Cвайный фундамент своими руками для коттеджа или загородного дома

Несмотря на стремительное развитие строительных технологий, применение самых современных строительных материалов и механизмов, вести строительство новых сооружений становится все труднее. В основном это связано с отсутствием свободных стройплощадок с подходящими для строительства условиями. При этом самая главная проблема заключается в возведении фундамента будущего сооружения.

Выбор марки прочности бетона для заливки (бетонирования) фундамента частного дома

Для заливки фундамента частного дома используется бетонный раствор не ниже марки М200 (см. статью «виды бетона»), а при строительстве каменных или блочных строений марки М250-М300. Однако, при использовании этих марок для фундамента необходима гидроизоляция, потому что данные виды бетонных растворов не являются водонепроницаемыми.

Многие специалисты рекомендуют сразу использовать специальные гидротехнические бетонные смеси марок М400 и выше. Однако здесь Вас могут подстерегать опасности: неспециалисту очень сложно определить на вид марку бетона, и привезти вам могут все что угодно, поэтому первым делом при поставке требуйте сертификат, подтверждающий подлинность марки бетона и его соответствие ТУ и ГОСТ.

Плохое качество бетонной смеси можно определить только через 28 дней, когда откровенный брак проявится на застывшем фундаменте, однако и на вид качество свежего бетона определить можно.

Откровенный брак — это консистенция раствора, то есть соотношение цемента и наполнителя: образование пустот при заливке, которые должны заполняться сухим наполнителем, говорит о плохом качестве бетонной смеси.

Выбор марки прочности бетона для заливки (бетонирования) фундамента частного дома

Так же браком считается шелуха от щебня: при перемешивании в миксере щебень шелушится — это брак. Поставщики могут попытаться объяснить Вам, что это предполагаемый отсев, однако он не предусмотрен в рецептуре бетонов средней фракции.

Разумеется, необходимо проверить доставленную бетонную смесь на радиоактивность. По первому классу радиоактивности, раствор не должен быть более 370 бк/кг, более высокие показатели означают, что у недобросовестного поставщика в бетоне находится щебень, не предназначенный для жилого строительства, такой щебень можно использовать только для железно-дорожного строительства.

Имейте в виду, что стандартные дозиметры радиационного фона имеют показания в мкр/ч, а не в бк/кг, поэтому необходимо заблаговременно подготовиться и уметь переводить показания.

набивных свай и технология их устройства.

Набивные сваи устраивают на месте их будущего положения пу­тем заполнения скважины (полости) бетонной смесью или песком. В настоящее время применяют большое количество вариантов реше­ния таких свай. Их основные преимущества:

  • возможность изготовления любой длины;

  • отсутствие значительных динамических воздействий при устрой­стве свай;

  • применимость в стесненных условиях;

■ применимость при усилении существующих фундаментов.

Набивные сваи изготовляют бетонными, железобетонными и грун­товыми, причем имеется возможность устройства свай с уширенной пятой. Способ устройства свай прост — в предварительно пробуренные скважины подается для заполнения бетонная смесь или грунты, в ос­новном песчаные.

Применяют следующие разновидности набивных свай — сваи Страу­са, буронабивные, пневмонабивные, вибротрамбованные, частотрамбованные, вибронабивные, песчаные и грунтобетонные. Длина свай дости­гает м при диаметре 50… 150 см. Сваи, изготовляемые с примене­нием установок фирм Като, Беното, Либхер могут иметь диаметр до 3,5 м, глубину до 60 м, несущую способность до 500 т.

Буронабивные сваи. Характерной особенностью устройства буронабивных свай является предварительное бурение скважин до задан­ной глубины.

Самими первыми в нашей стране, на основе которых применяются все существующие разновидности буронабивных свай, являются сваи Страуса, которые были предложены в 1899 г. Изготовление свай вклю­чает следующие операции:

  • пробуривание скважины;

  • опускание в скважину обсадной трубы;

  • извлечение из скважины осыпавшегося грунта;

  • заполнение скважины бетоном отдельными порциями;

  • трамбование бетона этими порциями;

  • постепенное извлечение обсадной трубы.

В пробуренную до проектной отметки (5… 12 м) скважину осторож­но опускают трубу диаметром см и далее загружают бетонной смесью. После заполнения скважины на глубину около 1 м бетонную смесь трамбуют и медленно поднимают вверх обсадную трубу до тех пор, пока высота смеси в трубе не уменьшится до 0,3…0,4 м. Снова за­гружается бетонная смесь и процесс повторяется. Учитывая, что диа­метр скважины больше диаметра обсадной трубы и поверхность про­буренного грунта оказывается неровной, шероховатой, при наполне­нии бетонной смесью обсадной трубы, ее подъеме и уплотнении сме­си, бетон заполнит весь свободный объем, включая и зазор между стенками скважины и обсадной трубой. Часть бетона и цементного мо­лока проникнет в грунт, повысив его прочность.

Недостатки способа — невозможность контролировать плотность, и монолитность бетона по всей высоте сваи, возможность размыва несхватившейся бетонной смеси грунтовыми водами.

Армирование свай производят только в верхней части, где на глу­бину 1,5…2,0 м в свежеуложенный бетон устанавливают металличе­ские стержни для их последующей связи с ростверком.

Достоинства и недостатки буронабивных свай

Достоинства:

  • увеличение надежности сооружения за счет уменьшения неравномерности осадок;
  • сокращение объема выполняемых земляных и бетонных работ;
  • использование в качестве основания малоподвижных грунтов на большой глубине;
  • экономичность — довольно доступная цена для среднестатистического гражданина;
  • передача на одну сваю больших нагрузок (по сравнению с забивной сваей);
  • устройство свай большого диаметра (повышается горизонтальная нагрузка на одну сваю);
  • уменьшение влияния погодных условий на сроки возведения фундамента;
  • уменьшение использования транспорта и механизмов;
  • отсутствие динамических воздействий на грунт и близлежащие сооружения в месте производства работ.

Недостатки:

  • значительное увеличение расхода бетона (из-за отсутствия уплотнения грунта рядом с изготавливаемой сваей);
  • технологическая сложность монтажа буронабивных свай;
  • значительное использование ручного труда;
  • сложность контроля технологического процесса изготовления свай (особенно в условиях неустойчивых грунтов);
  • большой разброс (до 30%) несущей способности однотипных свай в одинаковых геологических условиях, что значительно затрудняет расчет несущей способности фундамента из буронабивных свай в целом.

Виды опалубки для свай

Поскольку свая представляет собой бетонный столб, то опалубка должна иметь такую же форму. Труба для опалубки может быть изготовлена из разных материалов. Самый простой вариант – рулон, свернутый из рубероида.

Но, несмотря на простоту, этот вариант довольно часто используется, так как рубероид является гидроизоляционным материалом. То есть, его использование исключает впитывание грунтом влаги из раствора, а это способствует нормальному набору прочности бетона. Но есть и другие варианты.

Несъемная

Виды опалубки для свай

Упростить работу по строительству помогает применение несъемной опалубки для свай. Простым вариантом стационарной формы является картонная опалубка. По сути, это труба из полимерного материала, обвитая по спирали плотным картоном. Недостатком картонных форм является их способность впитывать влагу.

Чтобы исключить этот недостаток, необходимо использовать формы, в которых картон покрыт слоем полимерного клея с водоотталкивающими свойствами. Картонные формы выпускают в широком ассортименте:

  • диаметр форм может варьироваться в пределах 0,15-1,25 метра;
  • сечение может быть круглым, квадратным или прямоугольным;
  • толщина стенки формы зависит от диаметра и может составлять 3-15 мм;
  • длина формы может достигать 11 метров;
  • масса форм также зависит от диаметра и составляет от 1,8 до 9 кг/метр погонный.

Съемная

Виды опалубки для свай

Для постройки фундамента может быть применен и съемный вариант опалубки. В качестве форм часто применяются трубы из пластика или стали. Технология использования проста:

  • в скважины устанавливается труба;
  • заливается раствор;
  • через 2-3 часа после заливки форма вынимается.

Типы забивных свай

В первую очередь фундаменты такого типа разделяются на три крупных группы по назначению:

  1. общестроительные;
  2. мостовые;
  3. электротехнические.

Существует несколько классификаций общестроительных изделий в зависимости от различных показателей. Наиболее важные из них:

  1. по материалу (железобетонные, металлические, деревянные);
  2. по типу арматуры (с предварительным напряжением или без него);
  3. по типу поперечного сечения (круглые сплошные или полые, квадратные, тавровые);
  4. по технологии изготовления (сборные или монолитные).

Материал деревянных свай необходимо подбирать в соответствии с ГОСТ 9463-2016. Для бетонных разработано множество нормативных документов:

  • ГОСТ 19804-2012 — общие технические условия;
  • ГОСТ — квадратные сплошные без армирования;
  • ГОСТ — квадратные сплошные с поперечной напрягаемой арматурой;
  • ГОСТ — квадратные сплошные с круглой полостью и армированием (напрягаемым и ненапрягаемым);
  • ГОСТ — полые круглого сечения с ненапрягаемой арматурой;
  • и т.д.

Чаще всего используются сваи квадратного сечения. Важно сделать грамотный выбор между элементами с предварительным напряжением арматуры или без него. Погружение железобетонных забивных свай с преднапряжением характеризуется:

  • большей максимальной нагрузкой на один элемент;
  • высокой трещиностойкостью;
  • большей устойчивостью к переменной нагрузке и работе в сложных гидрогеологических условиях.

При подборе рассматривают также финансовую составляющую вопроса.

Расчет фундамента ТИСЭ

Правила вычисления аналогичны расчетам свайного фундамента. Выполняется расчет нагрузки от капитального строения. Полученное значение сравнивают с несущей способностью выбранного количества свай.

Предварительно выполняется расстановка свайных опор ТИСЭ. По углам будущего сооружения, в местах пересечения стен и по периметру конструкции. Минимальное расстояние составляет 1,5 м, максимальное — 3 м.

Расчет фундамента ТИСЭ

Вычисляется нагрузка от жилища. Учитывается вес дома и его вместимость: мебель, декор, бытовая техника, другие тяжеловесные вещи.

Усредненные нагрузки

Полученное значение нужно умножить на поправочный коэффициент, равный 1,3. Это запас прочности. Получаем нагрузку, передаваемую на свайный фундамент. По табличному значению узнаем сечение опоры, которая выдержит такую нагрузку.

Несущая способность свай

Расчет фундамента ТИСЭ

Если передаваемый вес свайных изделий мал, нужно увеличить их количество. Допускается выполнение «пятки» большего диаметра.

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

Технологические особенности создания свайного фундамента

Технология формирования свайного поля под фундаментное основание предусматривает различные виды операций:

  • закручивание винтовых свай. Оно выполняется вручную или с помощью специальных механизмов;
  • бурение под сваи. Выполняется ручным буром или специальным оборудованием в зависимости от количества и диаметра опор;
  • погружение опорных элементов. В зависимости от конструкции опор можно забить сваи, забетонировать в скважине и ввинтить в грунт.

Требования к опорным элементам свайного фундамента регулирует ГОСТ. Сваи изготавливаются и подбираются в строгом соответствии с положениями нормативного документа.

Достоинства и недостатки

Свайно-ленточный фундамент имеет свои плюсы и минусы. Естественно, что в первую очередь обращается внимание на положительные моменты, потому что именно они характеризуют фундаментную основу. К ним следует отнести следующие факты:

  • для строительства ленточных фундаментов требуется не менее половины средств, выделенных на строительство. Свайный вариант значительно дешевле, так как в землю опускаются только столбы, а не вся монолитная лента. Единую конструкцию будет иметь лишь ростверок;
  • времени и трудозатрат на устройство фундаментной основы потребуется много. А здесь большой котлован готовить не придется;
  • работа вполне выполняется собственными силами, привлечение специальной техники не требуется;
  • мелкозаглубленный свайно-ленточный фундамент можно возводить на сложных грунтах и наклонных участках;
  • основа отлично переносит подвижки почвы и пучение;
  • если все технологии соблюдены, то фундамент гарантирует надежность и длительный эксплуатационный период.

Теперь рассмотрим недостатки свайно-ленточного фундамента:

  • под домом не будет возможности устроить подвальное помещение или погреб;
  • свайно-ленточная фундаментная основа для строительства массивных объектов не подходит;
  • во время зимнего сезона такой тип основания зачастую становится причиной сквозняков в доме. Приходится дополнительно утеплять полы и устраивать вентиляцию, чтобы не скапливался конденсат;
  • для строительства стен придется использовать только легкие группы материалов.

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.

Как рассчитать глубину погружения

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

Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Читайте также:  Как сделать свайный фундамент с ростверком