Что такое свайный фундамент, особенности конструкции

Фактически ни одна постройка не обходится без создания основания под нее, то есть фундамента. Как известно в строительной сфере выделяют большое разнообразие их видов. В данной статье речь пойдет об особенностях устройства свайного фундамента. Рассмотрим основные этапы работы по установке данного типа основания своими руками, изучим его конструкцию.

Что такое свайный фундамент, особенности конструкции

Свайный фундамент представляет собой основание из жестких, погруженных в грунт свай, которые размещаются по периметру сооружения будущей постройки. Эти самые сваи бывают различных видов, их классифицируют согласно множеству критериям:

• по способу заглубления опоры;
• по способу воздействия на почву;
• по материалу;
• по типу сечения и т.д.

Стоит уточнить, что данный тип фундамента чаще всего используют при ведении стройки на трудных местностях, где господствует пучинистая почва. Сама по себе свая — это стержень, верхнюю часть которого называют оголовком, а нижнюю подошвой. Сама подошва может быть расширенная или заостренная, также ее приобретают или в готовом виде, или изготавливают самостоятельно на рабочем месте. В таблице представлены основные виды свай, согласно способу заглубления опоры.

Относительно способу воздействия на землю выделяют висячие — и сваи-стойки. Первый тип подразумевает распределение нагрузок,которые появляются в результате трения земли о бока опоры. Второй передает нагрузку на прочный слой земли, ему не характерна осадка.

Что касается разделению свай на виды относительно материалу, то здесь выделяют:

• железобетонные;
• деревянные;
• стальные сваи.

Долговечностью отличаются железобетонные опоры, большими финансовыми затратами стальные, а дешевизной деревянные.

Фундаменты свайного типа бывают следующих типов:полевые, ленточные, одиночные и кустовые. Простотой монтажного процесса отличаются одиночные сваи, их используют как опоры при возведении крыльца и т.д. Для строительства каркасных сооружений используют ленточный тип, он является экономным и надежным. Кустовые сваи применяют на больших, габаритных строек, с повышенной нагрузкой на земельную площадь. Полевые сваи принято размещать с равномерным интервалом. На них возводят многоэтажные здания. Выбор того или иного вида зависит от климатических особенностей территории, рельефа земельного участка, технических характеристик планируемой постройки.

К ряду преимуществ использования свайного фундамента с ростверком относят:

• минимизирование финансовых затрат на стройку;
• сокращенные сроки возведения основания под здание;
• дают возможность обойтись без влажных работ, при установке набивных и винтовых свай;
• возможность проводить строительные работы в любое время года;
• минимальное принесение вреда окружающей среде;
• монтажные работы относительно ростверка не приносят вред ближайшим постройкам;
• на правильно подобранной почве, срок службы такого фундамента составляет более чем 100 лет;
• конструкции свайного фундамента славятся своей надежностью и прочностью.

Когда и почему выбирают свайный фундамент

Как правило свайный фундамент выбирают при возведении малоэтажных, гражданских, промышленных, малогабаритных домов. Этот вид основания считается отличным вариантом при создании загородных коттеджей, дач. Свайный фундамент реализуют на таких разновидностях почвы как:

• растительные грунты;
• плывуны;
• лессовидные;
• глинистые грунты и т.п.

На территории с почвой высокой плотности выбор свайного фундамента позволяет значительно сократить трудоемкие земляные работы. Данный тип основания не требует тяжелой копки котлована.

Еще одним предлогом для использования свайного основания является высокий уровень залегания грунтовых вод. Он подходит для грунта, который склонен к глубокому промерзанию в зимний период, однако свайный фундамент не способен покорить горные породы.

Этапы по установке свайного фундамента

Создание свайного фундамента можно описать исходя из нескольких этапов и стоит отметить, что он не требует длительной подготовки к началу работы. Итак,

Этап 1. Рытье ям под сваи. Их принято размещать по всему периметру строительного участка, при этом диаметр вырытых котлованов, зависит от будущих габаритов сооружения.

Этап 2. Установка рубероидных труб. На этом моменте стоит учесть то, что длина данного типа труб должна быть на 3 метра длине самой глубины ямы, так как на основе верхних частей свай создается опалубка строительной конструкции. Установки без применения рубероидной трубы имеют массу проблем  и неточностей, они склонны к скорейшему разрушению.

Этап 3. Бетонирование и армирования свай. Вначале проходит процесс армирования, который заключается в применении арматурных прутьев, для соединения опор с ростверком. После этого можно начинать бетонирование, которое,кстати, также зависит от использования рубероидных труд, так как их отсутствие приводит к диффузии цементного молочка. Процесс бетонирования свай подразумевает заливку раствора порциями, дабы бетонный слой не превышал показателя 5 метров.

Самыми распространенными вариантами основания для постройки небольших загородных, частных домов является фундамент на винтовых и наливного типа сваях.

Создание первого варианта требует наличие таких инструментов как —  сварочный аппарат, строительный (водяной) уровень, рулетка и т.д. Весь процесс установки фундамента на винтовых сваях можно отобразить в пошаговом порядке.

1. Разметка участка. Для этого основание лучше использовать луночную разбивку территории, применение колышек и шнура в этом случае не является рациональным вариантом. Стоит учитывать, что эти лутки не должны быть глубокими, иначе это нарушит весь технологический процесс.

