Как правильно сделать обвязку фундамента из бруса на винтовых сваях

Минусы и проблемы во время установки СФ

Фундамент свайного типа, как и свайно-винтовой, предназначены для длительного использования. Долгий срок эксплуатации – это самая важная характеристика в этом виде конструкции

Для того, чтобы обеспечить этот параметр, крайне важно провести установку конструкции правильно и учесть самые распространенные ошибки в этом процессе

Любой грунт может содержать в себе твердые объекты и камни, которые становятся препятствием для забивки свай в случае, если Вы выбрали свайно-винтовой или забивной тип фундамента. Если в процессе забивки произошло так, что свая натолкнулась на камень или иного рода твердое образование, то ни в коем случае нельзя продолжать процесс, также нельзя проводить наращивание сваи. При столкновении происходит отклонение от нужного угла забивки и данный элемент фундамента не будет надежным для опоры и может стать причиной разрушения здания.

Нельзя заниматься вывинчиванием опорного элемента, после того, как была произведена его установка. Это часто происходит при необходимости частичного демонтажа конструкции. Правильная установка свай должна проводиться в грунт с достаточной степенью уплотнения. Но если перед этим из него была вывинчен опорный элемент, то грунт в это месте стал рыхлым и непригодным для установки. Из-за этого может наступить существенное проседание грунта и деформация всего строения.

Предварительно выкапывать ямы также запрещено. Выкопанная яма для установки сваи не сможет обеспечить необходимого уровня устойчивости конструкции. Установка проходит на расстояние от 6 до 8 метров вглубь только в плотный и устойчивый грунт. Если после установки опорного элемента в грунт не было достигнуто нужной стабильности, то необходимо сделать утрамбовку почвы и продолжить установку. Не менее важны предварительные изыскания и расчеты, которые определяют несущую способность опоры. Из-за ошибок на этом этапе строительства могут возникнуть погрешности в дальнейшей установки, есть вероятность, что несущая способность будет занижена. В такой ситуации устранение ошибки можно добиться, осуществив прокладку железобетонных поясов в межэтажных перекрытиях.

Следует срезать технологическое отверстие, прежде чем приступать к установке опоры

Иногда можно встретить таких мастеров, которые не делают это, аргументируя тем, что таким образом можно сэкономить материал, однако необрезанные технологические отверстия в дальнейшем становятся причиной разрушения здания.

Очень важно выполнить выравнивание всех опорных элементов фундамента в конце процесса их установки. Учитывая то, что такой тип фундамента применяют там, где рельеф не слишком ровный, то важно соблюдать определенную установленную высоту над поверхностью земли каждого из элементов. Этот этап отразится в дальнейшем на качестве и надежности опорной конструкции

Еще одна ошибка, к которой приводят неправильные изыскания и последующие расчеты – это не до конца забитая свая. Достижение проектной отметки уровня вбивания опорного элемента можно обеспечить, осуществив дополнительные изыскательские мероприятия и откорректировав проект, увеличив степень нагрузки благодаря надстройкам

Этот этап отразится в дальнейшем на качестве и надежности опорной конструкции. Еще одна ошибка, к которой приводят неправильные изыскания и последующие расчеты – это не до конца забитая свая. Достижение проектной отметки уровня вбивания опорного элемента можно обеспечить, осуществив дополнительные изыскательские мероприятия и откорректировав проект, увеличив степень нагрузки благодаря надстройкам.

Важно: проводить процесс установки свайного фундамента следует только профессионалам, ведь такая разновидность опоры применяется не очень давно, а потому опытных специалистов в этом деле мало

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 установленных опор под один уровеньИсточник blog-potolok.ru

• 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.

Грамотно рассчитанный фундамент способен выдержать многоеИсточник de.decorexpro.com

Как рассчитать нагрузку строения из бруса на винтовые сваи

Для расчетов принимается: один квадратный метр поверхности сруба и несущих перегородок из самого распространенного строительного бруса 200х150 весит 70-100 кг. Один квадрат чердачного перекрытия с утеплителем весит от 100 до 150 кг, удельный вес кровли из рубероида или шифера – 50 кг, из черепицы – 80 кг. Погонный метр двойной обвязки винтовых свай брусом весит до 50 кг. При использовании в качестве ростверка металлопроката, вес определяют по справочникам. Необходимо учесть вес винтовых свай, один метр залитой цементным раствором опоры диаметром 108 мм весит 100 кг.

При расчете веса снежного покрова используют следующие данные:

• Южные районы – 50 кг на квадратный метр крыши;
• Средняя полоса – 100 кг;
• Северные районы – 190 кг.

Приведенные данные актуальны для пологих крыш с углом наклона менее 35 градусов, для остроконечных крыш применяют коэффициент 0.5.

Вес домового оборудования, отделочного материала и мебели застройщик определяет самостоятельно.

Для более точного сбора нагрузок лучше воспользоваться СП 20.1330.2016 «Нагрузки и воздействия».

Земляные работы

Учитывайте, что при бурении, скважина выходить шире чем диаметр бура. Для определения итогового размера скважины рекомендуется пробурить тестовую скважину в таком же грунте как на площадке.

После бурения, скважина очищается от рыхлого грунта. Скорее всего очистить полностью скважину не получится. Грунт, что не получается вынуть из скважины, трамбуется.

На дно скважины укладывается подушка 30-50 см (зависит от грунта). Используйте песок крупной и средней фракций. Подушка так же трамбуется.

Если ростверк заглубленный, то под него устраивается песчано-гравийная подушка как под ленточный фундамент. Для “висячего” ростверка земляные работы не нужны.

Методы устройства набивных свай

Технология устройства набивных свай отличается от установки забивных опор, и заключается в нескольких этапах работ:

• Сначала пробуривают скважину в грунте. Если скважина упирается в сыпучий грунт, то на её дне создают песчаную подушку.
• Подстилающий слой готовят смешиванием песка и гравия в равных долях. Толщина утрамбованной подушки должна быть не менее 150 мм. Как правило, в качестве гидроизоляции, на поверхность подушки укладывают слой рубероида.
• В случае установки сваи в обводнённом грунте, потребуется дополнительное укрепление стенок скважины от обрушения боковой поверхности ствола.
• Специальным устройством на стенки скважины под давлением подаётся насыщенный глинистый раствор. Эти самым создаётся водонепроницаемый слой. Образовавшаяся «кора», надёжно предохраняет боковую поверхность скважины от обрушения.

Применение обсадных труб

Обсадные трубы применяют в самых слабых грунтах. В готовую пробуренную скважину с помощью гидравлических домкратов погружают сегменты трубы. Внутреннее пространство обсадной трубы очищают от посторонних предметов и мусора.

Внутрь трубы помещают арматурный каркас. Заливку бетоном производят через специальный рукав

Очень важно соблюдать послойное уплотнение бетонной смеси глубинными вибраторами. Трамбуют каждый слой толщиной 200 мм

Выбор свай для свайно-набивного фундамента

Свайно-набивной фундамент является одним из самых надежных и распространенных способов устройства фундамента. Он позволяет создать прочную и устойчивую основу для строения. Важным аспектом при строительстве свайно-набивного фундамента является выбор правильных свай.

При выборе свай для свайно-набивного фундамента следует учитывать следующие факторы:

Грунтовые условия. Тип грунта, его плотность и несущая способность определяют тип свай, которые будут использоваться. Например, при песчаных грунтах часто применяют металлические или бетонные сваи, а при глинистых грунтах – сваи из древесины.
Нагрузка. Рассчитывается максимальная нагрузка, которую должен выдерживать фундамент. От этого зависит выбор длины, диаметра и формы свай

Нагрузка может быть разной в разных частях фундамента, поэтому важно учесть особенности каждой части.
Климатические условия. Они также могут влиять на выбор свай

Например, в зонах высокой влажности или сезонных заморозков могут использоваться сваи с дополнительной защитой от влаги или мороза.

Свайно-набивной фундамент может включать в себя различные типы свай:

• Металлические сваи. Такие сваи обладают высокой прочностью и надежностью. Они часто используются в случаях, когда необходимо выдерживать большие нагрузки. Металлические сваи могут быть круглыми или профильными.
• Бетонные сваи. Это один из самых популярных типов свай. Бетонные сваи имеют высокую несущую способность и устойчивы к грунтовым перемещениям. Они выполняются из бетона и металлической арматуры.
• Древесные сваи. Такие сваи часто применяются при строительстве на глинистых или влажных почвах. Деревянные сваи можно изготавливать из разных пород древесины, таких как сосна или дуб.
• Усиленные сваи. В некоторых случаях могут использоваться сваи с дополнительными усилениями для повышения прочности и устойчивости фундамента.

При выборе свай для свайно-набивного фундамента необходимо обращаться к специалистам, таким как инженер-геолог или консультант по фундаментам. Они смогут оценить грунтовые условия, рассчитать нагрузку и подобрать наиболее подходящие сваи для вашего строительства.

