Cвайный фундамент своими руками для коттеджа или загородного дома

Совсем недавно появилась очень популярная технология применения для фундаментов винтовых свай. В основном область применения таких фундаментов – частное домостроение, строительство бань, заборов, ворот и других не очень тяжелых сооружений. Популярность таких фундаментов объясняется рядом преимуществ винтовых свай перед традиционным ленточным фундаментом и буронабивными сваями. Особенно это относится к проблемным участкам застройки со значительными уклонами и слабыми, слоистыми грунтами.

Способы монтажа фундамента на железобетонных сваях в зависимости от грунта

Наименование Грунт Особенности
Сухой способ Твердоглинистый, полутвердый, тугопластичный Без укрепления стенок. Бурение ковшовым буром или шнековой колонной. Расширение скважины необязательно. Устанавливается опалубка, но в процессе залития бетоном постепенно извлекается из углубления. Оголовок на сваях в холодное время защищается утеплителем. Применимо для опор с диаметром 40-120 см. и высотой до 30 м. Монтаж своими : промышленные и бурные водные потоки на территории дома.
Обсаднотрубный способ Любой Бурение вращательным, ударным или взрывным способами. Гидродомкратами, забивкой или вибропогружением в скважину углубляются обсадные трубы: аналогично устанавливаются забивные сваи для фундамента. Стыки – замки или сварка. Опоры армируются. С помощью системы домкратов обсадная труба вращается и совершает возвратно-поступательные движения, уплотняя бетон.
Обсаднотрубный способ по технологии фундекс Сейсмически нестойчивый Щадящий, без потери свойств грунта. Бурение без выемки почвы – вдавливание раскатчиком или коническим катком с вала. Наконечник-раскатка остается в углублении, присоединяется к трубе с помощью замка. Труба армируется, заполняется сначала смесью равных объемов песка, цемента и воды, а затем пластинчатым бетоном. Вытаскивается возвратным вращением. По технологии фундекс можно забить сваи под фундамент.
Глинисторасворный способ Неустойчивый обводненный Раствор с содержанием глины 1,2 г/см3 создает гидростатическое давление, вследствие чего исчезает потребность в опалубке. Раствор из бентонитовых глин под давлением подается по пустотелой буровой штанге в скважину. Готовится на месте строительства дома. После залития поднимается по стенкам скважины вверх, попадает в пустоты, с помощью насоса выкачивается в штангу. Циркуляция постоянна. Скважина армируется. Впоследствии бетон вытесняет раствор из углубления. Так же для откачки используются вертикально-перемещаемые (бетонолитные или малозабивные) трубы.

Примечание к обсаднотрубному варианту

Взрыв применяется для формирования подошвы: обсадка погружается в скважину, на дно закладывается снаряд, конструкция заливается бетоном – после взрыва на месте подошвы образуется полость, заполняющаяся бетонной смесью.

Фундамент из железобетонных свай активно используются в частном домостроительстве на слабых грунтах.  Сваи под фундамент монтируются своими руками, выдерживают несущую нагрузку в 400 тонн, не воздействуют на опоры соседних построек.

МОНТАЖ БУРО НАБИВНЫХ СВАЙ В СКАЛЬНЫХ ГРУНТАХ

В некоторых случаях используется свайный тип фундамента с опорой на скальные грунты

Зачастую перед проектировщиками стоит задача перенесения на грунты основания нагрузок, превышающих расчетный коэффициент сопротивления. В этом случае используется свайный тип фундамента с опорой на скальные грунты. Заглубление может достигать 42 м от поверхности, при этом расчетная нагрузка составляет до 30 МИ. Нормативный документ для определения расчета свай с опорой на скальные грунты – СНиП Несущая способность определяется прочностью грунта на одноосное сжатие под нижним концом определенного диаметра тела сваи. В случае повышенного заглубления элемента, расчет несущей способности рассчитывается по коэффициент, принимающему во внимание уровень заглубления. Таким образом, учитывается сопротивление боковой поверхности свайного тела.

Читайте также:  Фундамент для теплицы из поликарбоната своими руками

Практически доказано, что прочностные показатели массивов скальных пород, определяемые трещиноватостью, шириной раскрытия трещин и другими факторами, всегда являются ниже показателей прочности грунта на одноосное сжатие. Кроме того, практическим путем выяснено, что при строительстве фундамента на буронабивных сваях, зачистить дно скважины от породы не всегда возможно, поэтому коэффициент несущей способности определяется показателями сопротивления по боковой поверхности. В этом случае свайный элемент работает как «висячий».

Таким образом, сваи в грунте скального характера организовываются по образцу «висячих» или с висячим ростверком. Данный фундамент представляет собой ростверк из сборной или сплошной ж/б ленты, связывающий свайные элементы по оголовьям. Свая не упирается в грунтовые массы, из-за чего не испытывает влияния сезонных подвижек. В это же время опорный элемент полностью принимает на себя основную нагрузку несущих стеновых панелей, равномерно распределяя массу по поверхности и передавая ее на тело свай.

Важно! Лента ростверка должна располагаться на расстоянии 15-30 см от дневного края грунта.

Вне зависимости от строительства основания на коротких или длинных сваях, постепенный процесс потери несущих качеств развивается с одинаковой интенсивностью. Однако, короткие сваи «висячего» типа менее подвержены касательным напряжениям боковой поверхности, что повышает срок эксплуатации фундамента.  Неравномерность касательных напряжений боковой поверхности длинных свай приводит к быстрому их износу.

Преимущества забивных свай для фундамента

Главным преимуществом строительства фундамента на основе ЖБ свай является возможность возведения на любых типах грунта (кроме скалистых). А среди дополнительных плюсов стоит отметить:

  1. Относительно невысокую стоимость и самих опор, и их транспортировки и забивки;
  2. Ускорение процесса строительства, так как монтаж забивных жб свай для фундамента выполняется быстрее возведения ленточных, столбчатых и сборных оснований;
  3. Минимальный объём земляных работ благодаря отсутствию необходимости в рытье котлованов, выравнивании рельефа и вывоза грунта;
  4. Высокую прочность, дополнительно увеличиваемую дополнительными элементами – швеллерами, брусом или железобетонным ростверком.

Этапы строительства

Перед тем как забить сваи под фундамент следует определить, какой вариант их установки будет выбран:

  • Отдельно стоящие опоры;
  • Железобетонные ростверки по верху свай;
  • Свайное поле, представляющее собой равномерно распределённые по всей площади опоры с расположенными на них плитами.

Первым этапом монтажа бетонных забивных свай для фундамента является подготовка территории строительства, включая отведение грунтовых вод и устройство подъезда к месту выполнения работ. Вторым – доставка материала на стройплощадку. Последовательность дальнейших операций примерно следующая:

  1. Участок размечается с помощью геодезического оборудования – рулеток, теодолитов и нивелиров. Центры свай отмечаются колышками с порядковыми номерами опор;
  2. С помощью сваебойной установки опоры забиваются в грунт;
  3. Проводится обрезка верхней части каждой сваи для их размещения в одной плоскости;
  4. Выполняется обвязка или, если это было запланировано, установка сборного или монолитного ростверка. Для последнего варианта на сваях должны быть предусмотрены анкеры для крепления ростверковых балок или плит.
Читайте также:  Как сделать вывод канализации из дома под готовым фундаментом

Этапы установки жб свай для фундамента:

  1. К месту установки опоры подгоняется сваебойная машина (дизель-молот или вибромолот);
  2. Свая поднимается и устанавливается в точке, где будет проводиться её заглубление;
  3. Ударная часть машины передаёт энергию верхней части сваи;
  4. Нижняя часть опоры, благодаря заострённому концу, продвигается вниз по вертикали на небольшое расстояние;
  5. Чем больше ударов производит молот по свае, тем меньше становится величина каждого следующего заглубления. На проектной отметке работы по забивке прекращаются.

обратная связь Ваше имя: Поле имя обязательное Ваш телефон: Ваш e-mail Поле e-mail обязательное Сообщение: Поле сообщение обязательное

Выбор и расчет параметров свай

Опора стандартного диаметра 108 ммПри использовании свай заводского производства следует ориентироваться на вид и предполагаемый вес возводимых объектов. Винтовые опоры диаметром 47‑76 мм применяют при строительстве различных укреплений и заборов. Для сооружения легких конструкций и каркасных домов используют сваи сечением 89 мм.

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Винтовые опоры для фундамента диаметром 108 мм способны выдержать до 3500 кг и поэтому подходят для большинства возводимых зданий, исключая постройки из камня. Массу построек рассчитывают по габаритным размерам дома и весу стен и других конструктивных элементов.

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Длину свай определают по уровню расположения подошвы ростверка, учитывая характеристики грунта, глубину его промерзания и месторасположение подземных вод. Важными факторами также являются габаритные размеры и масса возводимых сооружений. Чаще всего востребованы сваи длиной 2-2,5 м.

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Сколько потребуется винтовых опор, и каким должно быть расстояние между ними рассчитывают в соответствии с такими параметрами, как:

Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай
  • вид и свойства грунта на участке;
  • форма фундамента;
  • величина и характер действующей нагрузки.
Выбор и расчет параметров свай
Выбор и расчет параметров свай

Принципы расчета свайного фундамента

Самостоятельно проводится упрощенный расчет, который сводится к определению их количества и размеров. Для свайно-винтового фундамента применяется следующая методика.

Диаметр сваи

Можно использовать практические рекомендации:

  • сваи 57 мм. Их можно применять только для заборов и ограждений;
  • сваи 76 мм могут выдерживать нагрузку 3 тонны, что достаточно для облегченных строений;
  • сваи 89 мм с несущей способностью до 5 тонн. Они способны удерживать одноэтажные каркасные дома и хозяйственные постройки умеренного веса;
  • сваи 108 мм способны нести нагрузку до 7 тонн. Их можно применять для одно- и двухэтажных деревянных, кирпичных и блочных сооружений.

Высота (длина) сваи

В расчетах учитываются следующие параметры:

  1. Плотность почвы. Заглубление сваи должно достигать плотного слоя грунта, что определяется по результатам геологических изысканий. Если они не проводились, то бурится скважина глубиной порядка 1 м. Если в процессе ее бурения достигаются плотные слои, то выбирается стандартная винтовая свая длиной 2,5 м. При более глубоком их расположении скважину придется бурить до их достижения и практическим путем определить необходимое заглубление.
  2. Рельеф участка. Обязательно учитывается уклон площадки, т.е. перепад высот. Этот параметр определяется с помощью нивелира или строительного уровня и рулетка. В самой высокой точке устанавливается стандартная свая 2,5 м. Далее, к этой длине добавляется фактическая разница в высоте грунта. При перепаде более 50 см дополнительно создается запас по длине сваи порядка 0,5 м.

Количество опор

Оно зависит от размеров и веса сооружения. При выборе шага установки свай можно использовать такие рекомендации:

  • деревянные и каркасно-щитовые строения – шаг до 3 м;
  • стены из пеноблоков (шлакоблоков) – до 2 м;
  • заборы и ограды облегченного типа – 3,3-3,6 м.
Читайте также:  Гидроизоляция для фундаментов и кровли технониколь — особенности

Общее количество свай определяется по плану сооружения. Обязательно устанавливаются они по углам и в месте примыкания внутренних стен. Затем по всему периметру равномерно намечаются точки монтажа опор с нужным шагом.

В месте установки печи или камина следует запланировать установку сразу 2-х свай. Отдельно размечаются опоры для пристроек, крыльца.

Расчет буронабивных свай имеет определенную специфику. Для них необходимо рассчитать несущую способность по формуле Р = 0,7RxF+0,8Uxfxl, где:

  • R – сопротивление грунта (берется по таблице);
  • F – площадь свайной опоры;
  • U – периметр сваи;
  • f – сопротивление грунта по боковой поверхности (табличный параметр);
  • l – высота несущего слоя.

В частном строительстве чаще всего применяются сваи этого типа (буронабивные) диаметром 22-26 см. Размещаются они с шагом 2,1-2,6 м.

Как рассчитать глубину погружения

Глубина погружения свай определяется исходя их их типа:

  • Сваи-стойки погружаются на глубину залегания плотных слоев грунта. В данном случае никакой расчет не поможет, необходимо бурение пробных скважин и определение истинного уровня твердых грунтов.
  • Висячие сваи имеют несущую способность, которая определяется свойствами грунта и длиной боковых поверхностей. Чем выше нагрузка, тем длиннее и, соответственно, глубже должна быть погружена свая.
  • Буронабивные сваи опираются преимущественно на широкую площадку — подушку. Ее площадь определяется сопротивлением грунта и величиной вертикальной нагрузки.
  • Для винтовых свай глубина погружения определяется уровнем промерзания грунта в зимнее время. Этот параметр актуален для всех видов свай, но остальные виды обычно и так погружаются намного ниже.

Полный инженерный расчет глубин погружения представляет собой сложную и ответственную задачу, за которую не все специалисты рискуют браться.

Поэтому самостоятельный расчет настоятельно не рекомендуется, следует обратиться в специализированную проектную организацию.

Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Вычисление высоты над землей

Высота свайного фундамента над уровнем земли определяется высотой верхней линии ростверка.

Выбор правильного значения обусловлен несколькими факторами:

  • Толщина снежного покрова в зимнее время.
  • Возможность подтопления, уровень воды во время весенних паводков.
  • Уровень залегания грунтовых вод.
  • Температурные условия в регионе.

Сопоставляя эти параметры приходят к выбору оптимальной высоты подъема ростверка.

Оптимальными значениями принято считать 30-40 см для обычных оснований и 1,5-1,7 м при наличии цокольного помещения.

ВАЖНО!Возможность оборудования цокольного помещения имеется крайне редко, чаще всего обустраивается техническое подполье, в котором размещаются коммуникации.

Виды свай

Отличие между сваями и другими приспособлениями, применяемыми для изготовления фундамента, заключается в свойствах взаимодействия с почвой.

Из-за происходящих сил трения между почвой и стенкой передается нагрузка от сваи несколькими способами через нижний торец и боковую поверхность.

Виды свай

Учитывая, какая конструктивная часть включается в работу, буронабивные сваи разделаются на две категории:

  • стойки;
  • висячие.

Используя стойки, следует устанавливать их так, чтобы они упирались на плотную почву. Второй вариант предполагает висячую конструкцию, которая получает нагрузку от давления с рядом находящимся грунтом.

Для загородного дома, который строится в неблагоприятных условиях, необходима монолитная плита на буронабивных сваях.

Виды свай

Невозможно выполнить буронабивной фундамент без классификации и правильных различных расчетов. Все они содержатся в СНиП – это установленные нормативы. В них находятся важные данные и все необходимые параметры.