Свайно-ростверковый фундамент: чем хорош и для чего нужен?

Свайный фундамент остается популярным вариантом для возведения зданий на не устойчивом грунте. Он характеризуется экономичностью, быстротой и простотой создания. Не требует привлечения строительной бригады. В статье рассмотрены виды свайного фундамента, преимущества и недостатки такого основания, нюансы его возведения.

Забивные сваи

Забивные сваи — это железобетонные изделия, в виде мощного стержня квадратного сечения, имеющие с одной стороны заостренный конец. Погружение забивных свай в землю, осуществляется ударным способом. Забивной свайный фундамент отличают прочностные технические характеристики. В сравнении с другими видами (ТИСЭ, буронабивными и винтовыми вариациями технологий), забивные сваи являются самым надежным и устойчивым сооружением, имеющим максимальную несущую способность, в разы превышающую эквивалент прочности в соотношении с иными способами установки фундаментов. Помимо железобетонных опор, для забивных фундаментов используют деревянные сваи, изготовленные из твердых сортов древесины (лиственница, сосна, бук, дуб, ясень и т.д.). Твердость древесины определяется методом Бринелля — шарик из закаленного железа вдавливают в дерево с силой 100 кг, и измеряют образовавшуюся лунку. Также вместо винтовых лопастных свай применяют забивные трубы с конусообразным наконечником. В итоге забивной вариант трубы обладает большей несущей способностью, чем винтовой вид погружения. Не смотря на то, что для ввинчивания опор применяется конструкция идентичного размера, а диаметр лопастей значительно превышает габариты трубы, вбиваемая свая гораздо прочнее и надежнее.

Технические показатели забивных свай

Забивные сваи изготавливаются на заводах согласно регламенту ГОСТа, поэтому марка бетона, используемая для производства изделия должна иметь прочность не ниже 300 кгс/см2 при испытаниях на сжатие. Такие бетоны считаются тяжелыми и применяются для возведения долговечных сооружений, строения взлетных полос и эстакад дорог. При строительстве других типов свайных фундаментов, где бетонирование свай фундамента осуществляется на объектах (буронабивные сваи, сваи ТИСЭ), естественно, используется менее прочный бетон, поскольку технологически невозможно в полевых условиях создать сваю, идентичную произведенной на заводе.

Забивные сваи под деревянный или каркасный дом

Сваи железобетонные забивные, используемые компанией «Монолит» для строительства частных деревянных или каркасных домов имеют длину 3-4 метра и сечение 150-150 или 200х200 мм. Этот размер, разумеется, меньше, чем при возведении кирпичных домов или многоэтажных зданий и сооружений. Но он достаточен, чтобы свая достигла твердого пласта грунта и имела нужную несущую способность. На сегодняшний день мы являемся практически единственной организацией, работающей с сваями имеющие такие размеры и производящие забивку свай даже в самых стесненных условиях. Проблема использования свай забивных железобетонных таких габаритов заключается в отсутствии малогабаритной сваебойной техники. А применение громоздких тяжелых машин запрещено СНиПами и правилами техники безопасности. Размер рабочей площади для использования массивных забивных установок обязан соответствовать нормам — расстояние до ближайшего построенного объекта не должно быть менее 25 м. Поэтому многие организации просто отказались от производства фундаментов на забивных сваях под частные дома густо. Специалисты компании «Монолит» решили этот вопрос покупкой малогабаритной техники и переоборудованием системы механизмов. В результате модернизации мы получили практически новую сваебойную установку.

На каких грунтах может использоваться

На нестабильных, сыпучих, торфяных и болотистых грунтах свайный фундамент — единственно возможны вариант. Он позволяет перенести нагрузку от дома на плотные слои грунта, расположенные ниже

Чаще всего свайный фундамент делают на грунтах, которые не могут обеспечить стабильность здания. Это плывуны, пески, торфяники, нестабильные насыщенные влагой суглинки. В этом случае сваи опускают до уровня расположения плотных слоев грунта. Вся нагрузка от здания передается на эти слои.

Рекомендуют использовать это основание и на грунтах, глубина промерзания которых более 1,5 метров. Устройство ленточного фундамента в этом случае связано с большими объемами земельных работ. Поставить сваи в разы проще и дешевле.

Еще один вариант, когда удобно использовать этот вид основания — участки со сложным рельефом. Иногда выравнивание площадки под дом требует слишком больших затрат. Тогда тоже выручают сваи.

Третий вариант применения свайного фундамента — это слишком плотные, тяжелые в обработке грунты. Копать в них котлован очень сложно и дорого. Пробурить скважины — нужно меньше вил и времени.

Ростверк на буронабивных сваях

Фундамент для своего дома: каким он должен быть? Тип конструкции основания выбирается, исходя из работающих на участке факторов – свойств грунта, проекта дома, типа материалов и геодезических данных.

Кроме самых распространенных ленточного и столбчатого фундаментов, популярностью пользуются основания на буронабивных сваях с монолитным бетонным ростверком.

Обратите внимание

Ареал их применения лежит в особенностях грунта на площадке: слабый, песчаный или водонасыщенный грунт, участок со сложным или сильно уклонным рельефом – это те сложности, которые буронабивным сваям по плечу.

Читайте также:  Как укрепить фундамент старого деревянного дома

Усиливает основание железобетонный монолитный ростверк, что максимально приближает конструкцию по прочностным характеристикам к ленточным и плитным основаниям. При это сразу видны очевидные преимущества объектного узла: дешевизна изготовления, универсальность использования, высокая нагрузочная способность – одна буронабивная опора свая выдерживает ≈ 1,6 тонны веса здания, причем для мощного и долговечного фундамента вполне достаточно ≈ 35-40 единиц.

Схематичный проект буронабивного основания

Устройство буронабивного основания

Принцип возведения свайно-ростверкового буронабивного основания основан на бурении шурфов, сборке армирующего каркаса в скважине, и заливке их бетонным раствором. То есть, свая, как таковая, создается прямо на стройплощадке, а не покупается или делается где-то в домашней мастерской.

Чтобы влага из раствора не впитывалась в грунт, ослабляя опору, стенки сваи защищаются, и эта защита может быть разнообразной: от опускания в шурф пластиковых, асбоцементных, бетонных или металлических труб, до обмазки стен скважины глиной.

При бурении скважин в плотных слоях грунта допускается заливать раствор в яму сразу (предварительно ее армировав), без укрепления и защиты стенок скважины.

Как устроен фундамент на буронабивных сваях

Создание буронабивных опор по ускоренной технологии имеет достаточно преимуществ перед другими методиками, чтобы быть реализованной на практике:

  1. Большая нагрузочная способность (как говорилось выше – до 1600 кг на одну сваю);
  2. Возможность строительства объекта в зоне плотной застройки – вибрации и колебания грунта отсутствуют, в отличие от метода забивания свайных опор;
  3. Возвести такой фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком можно на любом грунте и на любом участке;
  4. При прохождении под домом инженерных коммуникаций или разработке проекта прокладки новых трубо- или кабелепроводов достаточно свободного места, в отличие от ленты или плиты фундамента. Землеройные работы также не понадобятся;
  5. Опора изготавливается на месте – не нужно арендовать транспорт для перевозки или спецтехнику для монтажа свай;
  6. Минимум трудовых затрат на разработку участка под строительство дома;
  7. Технология изготовления (она же – технология монтажа в гнезде) очень простая и доступная;

Изготовление буронабивной сваи

Подготовительные и строительные работы

Первый этап подготовки – исследование участка и грунта, расчеты параметров фундамента и подбор материалов. Понадобятся данные о свойствах грунта, уровне грунтовых ввод, глубине промерзания почвы в регионе.

Всю эту информацию проще всего получить, заказав работы в местной геологоразведочной службе. По результатам исследований вы получите подробнейший отчет с пояснениями.

Чтобы знать, какими данными специалистам (и вам в дальнейшем строительстве) придется оперировать, рекомендуется изучить следующие документы:

  1. СП 11-105-97 – о строительных и инженерных процессах согласно общим положениям;
  2. ГОСТ 25100-2011 и ГОСТ 25100-82 — устройство и классификация фундаментов по различным признакам, определение свойств грунтов;

Достоинства и недостатки буронабивных свай

Достоинства:

  • бурение под сваи происходит без рытья котлованов или траншей (то есть объем земляных работ минимальный);
  • способность выдерживать большие нагрузки (от 2 до 8 тонн: в зависимости от диаметра опоры);
  • неподверженность коррозии;
  • бурение скважин не влияет на фундаменты соседних построек, так как динамические нагрузки на почву отсутствуют (работы можно производить вблизи от уже существующих зданий, в густонаселенных районах);
  • длина свай обеспечивает упор фундамента на плотные грунты с высокими несущими способностями;
  • подземные инженерные коммуникации не мешают обустройству такого фундамента, так как точку бурения всегда можно перенести на свободное от коммуникаций место;
  • возможность изготовления опор различной длины, что позволяет использовать их при неровных ландшафтах участка;
  • низкий уровень шума при производстве работ;
  • долговечность (срок эксплуатации достигает 100 лет и более).
Достоинства и недостатки буронабивных свай

Буронабивной фундамент имеет некоторые недостатки:

  • достаточно большая доля применения ручного труда;
  • однотипные опоры могут иметь разную несущую способность;
  • трудности с обустройством подвального помещения при возведении таких фундаментов.

Применение фундамента

Фундамент на забивных железобетонных сваях подходит для постройки слудущих видов зданий:

  • Малоэтажных жилых домов из дерева, кирпича и бруса;
  • Хозяйственно-бытовых построек – сараев, гаражей и летних кухонь;
  • Деревянных бань и беседок из любого материала;
  • Металлических и каменных ограждений.

Возведение фундамента возможно на любой местности:

  • Болота и плывуны;
  • Песчаные и других низкоплотные грунты;
  • Повышенный уровень грунтовых вод;
  • Рельеф, усложнённый наличием склонов, ям и других значительных неровностей.

СТРОИТЕЛЬСТВО ФУНДАМЕНТА НА БУРОНАБИВНЫХ СВАЯХ В УСЛОВИЯХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Общие положения регламентируют применение фундамента на висячих буронабивных сваях на территории незасоленных вечномерзлых грунтов

Общие положения регламентируют применение фундамента на висячих буронабивных сваях на территории незасоленных вечномерзлых грунтов, имеющих показатели по льдистости ниже 0,4, вне зависимости от температурных измерений ГОСТ 25100-82, СНиП Под висячими сваями сечения сплошного типа понимаются элементы, изготовленные буронабивным способом на всю проектную длину и передающие нагрузки на грунт боковым ребром и нижним концом.

Важно! Допустимо применение комбинированных висячих свай, нижняя часть которых состоит из монолитного бетона, верхняя – железобетонные сваи промышленного изготовления. Также допускается применение свай-стоек, передающих нагрузку на нижний конец, упираемый в грунты несжимаемого типа.

Рекомендованные условия: работы проводятся круглогодично, посредством устройства свайных фундаментов в предварительно пробуренные скважины путем выкладки бетона и его затвердения методом термоса в контакте с грунтом. ГОСТ 24546-81 регламентирует предварительные проведения контрольных испытаний на уровень статистическую и выдерживающую нагрузку. Показано применение механизмов ударного действия, функции которых не имеют ограничений по мерзлотно-грунтовым условиям и дайне скважин. Для облегчения прохода грунтов с малым содержанием крупноскелетных фракций (до 20 мм диаметра включительно), обязательно использование приборов вращательного бурения.

Читайте также:  Как правильно закрыть свайно винтовой фундамент

Как сделать буронабивные сваи в вечномерзлых грунтах:

Подготовка строительной площадки подразумевает подсыпку гравийно-щебеночного состава для передвижения тяжелой специальной техники. До начала свайно-буровых процессов должны быть закончены все планировочные и земляные работы, произведена разметка свайного поля в соответствии с проектной документацией: оси будущих скважин отмечаются штырями, забиваемыми в грунт. Высота свободной надземной части штыря не допустима менее 15 см от высоты максимальной величины снежного заноса.

Покрытие подполья строений выполняется из шлама бурового, предварительно обезвоженного, асфальтобетона, железобетона и прочих гидроизолирующих материалов для минимизации риска проникновения влаги из коммуникаций в грунт, засоления свайных элементов и последующей их деструкции.

Проводимые работы по строительству монолитного плитного покрытия выполняются арматурщиками и бетонщиками типом захватки, при этом обязательно оставлять «гнездо» для пробуривания скважины. Рекомендовано ограждать место бурения деревянным коробом. Обязательным шагом является раскладка арматуры пакетами по направлению хода работ.

Выкладка бетонной смеси в пробуренную скважину выполняется порционно с обязательным уплотнением.

В периоды зимних морозов в смесь бетона добавляются противоморозные добавки

В периоды зимних морозов в смесь бетона добавляются противоморозные добавки, осуществляется прогрев бетонного состава, а место выкладки бетона утепляется плитными утеплителями.

Покрытие из бурового обезвоженного шлама производится одновременно с процессом бурения скважин. Равномерное распределение покрытия обеспечит дальнейшее обезвоживание шлама, в результате чего материал приобретет прочность, требуемую для передвижения. В некоторых случаях допускается добавка в шлам сухого цемента.

Важно! Покрытие подпольев сооружений выполняется после окончания работ по строительству фундамента, но до начала монтажа всего сооружения. Для приготовления смеси бетона рекомендовано применять высокоактивные и быстротвердеющие марки портланцемента марки М400 т выше, имеющие густоту теста до 28% (ГОСТ 10178-85).

Таблица классификации грунтов с коэффициентом крепости:

Наименование грунта

Описание грунта

Коэффициент крепости

Песчаный (I)

Пески рыхлые, влажные, черноземы, торф

≤ 0,5

Глинистый (II)

Глины, суглинки, песчано-глинистые грунты с мелкофракционной галькой и т.п.

0,5-1

Сезонно-мерзлые и вечномерзлые с температурой до -10 С

Грунты I, II типа с наличием примеси мелкого щебня, лесс слежавшийся, мел и пр.

1-2

Грунты с температурой мерзлости от -10 С и ослабленные горные породы

Грунты с значительным содержанием щебня, гальки, гравия, сланцы, песчаники глинистые, уголь бурый и пр.

2-6

Горные породы, крепкий вечномерзлый грунт

Выветренные породы изверженные типа гранитов, спилитов, мергели плотные, вечномерзлые грунты с температурой ниже -400 С.

6-10

Крепкие горные породы

Крупноскальные изверженные породы, галечные грунты с валунами, мрамор, доломиты и пр.

10-20

Крепчайшие горные породы

Мелкозернистые изверженные породы, щебенные и галечные с особо крупными валунами кристаллических пород, сланцы кремнистые и пр.

≥ 20

Ориентируясь на данные в таблице, застройщик определиться по принимаемому коэффициенту крепости, в зависимости от типа грунтовых масс, что облегчит расчет несущей способности фундамента на буронабивных сваях.

Поделиться:

  • Facebook
  • Telegram
  • Twitter
  • Pinterest

Расход бетона при устройстве буронабивных свай

Объем бетона буронабивных свай можно определить после того, как рассчитаны основные технические характеристики свай – несущая способность, глубина погружения, сечение, шаг, количество. Очевидно, что чем выше нагрузка от сооружения, тем меньше шаг и больше остальные параметры. На буронабивной фундамент для дома из газобетона потребуется меньше материала, чем на основание под сооружение из тяжелого бетона.

Чтобы определить количество бетона, нужно объем одной сваи умножить на их число. Объем сваи – это объем цилиндра, высота которого равна глубине погружения, а диаметр основания равен диаметру сваи/обсадной трубы (если нет уширения). В соответствии со строительными нормативами расход принимают 1,02 кубометра на 1 кубометр конструкции.

Типы ростверка

Выбор обвязки зависит от вида возводимого сооружения. Существуют следующие типы ростверка:

  1. Металлические балки. Изготавливаются из швеллеров или двутавров. Применяются для обвязки фундамента под деревянные дома.
  2. Деревянный брус. Этот ростверк используется при возведении домов из бруса, бревна, каркаса.
  3. Монолитная армированная железобетонная лента. Пригодна для строительства дома из любого материала. Обязательное условие — ширина ростверка должна соответствовать толщине будущих стен. Лента отличается высокой прочностью, надежностью, способностью выдерживать и равномерно распределять нагрузки.
Типы ростверка

Внимание! Укладка ростверка на почву или некоторое заглубление ростверка недопустимо, т.к. в результате пучения грунта лента ростверка часто деформируется, трескается или вовсе разрушается.

Строительство цоколя.

После того как свайный монолитный фундамент построен, приступаем к отделке цоколя. Цокольная отделка верхним краем крепится к нижней части дома и сверху защищается специальным оцинкованным козырьком (отливом). Снизу отделка не доходит до грунта на несколько сантиметров. Это делается для того, чтобы по время пучения грунта цоколь не подвергался деформации. Для отвода осадков монтируется дренаж, а также выполняется бетонная отмостка шириной около 70 см. Самое лучшее решение для отмостки по всему периметру дома – это тротуарная плитка. Она долговечна, эстетична и ремонтопригодна.

Устройство ростверка

Варианты ростверковых конструкций:

  • Высокий. Находится на возвышении от земли — на 15 см. Рекомендуется на склонах, возвышенностях, где участок имеет большие неровности. Соблюдение зазора между землей и ростверком необходимо для предотвращения разрушения в случае морозного пучения.

Высокий

Недостаток — потребуется проводить дополнительное утепление полов.

Устройство ростверка
  • Повышенный. Высота возвышения над землей — до 10 см. Способ менее затратный, но требует вложений на отделку фасадной части.
  • Заглубленный. Выкапывается ленточная траншея, с учетом высоты ростверка, монтируются сваи, переходят к заливке ленточной конструкции. Ростверк имеет свободное пространство от земли, но верхняя часть возвышается. Получается заглубленная конструкция.

Чтобы пространство между землей и бетонной основой не заполнялось, рекомендуется по периметру установить ограничители в виде прямого шифера или листового металла.

Ступени возведения монолитного ростверка:

Как собрать опалубку

Первый этап — монтаж опалубки. Нужно накидать песчано-гравийную подушку, толщиной 10-20 см. Производится некрепкая бетонная стяжка, поверх укладывается гидроизолирующий слой. Сборка опалубки производится из деревянных щитов.

Армирование

Обвязка производится для скрепления прутьев, свайной конструкции, образуя монолит.

Устройство ростверка

Примерный план армированияЗаливка бетона

Третий этап – заливка бетоном. Необходимо утрамбовать, пройдя лопатой по бетону, разрезая. Затем, бетон необходимо прикрыть полиэтиленовой пленкой, периодически увлажняя, выдержать 28 дней.

Преимущества и недостатки

Перед тем, как установить конструкцию, следует ознакомиться с положительными и отрицательными сторонами вопроса и изучить важные эксплуатационные характеристики.

К плюсам фундамента из железобетонных свай следует относить

  • Положительный результат строительства на проблемных участках (за исключением скалистого грунта)
  • Быстрота. Сооружение может быть установлено в течение суток, в то время как традиционный метод возведения фундамента требует не менее 7 дней. После этого можно тотчас же производить строительство несущих конструкций (монолитное основание позволяет продолжать работы только спустя 3-4 недели).
  • Сведение до минимума материалов для строительства и земляных работ.
  • Всесезонность. Формирование фундамента на забивных железобетонных сваях реально осуществлять в любое время года независимо от климата и погоды.
  • Длительность использования. Жб сваи под фундамент весьма износоустойчивы и способны противостоять любым погодным катаклизмам. Термин их пригодности может составлять около полторы сотни лет.
  • Прочность. Железобетонным сваям для фундамента, в конструкции которых использованы металлические стержни, свойственна способность переносить разнонаправленные нагрузки, что является необходимым качеством на неустойчивых участках.

Фундамент на забивных железобетонных сваях имеет всего лишь несколько минусов.

  1. Возможность оседания или искривления фундамента. Всегда существует возможность недостоверной характеристики глубинной почвы, поскольку не представляется возможным рассмотреть многометровый слой.
  2. Обязательное использование дорогостоящей специализированной техники для установки свай.
  3. Отсутствие подвального и цокольного помещения – реальные неудобства, с которыми придется столкнуться людям, принявшим решение о возведении фундамента на железобетонных сваях.

Этапы монтажа

Разберемся, как устроить буронабивной фундамент с ростверком своими руками.

Подготовка

Этапы монтажа

Расчеты все выполнены, проект составлен. Как только все параметры определены, можно переходить к работе. В первую очередь на строительной площадке следует снять слой плодородной земли.

Строительство начинают с выноса расположения опорных свай на участок – делают разметку. Чтобы она не мешала земляным работам, готовится обноска из досок. Элементы выставляются по периметру объекта на определенных расстояниях, чтобы не создавать помех для бурения. В доски вбивают гвозди, натягивают шнур, обозначающий оси объекта. Во время устройства обноски необходимо контролировать параллельность и перпендикулярность осей.

Бурение

Продолжаем рассматривать технологию устройства буронабивного фундамента. Предстоит выполнить бурение скважин на глубину, установленную проектным заданием, здесь возникает вопрос: чем бурят грунт под ростверковый фундамент? Для такой работы используют ручной бур, который в процессе проходки не выносит грунт на поверхность, а уплотняет его по стенкам скважины.

Буря скважину, следует контролировать расположение бура – он должен входить в грунт под прямым углом, без отклонений.

Диаметр скважины устраивается на пять – семь сантиметров больше, чем аналогичный параметр свай, дно тщательно утрамбовывается, устраивается подушка из песка и гравия высотой от десяти до тридцати сантиметров.

Этапы монтажа

Установка обсадных труб

С их помощью создается препятствие для грунта, который может обсыпаться со стен скважины, обеспечивается безопасность выполнения работ. По технологии устройства свайно-набивного фундамента с ростверком на уплотненных глинистых участках и суглинистых почвах такие трубы разрешается не устанавливать, но если вы работаете самостоятельно, то такие элементы лишними не будут. В трубах легче монтируется каркасная основа для армирования, облегчается процесс бетонирования и уплотнения бетонной массы. Обсадные трубы могут быть из пластикового или металлического материала, с этой же целью используются асбестоцементные отрезки, подходящие по диаметру. При наличии достаточного количества денежных средств рекомендуется приобретать настоящие обсадные трубы с подготовленными стыками и удобными соединениями. Трубы устанавливаются в скважины строго вертикально, зазорные участки между ними и стенами скважин заполняются песком и уплотняются.