Область применения различных видов свай набивного типа

Ограничения по области использования этого типа свайных конструкций касаются их расположения в структурах грунтовых вод, имеющих агрессивную реакцию или промышленных отходов. Дополнительные ограничения касаются невозможности применения этих опорных изделий на почвах, в которых присутствуют крупные частицы камней или твердых минеральных образований.

Набивные сваи на проблемных грунтах

Буронабивные сваи устанавливаются на объектах, имеющих большие нагрузки в горизонтальном и вертикальном направлениях. Их монтируют в местах наличия остаточных элементов из камней, бетона или железобетона, в местах с твердой консистенцией глинистой структуры, на участках где недопустимо использование свай забивного типа из-за риска провоцирования деформации конструкций расположенных вблизи.

Набивные сваи, монтаж которых производится с применением вертикальных труб с теряемым башмаком, заполняемых уплотненным бетонным раствором в области опоры основания. Эти устройства отличаются большей эффективностью использования несущих характеристик почвы и используются при наличии колебаний уровней расположения плотных слоев грунта или в случае отсутствия конструкций из железобетона.

Виды и особенности

Каждая опора фундамента – это цельный или полый внутри стержень, предназначенный для вертикального заглубления в грунт. По материалу изготовления опоры для свайно-ростверкового фундамента могут быть такими:

1. Деревянные. Делаются из толстого бруса или других пиломатериалов. Используются довольно редко из-за огромного количества минусов – малого срока службы, разрушения от влаги, гниения, влияния микроорганизмов. Возможная сфера применения – стройка небольших хозяйственных сооружений.
2. Железобетонные. Считаются наиболее популярными благодаря высокой несущей способности. Сваи приобретают в готовом виде или заливают непосредственно на площадке, делая внизу небольшое расширение – «пятку» для заякоривания в почве. Любые бетонные опоры при заливке надо армировать. Глубина их заглубления может достигать 3 метров.
3. Металлические. Хорошо подходят для частного домостроения, для домов и бань из дерева, каркасных зданий. На слишком большие нагрузки они не рассчитаны, а коррозия делает такие опоры менее долговечными, чем железобетонные. Для изготовления металлических опор используют отрезки двутавров, швеллеров, балок, рельс.

Заглублять сваи в грунт можно разными способами. Классификация фундаментов по способу погружения такова:

1. Винтовые. Сваи для конструкции изготавливаются на заводе из толстых труб со стенкой от 4 мм. Нижняя часть опор представляет собой лопасть, вращающуюся по спирали, с соответствующей конфигурацией. Наконечник опор острый (литой или приваренный), поэтому они работают наподобие саморезов – завинчиваются в почву. Обычно монтаж винтовых конструкций производится с привлечением специальной техники, но небольшие сваи могут вкручиваться даже вручную. Большой плюс – возможность повторного использования винтовых свай.
2. Забивные. Выполняются из металла или бетона с армированием, могут быть пустотелыми. Забиваются в заранее подготовленные скважины с помощью особых механизмов. Построить фундамент с такими опорами несложно, процесс движется очень быстро. Минус – сильные подвижки грунта при забивании. Необходимо помнить, что это может вызвать разрушение расположенных рядом построек.
3. Буронабивные (набивные). Каждая опора заливается непосредственно на месте в установленную в скважину несъемную опалубку. Формы для заливки делают из рубероида, асбестоцементных труб, пластика. Внутрь обязательно ставят прутки арматуры, после чего вливают бетон. Преимущество – возможность сделать все работы своими руками, недостаток – длительный период застывания раствора. (Читайте статью на тему «Бурение фундамента — особенности, плюсы и минусы, этапы работы»)

Кроме того, сваи для фундаментов различаются по техническим возможностям и переносимости нагрузок:

• Висячие. Несущие способности обусловлены конкретными показателями — прочностью грунта под нижним концом, а также силой трения, влияющей на боковые стенки. Висячие опоры хорошо зарекомендовали себя в местности с низким уровнем грунтовых вод, а также при глубоком пролегании плотных пластов почвы.
• Стойки. На сваи этого типа могут воздействовать самые высокие нагрузки. Они представляют собой прочные опорные конструкции, формируют жесткое сцепление с плотными слоями грунта.

Разновидности ростверков

При выборе плана постройки здания и типа фундамента нужно определиться и с ростверком, который будет изготовлен. По материалу исполнения и конструктивным особенностям ростверк может быть таким:

• Монолитно-железобетонный. Применяется чаще всего, пригоден в качестве основания под здания разной этажности. Внешне представляет собой ленту или цельную плиту, заливается на месте. Удобен для формирования пола по его верхней части.
• Сборный. Изготавливается из металла, выглядит как обвязка или сварной каркас. Обычно применяется при возведении каркасных домов, либо гаражей, бань, хозпостроек.
• Сборно-монолитный. Отдельные элементы из бетона собираются на площадке в единое целое с помощью специальных замков и других стыковочных деталей.

Ростверк для фундамента может находиться на поверхности почвы или углубляться вниз. Самый надежный тип ростверка – заглубленный. По сути, он напоминает обычный ленточный фундамент, поскольку располагается ниже промерзающего пласта. Для заглубленных ростверков действует ограничение: их не применяют на сложных, обводненных, сильно пучинистых грунтах из-за высоких нагрузок на боковые стенки.

Схема создания незаглубленного ростверка для основания здания еще проще, ведь такая конструкция ставится над почвой с зазором и не требует рытья траншеи. Этот вариант идеален для рыхлых, пучинистых, постоянно смещающихся грунтов.

О винтовых сваях подробно

Промышленность освоила выпуск винтовых свай двух видов. В одном варианте подобие винтовой резьбы в конце сваи создают путем приваривания листового металла, в другом – сваи отливаются в специальных формах, винт создается как единое целое. Такие винты намного прочнее и практически не имеют эксплуатационных ограничений.

Эти изделия имеют антикоррозионное покрытие, не уступающее покрытиям, применяемым для подводных частей кораблей. Сваи с приваренными винтами в основном используют в частном домостроении.

На изображении 1 показаны такие сваи. Отверстие в верхней части ствола используют для создания рычага вращения. При необходимости ствол можно удлинить путем сваривания с трубой равного диаметра, но обязательно через усиление с внутренней стороны. При этом нижнюю трубу необходимо обрезать ниже отверстия примерно на 20 см. Сварочный шов хорошо зачищают и покрывают защитным слоем.

Схема устройства фундамента на винтовых сваях.

На изображении 2 показана свая с готовым оголовком для ростверка. Для ее вращения придется создать несложную конструкцию, которую закрепляют болтами на оголовке.

Проходя в плотном грунте, свая его не разрушает, а еще сильнее уплотняет

Это значит, что сопротивляемость грунта внешним нагрузкам за счет сил трения возрастает, что особенно важно для висячих свай, которые не достигают плотного грунта. Такие стержни воспринимают нагрузку от здания только за счет сил трения между стволом и уплотненным грунтом. Желательно, чтобы таких свай не было

Желательно, чтобы таких свай не было.

По надежности и долговечности фундаменты на винтовых сваях не уступают другим типам фундаментов, а по некоторым показателям и превосходят многие из них. Вот вполне очевидные преимущества винтовых свай:

1. Вворачивая сваи на разную глубину, можно полностью отказаться от выравнивания территории;
2. Близлежащие постройки и подземные коммуникации не являются препятствием для применения;
3. Ручное вворачивание и эксплуатация свай абсолютно безопасны, так как их поверхность не ребристая;
4. Даже самостоятельно установить сваи можно достаточно быстро;
5. В соответствии с требованием ГОСТ 25100-95 нагрузка на одну сваю должна быть не менее 4 т(не путать с допускаемой нагрузкой на основание). Обычно же она равна примерно 5 т;
6. Установку свай можно выполнять в любое время года и в любые грунты (кроме скальных оснований).

Особенности свайно подобного фундамента

Схема свайно-ленточного фундамента.

Для домов из дерева или пеноблока (если вес строения небольшой) применяют сваи диаметром 108 мм, для более тяжелых строений – сваи диаметром 133 мм. Диаметр винтовой лопасти в 1,25 раз больше. Несущая способность составляет в среднем 6,5 т (для d=108 мм) и 9,5 т (для d=133 мм). Эти нагрузки соответствуют глубине вворачивания в тугопластичные грунты на глубину 1,7-1,8 м. Такими грунтами могут быть глины и суглинки.

Сваи можно подобрать практически для любой глубины. Вот существующие размеры винтовых свай в см: 165, 180, 200, 250, 300 и далее через 50 см до 11 м. Вворачивание производят по часовой стрелке до упора (или до деформации отверстия для рычага).

Виды набивных свай

Набивные сваи, армируются в оголовках или сплошным способам, используемым в случаях, указанных ниже. По этому принципу устройство этого типа свай отличается от забивных конструкций, в которых использование арматуры обеспечивает целостность структуры. Опорные элементы, используемые для устройства фундаментов, отличаются между собой по используемому материалу, технологии изготовления и способу устройства.

По используемому материалу различают

• песчаные;
• грунтовые;
• бетонные;
• железобетонные, представляющие собой конструкции из стали с наполнением из бетона;
• песко-бетонные;
• грунтобетонные;
• составные конструкции из железобетона;
• деревянные;
• с оболочками из асбоцемента, синтетики или металла.

По способу заделки

• со свободной поверхностью оголовка;
• с соединением с поверхностью связующего элемента ростверка или основанием в виде нижней плиты перекрытия подвала строения.

По внешнему виду

• одиночные элементы;
• свайные группы;
• расположение опорных элементов в форме ленты;
• в виде связанных между собой элементов, представляющих плоскость.

Технологии изготовления и виды набивных свай

По глубине монтажа

• структуры длиной до 6м;
• объекты, имеющие длину свыше 6м.

По расположению относительно горизонтальной поверхности грунта

• части, расположенные вертикально;
• расположение элементов под некоторым углом.

По сечению в горизонтальной плоскости

• Монолитные с круглой формой;
• Выполненные в виде кольцевых элементов.

По принципу передачи усилий в объеме грунта

• анкерного типа, при этом способе устройства, как и в случае с конструкциями, испытывающими напряжения кручения, практикуется использование армирования сплошным способом;
• висячие, осуществляют передачу усилий за счет силы трения, мешающей их перемещению в структуре почвы;
• опорные структуры в виде стоек, представляющие собой связанные между собой в области оголовка отдельные опорные элементы оснований.

Применение свай

Данный тип свай используется для частного и промышленного строительства

Подобные сваи, на сегодняшний день, являются одними из самых популярных фундаментных опор. Работы по их устройству незатейливы и вполне доступны для индивидуального застройщика. Несмотря на то, что данные конструкции предназначены для слабых водонасыщенных оснований, их с успехом применяют и на более плотных грунтах. Привлекательность их применения состоит в доступности и экономичности работы по их устройству.

В промышленном строительстве набивные сваи выглядят в виде труб большого диаметра. Массивные трубы опускают на большую глубину с помощью специальной техники.

Как рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

При расчете свайно-ростверкового фундамента, помимо самих свай, требуется определить основные параметры ростверка. Полный расчет достаточно сложен и проводится специалистами. При изготовлении ростверка ленточного типа из бетона пользуются практическими рекомендациями: высота – более 30 см, ширина – минимум 38 см.

Важный элемент – армирующий пояс из продольных и поперечных стальных арматур диаметром 12-14 мм. Крайние элементы должны находиться под слоем бетона толщиной не менее 2 см.

Калькулятор онлайн: Быстрый и правильный подсчет размеров, потребности арматуры и бетона

Достоинства и недостатки забивного свайного фундамента

Эксплуатационные особенности, а также достоинства и недостатки зависят в первую очередь от материала и технологии изготовления свай. Но существуют и общие характеристики.

Достоинства забивного фундамента

1. Обладают высокой прочностью и способны выдерживать большие нагрузки, особенно фундаменты на железобетонных сваях.
2. Монтаж фундамента не требует серьезной подготовки участка и объемных земляных работ.
3. Идеально подходит для затопляемых территорий, так как есть возможность поднять дом над уровнем затопления.
4. Монтажные работы, не смотря на трудоемкость, проводятся в короткие сроки.
5. При возведении забивного основания, почва не разрыхляется, а наоборот, утрамбовывается, за счет чего повышается надежность и устойчивость конструкцию.
6. Нагрузки на фундамент передаются на глубинные плотные грунты. Это увеличивает несущую способность основания.

Забивной фундамент на практике: возведение при помощи специального оборудования.

Недостатки

1. Необходимость привлечения спецтехники.
2. Могут возникнуть сложности с оборудованием цокольного помещения.
3. Фундамент недостаточно надежен на набухающих и просадочных грунтах.
4. Возможна неравномерная усадка фундамента. Причиной может послужить различие в плотности грунта и разная нагрузка на сваи.

Классификация свай забивного типа

По типу сечения столбы бывают:

• цельными;
• трубчатыми (диаметр которых не превышает 80 см и которые имеют грунтовое ядро);
• Н-образными;
• с закрытым концом.

По материалу изготовления могут быть:

• из древесины;
• из стали;
• железобетонными.