Свайный фундамент – технология монтажа, этапы установки

Правильный выбор и монтаж фундамента имеет определяющее значение в строительстве, т.к. от качества основания зависят эксплуатационные характеристики дома.

На слабонесущей почве рекомендуется устройство свайного фундамента. Конструктивная особенность (отличие от других видов фундамента) заключается в использовании свай. Проходя через нестабильный грунт, сваи опираются на более глубокие и плотные его слои. Сваи изготавливаются заводским способом или непосредственно на месте строительства дома.

Технология устройства свайного фундамента

Схема устройства свайного фундамента для дома

Монтаж и установка начинается с изучения правил выполнения предварительных замеров, расчетов и составления чертежа.

1 этап – подготовительный

Подготовка включает в себя:

1.1. Изучение несущей способности грунта

Этот параметр определяется его свойствами, узнать которые можно путём геодезического обследования местности, а именно:

• испытание эталонными сваями. Дает возможность определить наиболее подходящий для конкретного случая вид свай;
• изучение степени подвижности грунта. С этой целью выполняется статическое и динамическое зондирование почвы. Выполнить этап самостоятельно не получится ввиду его сложности;
• изучение состава грунта. Как правило, исследование проводится специалистами, однако можно сделать и самостоятельно. Для этого следует пробурить скважины в разных точках места строительства и оценить вынутый грунт. Естественно, для этого нужно обладать определенными знаниями. Привлечение специалистов обойдется в 2-3 тыс. руб. за 1 м.п. скважины;
• испытание грунта (прессиометрические испытание с использованием прессиометра) – позволяет определить степень сжимаемости почвы (прочностные и деформационные свойства грунтов) на месте строительства;
• оценочные работы. Заключаются в оценке рисков, которые могут возникнуть на месте строительства. Источниками риска могут выступать построенные рядом здания, водоем, подземные коммуникации и т.п.

1.2. Расчет свайного фундамента

После изучения всех факторов, оказывающих влияние на фундамент, следует определить его требуемую несущую способность. Как правило, предпочтение отдается забивным железобетонным сваям (при готовности привлекать оборудование) или винтовым и буронабивным при желании сделать свайный фундамент своими руками. Материал подготовлен для сайта rozant.ru

Несущая способность сваи рассчитывается по формуле

Второй метод несколько проще:

1.3. Составление чертежа

Наличие схемы, эскиза или чертежа свайного фундамента позволит избежать ошибок в процессе установки. При составлении чертежа во внимание принимаются факторы:

• характеристики грунта;
• вес дома с учетом будущей мебели, сантехники, оборудования и т.п.;
• расчетное число необходимых свай и их характеристики.

Пример чертежа свайного фундаментаЧертеж содержит точное указание места размещения свай.

Выбирая место монтажа свай, руководствуются следующими требованиями:

- обязательный монтаж свай по углам и в месте пересечения свай. А также под тяжелыми конструктивными элементами дома;

- шаг монтажа 2-3 м.п.;

- ширина сваи 400-500 мм. Определяется весом будущего строения и числом свай;

- обязательный монтаж свай под несущими стенами (внешними и внутренними);

- обязательно углубление свай ниже уровня промерзания грунта. Силу давления мерзлого грунта оценивают в 6-10 тонн на 1 м.кв. Если здание тяжелое, его вес способен компенсировать давление сил морозного пучения, легкие здания с этой задачей не справляются, поэтому следует принять меры для их нивелирования. В частности, выбрать трапециевидные сваи с широким основанием.

1.4. Инструмент

Для установки свайного фундамента понадобится:

• работы по обустройству армированного каркаса: арматура, болгарка или пила по металлу, проволока для связки или сварочный аппарат;
• работы по разметке территории: обноска или арматура, веревка, уровень, рулетка;
• работы по монтажу: бур с удлинителем, лопата, гидроизоляционный материал (рубероид, картон, скорлупа ппу), ведро, бетономешалка, скотч, тачка для вывоза вынутой почвы;
• работы по созданию ростверка: доски или фанера (для формирования опалубки), бетон, ножовка по дереву, метизы, дрель, правило.