2. Далее можно приступать к забуриванию винтовых свай. Этот процесс лучше выполнять вдвоем, а не в одиночку, так как на этом этапе уровнем нужно проверять каждую завинченную опору.

3. Когда все опоры установлены, их бетонируют и монтируют ростверк.

Что касается фундамента на сваях наливного типа, то процесс его установки считается более затратным, финансово и материально, а также сложным. Но как бы то ни было практика показывает, что соорудить его вполне реально. Для этого:

• при помощи шнура и колышек размечают строительную территорию;
• ручным буром, в указанных местах  создаются котлованы под сваи. Их глубина должна быть не менее 1,5 метра.
• сваи обрабатывают гидроизоляционным материалом (рубероидом), лучше это делать в два слоя, для надежности. Рубероид защищает бетонные опоры от влаги, которую обеспечивают ближайшие грунтовые воды.
• все сваи соединяются арматурным каркасом.
• после армирования, котлованы с сваями заливают бетоном. На этом этапе потребуется специальная вибрирующая техника, которая позволяет утрамбовать раствор.
• заниматься ростверком фундамента можно только после полного высыхания бетонного слоя.

Бурение скважины,бетонирование и армирование. Устройство ростверка

После разметки территории, отведенной под строительство фундамента, можно приступать к бурению котлованов под сваи, количество которых зависит от предполагаемого веса будущей постройки. Диаметр ручного бура для этой цели составляет не более 30 см., и их можно приобрести практически в любом промышленном магазине. Такие конструкции позволяют сделать котлован глубиной до 5 метров. В случаях, когда планируется создание многогабаритной постройки и требуется установка значительных размеров опор, тогда используют моторизованные и электрические буры, диаметр которых составляет 50-60 см. На сложных участках прибегают к помощи буровых машин.

В строительстве ростверк делят на две разновидности: сборной, представляет конструкцию из железных палок, и монолитный. Для обоих существуют весомые правила, которые не стоит игнорировать:

1. Высота ростверка должна составлять более 3 метров.

2. Ширина должна быть менее 4 метров.

Для сборных устройств характерно крепление на оголовке опор, для этого, на этапе бетонирования, сваи дополняют T — образными стержнями. На оголовке сваи дополнительно закрепляется в горизонтальном положении армированный стержень.

Формирование монолитного ростверка проходит в несколько шагов.

1. Монтажные работы по созданию опалубки.

2. Армирования свай.

3. Заливка ленты ростверка.

Стоит указать, что основная задача ростверка- это распределить равномерно нагрузки на фундамент. Не менее весомой считается и классификация ростверка относительно уровню заглубления в почву. Выделяют высокий, повышенный и углубленный уровни. Первый располагается над грунтом, второй устанавливается на уровне земли, а третий полностью находится в почве.

Основное расположение и материалы свай

Чаще всего в строительстве встречаются металлические и железобетонные сваи. На производстве первого типа используют металлические балки различного диаметра, который зависит от габаритов фундамента. Помимо балок применяют стальной профиль и трубы. Металлические конструкции обладают одним из главных преимуществ — прочностью. Перед погружением в землю данный тип свай служат тщательно обработать антикоррозийными растворами. Сваи из  получили широкое распространение при:

• сооружении различных оград, заборов;
• обустройстве непостоянных фундаментов нестационарных сооружений таких как,например, торговые павильоны.
• сооружении фундамента малогабаритных, легких конструкций из пенобетона,  щитовых панелей и т.д.

Железобетонные сваи устойчивы к любому типу почвы. Конструкции подходят для возведения домов с наличием более 5 этажей, так как считаются достаточно устойчивыми к большому весу, нагрузкам. Эту группу свай активно используют при:

• создании фундамента для гидротехнических построек;
• укладке фундамента авто- и  — железнодорожных мостов.
• при постройке инженерных построек, таких как линии электропередач.
• обустройстве ангаров и т.д.

 Ограничения в использовании свайного фундамента

Наряду с широким спектром применения, благодаря своей цене и преимуществам, свайный фундамент имеет и ограничения в использовании. Данный тип основания не подходит для:

• Горизонтально-подвижного типа грунта, который не устойчив к опрокидыванию. Поэтому на каждом строительном участке, перед началом работ, рекомендуется, в обязательном порядке, отправлять почву в лабораторию, для геологической экспертизы.
• Свайный фундамент имеет сложности с сооружением цоколя, при котором образовывается трещины между сваями, чтобы их нейтрализовать ( создать забирку) потребуется большие финансовые вложения.

Необходимые материалы и инструменты по установке свайного фундамента

В процессе установки свайного фундамента понадобятся следующие инструменты:

• бур;
• лом;
• лопата;
• стержни металлические;
• рулетка;
• строительный уровень;
• сварочный аппарат;
• шнур и т.п.

В ряд необходимых материалов относятся щебень, цемент для раствора, песок и т.п.

Самым главным инструментом в производстве свайного фундамента, конечно же считается бур, с помощью которого подготавливается, необходимое для строительного участка, количество скважин под сваи. Буры бывают различные по конструкции и типу, но чаще всего, для создания такого основания применяют ручной бур. Такой инструмент не требует особых навыков и технологий использования и имеют доступную рыночную цену. Некоторые мастера-любители занимаются сборкой бура в домашних условиях. Правильно выбранный инструментарий позволит без лишних физических затрат сделать необходимой глубины котлованы, при этом сохраняя свои качества прочности и термостойкости.

Для дополнительной информации по теме смотрите видео: