Для чего нужны сваи
Что такое сваи и зачем они нужны
Сваи представляют собой железобетонные стержни с острым концом. Эти компоненты фундамента нужны для того, чтобы делать сооружение устойчивее. ПГП Пешелань забиваются в грунт с помощью мощных молотков, работающих на дизельном топливе. Бывает также, что для этих целей используют гидравлические молоты или же копровые установки.
Виды свай и способы их установки
Сваи бывают нескольких видов, а классифицируются они в зависимости от способа установки. Так, например, свая может быть забивной, которая состоит из элементов круглой и квадратной формы. Такая свая забивается возле или на месте возводимых зданий с помощью мощного дизельного молота.
Бывает еще вдавливаемый вид свай, они устанавливаются примерно так, как и забивающиеся, только здесь для этих целей используется мощный гидравлический пресс. Из менее известных типов свай можно выделить буросекущие, бурозавинчивающиеся, буронабивные и буроинъекционные.
Винтовые (буровые) сваи применяют в основном при сложных условиях строительства, то есть при ненадежном грунте. Такая свая устроена по принципу шурупа, то есть при забивании она автоматически закручивается в землю.
Ее достоинством является то, что после установки ее вытянуть уже практически невозможно, она сидит в грунте наглухо. Так обеспечивается отличная опора для сооружений в затруднительных местах стройки.
Наиболее часто можно встреть при строительстве забиваемые сваи, так как их проще всего устанавливать. Здесь используется механический молот, который работает по принципу гигантского поршня и цилиндра. То есть сначала происходит сжатие дизельного топлива, затем оно воспламеняется, а ударная волна затем загоняет сваю в грунт.
Сваи являются важнейшим элементом в строительстве больших сооружений. Благодаря сваям в значительной степени сохраняется фундамент здания, они предохраняют его от образования трещин и дальнейшего разрушения. Чаще всего сваи используют в тех местах, где необходимо строить сооружение на неустойчивой почве. Сюда можно отнести песчаные почвы, болота и так далее. Помимо этого сваи могут использоваться в тех местах, где грунт содержит слишком много влаги и глины.
Благодаря сваям высотные дома не падают при дуновении ветра, эти элементы представляют для них что-то наподобие якоря. Также сваи удерживают здание при вибрациях, они препятствуют его подмыванию.
Винтовые сваи: область применения, выбор и использование
Самым главным в строительстве дома является этап формирования фундамента. Данный этап занимает большую часть времени в возведении здания. Зачастую неграмотные или недобросовестные застройщики выполняют данный этап с нарушениями технологии, прибегая к неподходящим или дешевым материалам фундамента. Некоторые исполнители не могут создать прочный фундамент из-за неровного ландшафта. Для того, чтобы быстро создать прочный и надежный фундамент на любой поверхности применяют винтовые сваи. Благодаря этим сваям, срок возведения фундамента можно сократить более чем наполовину. Однако, не все так просто, как кажется, поэтому в данной статье мы рассмотрим область применения винтовых свай, критерии выбора конструкции, а также правила использования винтовых свай.
Область применения винтовых свай
Для начала дадим определение винтовой свае. Конструкция представляет собой металлический стержень, на конце которого находится винтовая лопасть, которая должна погружаться в землю. На сегодняшний день изготавливают сваи длиной до 20 м, с шириной лопасти до 2,5 м. Сваи способны погружаться в землю на всю свою длину. Конструкция винтовых свай достаточно проста, поэтому ее не сложно изготовить самому при наличии необходимого оборудования и материалов.
Особенности винтовых свай позволяют использовать их в следующих областях:
Причисленные области применения являются основными, однако, сваи универсальны и подходят практически для любого случая.
Виды винтовых свай
Винтовые сваи имеют простое строение. Их различают по способу изготовлению. Виды свай:
Критерии выбора винтовых свай
Покупая винтовые сваи, необходимо знать их характеристики и конструкцию. Для выбора надежной и подходящей сваи для вашего здания нужно ознакомиться с длиной и диаметром сваи.
Диаметр стержня сваи
Самыми популярные стержни сваи имеют диаметр 57, 76, 89 или 108 мм. Рассмотрим каждый из них.
Кроме этих популярных видов выпускают сваи с диаметром до 325 мм.
Длина сваи
Приобретая сваю, нужно отталкиваться от типа грунта и его глубины окаменелости. Длина сваи зависит именно от глубины твердых пород глины. Для того, чтобы выбрать нужную длину, используйте садовый бур. Медленно углубляйте винт в грунт, иногда проверяя плотные куски глины. При их обнаружении, прекратите бурить, измерьте длину. Данная глубина будет соответствовать оптимальной длине будущей сваи.
Правила использования винтовых свай
Монтаж винтовых свай – это не сложный процесс, но требует определенных знаний и навыков. Рассмотрим основные правила последовательной установки данной конструкции.
Советы профессиональных строителей
Рассмотрим несколько полезных советов, которые позволят возвести прочный и долговечный фундамент:
Фундамент из винтовых свай на сегодняшний день является одним из самых популярных и востребованных. Его прочностные и надежные характеристики позволяют построить качественный фундамент здания. Чаще всего данный тип фундамента применяется для каркасного строительства. Эта система обеспечивает долгий срок службы фундамента, а ее установка не требует большого количества усилий. В данной статье мы рассмотрели основные понятия о данной конструкции, область применения и критерии выбора винтовых свай, а также правила их использования. Прочитав эту статью, у вас получится возвести надежный фундамент для вашего дома.
Что такое сваи и какие бывают способы их погружения
Для возведения фундаментов под жилые, административные и хозяйственные здания используются различные виды свай, каждый из которых имеет определенное устройство, особенности монтажа и эксплуатации, свои достоинства и недостатки. Чтобы не ошибиться с выбором элементов для опорной системы, следует разобраться, что такое сваи, где и как их можно применять, нюансы, которые следует учитывать при проектировании строительства дома.
Определение свай
Сваи передают нагрузку от строения на прочные слои грунта
По техническому определению сваи — это твердые продольные конструкции, устанавливаемые под землей с целью создания опоры для возводимых сверху объектов различного назначения.
Несущие системы подразделяются по таким параметрам:
Все виды свай для фундамента выполняют одну функцию — передают нагрузку от строения на устойчивые и прочные слои грунта, минуя находящуюся сверху слабую структуру с низкими несущими свойствами.
Классификация по способу погружения в грунт и характеристики
Основной технической характеристикой опор, определяющей выбор для тех или иных условий эксплуатации, является способ их погружения в землю.
Установка опор производится после проведения анализа грунта, расчетов и составления схемы монтажа.
Классификация свай и характеристики
В строительстве принята следующая классификация свай по характеристикам выполнения ими несущих и опорных функций:
Перед выбором свай целесообразно ознакомиться с их описанием от производителя, назначением и способом установки.
Виды свайных фундаментов
Создание усиленной опоры
Опоры устанавливаются в зависимости от конфигурации здания, характеристик почвы и распределения нагрузок по площади и периметру сооружения.
В строительстве и проектировании предусмотрены такие виды свайных фундаментов:
Для снижения удельного давления на грунт может применяться технология расширения пяты опоры.
Забивка свай
Машина для забивки свай
Забивка является одним из способов, с помощью которых осуществляется опускание в землю опор, изготовленных из древесины или железобетона.
Данная процедура выполняется специальным оборудованием такого типа:
В создании фундамента могут использоваться сваи заводского и самостоятельного изготовления.
Особенностью технологии является полное погружение изделий в грунт под воздействием высокой вертикальной нагрузки. Находящаяся под и вокруг столба субстанция уплотняется и обеспечивает его надежную фиксацию. Сваи отличаются большой прочностью, применяются в строительстве тяжелых высотных и многоэтажных сооружений промышленного масштаба.
При работе забивного оборудования возникает громкий шум, сильная вибрация и смещение грунта. Это чревато частичным или полным разрушением находящихся рядом со строительной площадкой объектов недвижимости. Кроме этого, опорам требуются специальные условия хранения, чтобы не допустить их деформации.
Расчет свай
Количество и глубина заглубления свай зависит от характеристик грунта и веса строения
При расчете вида, количества и схемы расположения свай, учитываются следующие показатели:
После сопоставления данных остается определить общую площадь необходимого давления на почву и соотнести ее с сечением одной опоры.
Сфера применения свай ограничивается финансовой стороной вопроса и наличием на участке монолитных скальных образований. Системы данного типа применяются для обустройства фундаментов зданий, опор для мостов, ЛЭП, эстакад и прочих инженерных сооружений. Сваи отлично себя зарекомендовали при строительстве на пересеченной местности, на дне водоемов и в качестве укрепительных сооружений для неустойчивых склонов.
Сваи: что это за строительные конструкции, их преимущества и недостатки
Бревно, деревянный брус, металлический или железобетонный стержень, забиваемый или вкручивающийся в грунт, называется сваей. Со стороны она напоминает обычный столб, из различных материалов, помещаемый в землю вертикально. Размеры и форма сечения характеризуется материалом и предназначением свай. В плане они могут располагаться одиночно, рядами, в шахматном порядке или в виде кустов.
Сваи используют для передачи нагрузки от сооружения на грунт или для уплотнения его. Они популярны при быстровозводимом строительстве, когда необходимо возвести здание за короткий срок. Очень часто сваи используют при заливке монолитного ленточного фундамента, для усиления его и увеличения прочности.
Их применяют в новом строительстве и укреплении существующего основания здания при реконструкции в следующих случаях:
Область применения фундаментных столбов очень широка, их используют при новом строительстве, реконструкции или ремонте зданий и сооружений.
Классификация
Сваи делятся по многим признакам, одним из которых является способ погружения:
Существует также классификация по материалам. Сваи изготавливаются из бутобетона, железобетона, бетона, стали и древесины (твердые породы).
В плане столбы могут располагаться на различных расстояниях между собой, поэтому их подразделают на следующие типы по взаимодействию друг на друга:
Для лучше устойчивости и увеличения несущей способности столба опорную пяту уширяют. По технологии производства уширения пяты сваи бывают прямые, в которых скважина имеет одинаковое поперечное сечение по всей глубине заложения. Выделают также разбуриваемые столбы, на конце которых располагается специальное устройство для уширения забоя.
При устройстве впрессовываемых свай используется механический инструмент для увеличения в размерах пяты. Камуфлетные столбы усиливают с помощью взрыва.При устройстве фундамента своими руками популярно применение корневидных столбов с маленькими сваями на конце.
Железобетонные стволы по конструкции и технологии изготовления подразделают на следующие виды:
Из всего огромного обилия видов свай популярность получили только некоторые из них. Большинство распространены на определенных территориях из-за особенных климатических условий, залегаемых грунтов, применяемых механизмов и материалов.
Деревянные сваи
Столбы обычно делают из хвойных видов дерева (ель и сосна). В зависимости от преобладания древесных пород на данной территории и климатических условий местности применяют также сваи из лиственницы, пихты, дуба и кедра.
Для повышения прочностных характеристик и увеличения срока эксплуатации сваи, лес необходимо рубить зимой и выбирать без заболеваний древесины. Бревна обязательно должны быть очищены от коры и подстроганы в необходимых местах.
Иногда при строительстве необходимы бревна, больших размеров, чем в данной местности растут деревья. В этих случаях бревно получают необходимой длины путем сращивания 3-4 пакетных брусов.
Цельные бревна бывают длиной от 4,7 м до 18 м. При сращивании пакетных брусов, длина сваи может достигать 22-27 м. Диаметр дерева в верхнем отрубе должен быть не менее 19 см. Объединяют пакетные брусы с помощью специальных накладок. Места стыкования делают вразбежку, длина которых принимается равной 1,8-2,1 их диаметра.
Деревянные столбы применяют в почвах с высоким содержанием воды. При непрерывном воздействии водной среды на сваю срок эксплуатации их почти неограничен. Использование деревянных столбов не рекомендуется в водах с наличием в них вредителей, способных за короткий промежуток времени разрушить основание здания.
Применение деревянных свай в грунтах с переменным уровнем воды не желательно. При уменьшении ее верхушка бревна оголяется и многократно увеличивается вероятность загнивания древесины.
Металлические сваи
Материалом этих изделий служат трубы из стали, диаметром 26 см и более. Еще применяют металлические шпунты, балки в форме двутавра и другие прокатные профили.
Трубы диаметром не более 42 см опускают в землю открытыми и закрытыми. В закрытом варианте применяют специальный наконечник в форме конуса. При опускании открытой трубы роль наконечника выполняет конус из земли, который появляется под сваей при частичном заполнении ее грунтом. Посмотрите видео, как использовать винтовые сваи.
Трубы, больших диаметров, погружают обычно открытыми снизу, с применением подмывания почвы. Такое возможно только в мягких грунтах. Если необходимо усилить основание здания, то металлическую трубу заполняют бетоном.
Одним из видов металлических столбов являются винтовые сваи. Из-за огромного разнообразия, они нашли большое применение в различных сферах строительства. Винтовые металлические столбы обладают высокой грузоподъемностью, их диаметр достигает 2,6 м, а глубина погружения 22 м.
Металл очень сильно подвержен коррозии, для этого столбы обрабатывают специальными антикоррозионными веществами. При соблюдении правил установки и эксплуатации металлические сваи прослужат очень долго.
Железобетонные сваи
Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.
Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.
Диаметр арматуры, марку бетона, размеры поперечного сечения и глубину погружения сваи необходимо определять по расчету для каждого здания и сооружения отдельно. Территория строительства и характеристики грунтов являются важными критериями для выбора типа железобетонного столба.
Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях
При высоком УГВ и неустойчивом грунте фундамент для частного дома часто приходится делать из свай. Использовать другие варианты в такой ситуации оказывается слишком нерационально. Они будут получаться либо слишком дорогими, либо недолговечными из-за повышенной влажности почвы. Железобетонный свайный фундамент буронабивного типа более дешев и прост в исполнении. Его без проблем можно сделать самостоятельно.
Содержание
Что такое свайный фундамент?
Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.
Схема одного из видов с подземным ростверком
Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.
Виды фундамента на сваях
В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:
На подпорных сваях.
В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.
В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.
Сваи для устройства подобного основания можно взять:
Винтовые (вкручиваемые) стальные.
Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.
Виды свай для разных типов фундамента
Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.
С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.
Плюсы и минусы свайного основания
У каждого основания имеются плюсы и минусы. Это далеко не универсальный вариант для любого грунта. Не для каждого участка он подойдет. Зато стоит такое основание под частный дом не так дорого, как фундамент плита или заглубленный ниже точки промерзания жб ленточный аналог. В винтовом исполнении опора на сваях обойдется на 30–40%, а в буронабивном – на 20–25% дешевле.
Среди плюсов рассматриваемого варианта можно выделить:
Возможность устройства там, где классические варианты нельзя сделать из-за высокого УГВ, пучинистого грунта или большой глубины промерзания;
Высокая скорость и предельная простота работ при самостоятельном их выполнении;
Экономичность – выбрав фундамент на сваях, во многих случаях можно сэкономить до трети выделенных на обустройства опоры для дома средств;
Минимум земляных работ – для ленточного либо плитно-монолитного аналога копать земли придется в разы больше.
Минусы у свайного фундамента следующие:
Сложность проведения расчетов при проектировании;
Возможность применения только для легких зданий;
Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.
Чтобы такое основание прослужило долго, подготовку его проекта лучше доверить профессионалам. Здесь очень важны тщательные исследования грунта и грамотные расчеты. Необходимо заранее предусмотреть, как поведет себя каждая свая в будущем под нагрузкой. Малейшая ошибка – ростверк и стены на нем поведет сразу же. В результате даже кровля из металлочерепицы или профнастила на крыше будет повреждена, не говоря уж о треснувших перегородках внутри здания.
Пример на забивных сваях
Второй важный момент – это ограничения по весу строения. Тяжелый керамический кирпич или бетон для коттеджа на свайном фундаменте брать точно не стоит. Здесь больше приемлемы каркасные либо пенобетонные технологии. Они позволяют возвести легкие стены, которые простоят на винтовых либо буронабивных опорах долго и без проблем.
И вообще, прежде чем выбирать тип основания под свой дом, следует тщательно изучить, что такое СИП-панели, кирпич, брус, бревно, газо- и пеноблоки со всеми их характеристиками и плюсами с минусами. Вес стройматериала стен сильно влияет на выбор вида фундаментного основания.
Буронабивной свайный фундамент своими руками
Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.
Устройства выполняется в пять этапов:
Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.
Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.
Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.
Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.
Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.
Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.
Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.
В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.
Применение фундаментов на сваях в строительстве
Фундамент на железобетонных сваях прекрасно подходит для многих типов частных малоэтажных домов. Сделать его самому, руководствуясь представленной выше пошаговой инструкцией, не должно составить труда. Вот только расчеты лучше заказать у специалистов. Для гаража или бани подобную основу можно рассчитать и самостоятельно. А для коттеджа проект фундаментного основания должен быть выполнен только профессионалом.