1.5. Сваи для фундамента

Определить точные параметры буронабивных свай (заливаются на месте строительства) помогут следующие данные:

• нормативный вес строительных материалов, применяемых для строительства будущего дома:
• зависимость характеристик свай от ее диаметра и площади опоры;
• дополнительные нагрузки на фундамент:

  – эксплуатационная нагрузка. Принимается за 100 кг. на 1 м.кв. каждого перекрытия;

  – снеговая нагрузка (указана на карте);

• глубина промерзания почвы (указана на карте):
• поправочный коэффициент = 1,2. Ещё называют коэффициентом надежности. Обеспечивает увеличение числа свай. Призван скомпенсировать неточность расчетов, и предоставить возможность постройки второго этажа или мансарды.

2 этап – разметка

Для разметки свайного фундамента удобно использовать обноску. Это такое приспособление, которое состоит из двух поясов. Первый пояс используется для определения высоты сваи (нулевой уровень). Второй пояс предназначен для обозначения места заливки ростверка. Конфигурация обноски на схеме. Обноску чаще заменяют кусками арматуры, на которые привязывают бечевку.

Сначала выполняется разметка внешней части наружной несущей стены. Затем внутренней.

Если используются железобетонные сваи, то выполняется их забивка. Для этого нужно:

1. погрузить в грунт с помощью молота сваебойной установки;
2. поднять сваю;
3. установить ее точно над местом установки;
4. при необходимости нарастить сваю.

3 этап – бурение

В индивидуальном строительстве для бурения скважин под узкие сваи (для легких строений) применяется садовый бур. Для более крупных свай используется ямобур (электрический или механический). Ямобур позволяет пробурить скважину до 1000 мм. в диаметре и до 4 м.п. глубиной. Аренда ямобура обойдется от 12 тыс. руб. в день.

Выполняя бурение главное обеспечить достаточную глубину скважины, а именно:

• пробурить ниже уровня промерзания грунта на 500-700 мм;
• добраться до грунта с хорошей несущей способностью.

Диаметр скважины должен быть больше расчетного диаметра сваи, поскольку необходимо свободное пространство для выполнения работ по ее изоляции и армированию. В дальнейшем свободное пространство будет заполнено почвой.

4 этап – усиление дна

Усилить несущие способности дна скважины под сваи призвана песчаная или песчано-щебневая подушка. Для этого песок помещается на дно скважины. Толщина слоя 150-300 мм.

5 этап – монтаж каркаса

Каркас свайного фундамента обеспечит форму и соответствие геометрических параметров сваи расчетным, а также исключит впитывание бетона в почву и уменьшит его потери. Для формирования оболочки (каркаса) можно использовать:

Опалубка (каркас) из рубероида для свайного фундаментаРубероид. Желательно скрутить в два слоя. При этом диаметр скрутки соответствует расчетному, длина равна глубине погружения плюс высота надземной части.

Чтобы рубероид держал форму его можно обмотать скотчем. На нижнюю часть скрутки одевается плотный пакет, или ее заматывают плотной пленкой. Это поможет предотвратить впитывание воды из бетонного раствора в почву и минимизировать воздействие на сваю грунтовых вод.

Полимерный картон. Заводская опалубка из картонного полимера позволяет упростить работу и получить надежный и прочный каркас.

Характеристики картонной опалубки представлены в таблице:

Картонная опалубка (каркас) для свайного фундамента

Скорлупа ППУ для утепления труб отлично подойдет для изготовления каркаса буронабивных свай.

Характеристики скорлупы из пенополиуретана представлены в таблице:

Опалубка для свайного фундамента из ППУ скорлупы

6 этап – армирование

Армирование свай регламентируется положениями СНиП 2.02.03-85. Для армирования используется гладкий прут (если на дне скважины прочный грунт) или рифленый (если дно слабое, а опирание будет выполняться в основном на боковые стенки скважины). Нижние края прута заворачиваются, для усиления. Армировочный каркас формируется таким образом, чтобы металл не прикасался к поверхности почвы.

Для армирования сваи достаточно использовать 3-4 стержня диаметром 10-15 мм. Между собой арматура связывается. Арматура выступает за верхний край свай на 150-200 мм. для устройства ростверка. Допускается выступ арматуры в 40-50 мм при формировании нижней обвязки на сваях. Готовый каркас помещается в подготовленную трубу из рубероида или другого материала.

7 этап – бетонирование

Бетон заливается в сформированную сваю частями. Сначала формируется пятка – нижняя часть сваи, которая опирается на подушку из песка. Подача бетона рассчитывается таким образом, чтобы толщина каждого слоя была примерно одинаковой и составляла 400-600 мм.

После каждого слоя залитый бетон нужно проткнуть арматурой для того, чтобы извлечь воздух из бетонной массы. Использование вибратора позволяет уплотнить слои раствора.

8 этап – проверка высоты

После того, как залит бетон выполняется проверка высоты сваи (должна быть одинаковая). Для проверки используется гидроуровень или бечевка. Если высота свай разная, ее выравнивают путем подливания бетона.

После этого верхняя часть сформированной сваи закрывается ветошью, которую следует периодически поливать водой для более равномерного застывания бетона. Дальнейшие работы можно проводить через 3-5 суток в зависимости от температуры воздуха. За это время бетон наберет достаточную для продолжения работы прочность.

9 этап – обвязка свайного фундамента

Обвязка связывает все сваи в единую конструкцию. Существует два вида обвязки: ростверк и ростверковая плита. В свою очередь можно выделить два вида ростверка:

• низкий, располагается возле почвы;
• высокий, располагается на заданном расстоянии от уровня земли.

Параметры ростверка зависят от ширины стен. Как правило, его высота составляет 300-300 мм., а ширина – 400 мм. (ширина стены плюс 50-70 мм).

Обвязка выполняется с применением разных материалов:

• брус. Обвязка свайного фундамента брусом используется при строительстве легких зданий (небольшие дома, хозяйственные постройки) или зданий временного назначения. Применяется брус с сечением 120-150 мм. Крепление к сваям выполняется путем использования проволоки. Применение бруса требует наличия качественной гидроизоляции сваи и обязательно обработки бруса антисептиком;
• железный двутавр или швеллер. Крепление швеллера к свае выполняется закладными шпильками или выпуском арматуры. К этим закладным швеллер приваривается. При использовании металлических свай швеллер приваривается непосредственно к ним. Металл также обрабатывается антикоррозийным составом для продления срока его службы;

• железобетонная монолитная лента. Используется при возведении кирпичного или пенобетонного дома. Как вариант может быть применена сборная лента, но зачастую предпочтение отдается монолитной ленте.

Технология устройства железобетонного монолитного ростверка

• в опалубку укладывают рулонную гидроизоляцию. На поверхность сваи гидроизоляция не укладывается;
• устанавливается опалубка в верхней части сваи. Поскольку опалубка монтируется на высоте, под нее устанавливаются U-образные несущие элементы из бруса. Элементы монтируются между сваями;
• в нижней части опалубки вырезаются посадочные гнезда под сваи. Гнезда – это отверстия, через которые пройдет часть сваи и окажется помещённой в опалубку;
• поверх гидроизоляции монтируют арматурный каркас. Нижний ряд арматуры возвышается над гидроизоляцией на высоту 40-50 мм. Арматурный пояс также не должен касаться гидроизоляции. Ведь при выходе металла за пределы бетона он будет подвержен ускоренной коррозии;

• деревянная опалубка смачивается водой, чтобы исключить проникновения в древесину воды из раствора. Некоторые пользователи укладывают пленку на стенки опалубки.
• выполняется заливка опалубки бетоном. Бетон также заливается поэтапно. Толщина слоя 200-250 мм. Во избежание образования пустот бетон протыкается куском арматуры;

• расстояние от опалубки до почвы закрывается отсыпкой. Она позволит исключить продувание пространства ветром и попадание туда мусора.

Отметим, что период выжидания составляет 20-30 дней и зависит от толщины ростверка и температуры окружающей среды. После того, как бетон наберет окончательную прочность, можно продолжать работы по строительству дома.

Стоимость свайного фундамента

Цена формируется из отдельных частей, в частности:

1. забивка сваи – от 6000 руб/м.п.;
2. стоимость сваи – от 3 000 руб. (сечение 30х30 мм.);
3. устройство железобетонной ленты ростверка – от 4 000 руб.

Общая стоимость свайного фундамента зависит от числа свай, их вида, глубины заложения, вида обвязки и удаленности от компании, предоставляющей услуги по доставке и забивке. Безусловно цена свайного фундамента существенно снижается при выполнении работ своими руками.

Заключение

Несмотря на то, что свайный фундамент используется в частном строительстве реже, нежели ленточный, он вполне может составить ему конкуренцию с позиции затрат. А его надежность обеспечивается соблюдением технологии, точным расчетом, выполнением инструкции по монтажу и использованием качественных строительных материалов.