 6 мм
Вертикальные хомуты лента высотой 80 см		от 8 мм

Пример расчета

Чтобы лучше понять принцип выполнения вычислений, стоит изучить пример расчета. Здесь рассматривается одноэтажное здание из кирпича с вальмовой крышей из металлочерепицы. В здании предполагается наличие двух перекрытий. Оба изготавливаются из железобетона толщиной 220 мм. Размеры дома в плане 6 на 9 метров. Толщина стен составляет 380 мм. Высота этажа — 3,15 м (от пола до потолка — 2,8 м), общая длина внутренних перегородок — 10 м. Внутренних стен нет. На участке найдена тугопластичная супесь, пористость которой — 0,5. Глубина залегания этой супеси — 3,1 м. Отсюда по таблицам находим: R = 46 тонн/кв.м., fin = 1,2 тонн/кв.м. (для расчетов среднюю глубину принимаем равной 1 м). Снеговая нагрузка берется по значениям Москвы.

Сбор нагрузок делаем в форме таблицы. При этом не забываем про коэффициенты надежности.

Вид нагрузки	Расчет
Стены из кирпича	периметр стен = 6+6+9+9 = 30 м; площадь стен = 30 м3м = 90 м2; масса стен = (90 м2 684)*1,2 = 73872 кг
Перегородки изготовленные из гипсокартона не утепленные высотой 2,8 м	10м2,827,2кг*1,2 = 913,92 кг
Перекрытие из ж/б плит толщиной 220 мм, 2 шт.	2шт6м9м500 кг/м2 1,3 = 70200 кг
Кровля	6 м9 м60 кг*1,2 /соs30ᵒ (уклон крыши) = 4470 кг
Нагрузка от мебели и людей на 2 перекрытия	26м9м150кг1,2 = 19440 кг
Снег	6м9м180кг*1,4/cos30° = 15640 кг
ИТОГО:	184535,92 кг ≈ 184536 кг

Предварительно назначаем ростверк шириной 40 см, высотой 50 см. Длину сваи — 3000 мм, D сечения = 500 мм. Используем примерный шаг свай 1500 мм.
Чтобы рассчитать общее количество опор нужно 30 м (длину ростверка) поделить на 1,5 м (шаг свай) и прибавить 1 шт. При необходимости значение округляется до целого числа в сторону уменьшения. Получаем 21 шт.

Площадь одной сваи = 3,14 • 0,52/4 = 0,196 кв.м., периметр = 2 • 3,14 • 0,5 = 3,14 м.

Найдем массу ростверка: 0,4м • 0,5 м • 30 м • 2500 кг/куб.м.• 1,3 = 19500 кг.

Найдем массу свай: 21 • 3 м • 0,196 кв.м. • 2500 кг/куб.м. • 1,3 = 40131 кг.

Найдем массу всего здания: сумма из таблицы + масса свай + масса ростверка = 244167 кг или 244 тонн.

Для расчета потребуется нагрузка на пог.м ростверка = Q = 244 т/30 м = 8,1 т/м.

Расчет свай. Пример

Находим допустимое нагружение на каждый элемент по формуле указанной ранее:
P = (0,7 • 46 тонн/кв.м. • 0,196 кв.м.) + (3,14 м • 0,8 • 1,2 тонн/кв.м. • 3 м) = 15,35 т.
Шаг свай принимается равным P/Q = 15,35/8,1= 1,89 м. Округляем до 1,9 м. Если шаг получается слишком большим или маленьким, нужно проверить еще несколько вариантов, меняя при этом длину и диаметр фундаментов.

Для каркасов применяются пруты D = 14 мм и хомуты D = 8 мм.

Расчет ростверка. Пример

Нужно посчитать массу здания без учета свай. Отсюда М = 204 тонн.
Ширина ленты принимается равной М / (L • R) = 204/ (30 • 75) = 0,09 м.
Такой ростверк использовать нельзя. Свесы стен кирпичного здания с фундамента не должны превышать 4 см. Ширину назначаем конструктивно 400 мм. Высота остается равной 500 мм.

Армирование ростверка свайного фундамента:

Рабочее 0,1%*0,4*0,5 = 0,0002 кв.м. = 2 кв.см. Здесь достаточно будет 4 стержней диаметром 8 мм, но по нормативным требованиям используем минимально возможный диаметр 12 мм;
Горизонтальные хомуты — 6 мм;
Вертикальные хомуты — 6 мм.

Выполнение расчетов займет определенный промежуток времени. Но с их помощью можно сберечь деньги и время в процессе строительства.

Также вы можете рассчитать фундамент при помощи онлайн калькулятора. Просто нажмите на ссылку Расчет фундамента столбчатого типа и следуйте инструкциям.

Читайте также: