Как сделать сваи из бетона для фундамента

Для дома из газобетона, который возводится на нестабильных грунтах или пересеченной местности подходящим типом основания станет свайно-ростверковый фундамент. Конструкция такого фундамента представляет собой ростверк, опирающийся на сваи, которые заглублены в землю ниже уровня промерзания грунта. Существует несколько вариантов свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона, каждый из которых можно сделать самостоятельно.

Заливка бетона и обустройство отмостки

На первом этапе заливается периметр плиты и области, в которых расположены наружные и внутренние свайные опоры. Полость внутри каждой сваи необходимо уплотнять вибратором с максимальной нагрузкой, после чего бетон отливается по контуру фундамента.

Через 5-6 часов вязкость бетона станет достаточной, чтобы приступить к выравниванию и подрезке поверхности монолитной плиты. В самом простом случае зеркало фундамента на сваях можно выровнять длинномерной рейкой, но более высокое качество бетонной стяжки получают, используя специализированный мотоинструмент с автоматом горизонта.

Через 6-7 дней опалубку снимают, и можно приступать к обустройству отмостки фундамента. Уровень на 20-25 см по периметру фундаментной плиты отсыпают песком, укладывают гидроизоляцию и утепляют плитным пенополистиролом.

Сверху выполняется бетонная стяжка с уклоном в 5- 6о. Этого достаточно, чтобы убирать воду, но при этом не создавать дискомфорт при ходьбе. Правильно спланированная отмостка позволяет полностью закрыть слой утеплителя, выглядывающий в пространстве между сваями.

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила разработки — постановлением Правительства Российской Федерации от 19 ноября 2008 г. N 858 "О порядке разработки и утверждения сводов правил".

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛИ — Научно-исследовательский, проектно-изыскательский и конструкторско-технологический институт оснований и подземных сооружений — институт АО "НИЦ "Строительство" (НИИОСП )

(Измененная редакция, Изм. N 1).

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации (ТК 465) "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом архитектуры, строительства и градостроительной политики

4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 27 декабря 2010 г. N 786 и введен в действие с 20 мая 2011 г.

5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт). Пересмотр СП

Информация об изменениях к настоящему своду правил публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минрегион России) в сети Интернет

ВНЕСЕНЫ опечатки, опубликованные в Информационном Бюллетене о нормативной, методической и типовой проектной документации N 6, 2011 г.

Опечатки внесены изготовителем базы данных

ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 3 декабря 2016 г. N 885/пр c ; Изменение N 2, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 20 ноября 2018 г. N 734/пр c ; Изменение N 3, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 24 января 2019 г. N 40/пр c

Изменения N 1, 2, 3 внесены изготовителем базы данных по тексту М.: Стандартинформ, 2017 год; М.: Стандартинформ, 2019

Способы монтажа фундамента на железобетонных сваях в зависимости от грунта

Наименование Грунт Особенности
Сухой способ Твердоглинистый, полутвердый, тугопластичный Без укрепления стенок. Бурение ковшовым буром или шнековой колонной. Расширение скважины необязательно. Устанавливается опалубка, но в процессе залития бетоном постепенно извлекается из углубления. Оголовок на сваях в холодное время защищается утеплителем. Применимо для опор с диаметром 40-120 см. и высотой до 30 м. Монтаж своими : промышленные и бурные водные потоки на территории дома.
Обсаднотрубный способ Любой Бурение вращательным, ударным или взрывным способами. Гидродомкратами, забивкой или вибропогружением в скважину углубляются обсадные трубы: аналогично устанавливаются забивные сваи для фундамента. Стыки – замки или сварка. Опоры армируются. С помощью системы домкратов обсадная труба вращается и совершает возвратно-поступательные движения, уплотняя бетон.
Обсаднотрубный способ по технологии фундекс Сейсмически нестойчивый Щадящий, без потери свойств грунта. Бурение без выемки почвы – вдавливание раскатчиком или коническим катком с вала. Наконечник-раскатка остается в углублении, присоединяется к трубе с помощью замка. Труба армируется, заполняется сначала смесью равных объемов песка, цемента и воды, а затем пластинчатым бетоном. Вытаскивается возвратным вращением. По технологии фундекс можно забить сваи под фундамент.
Глинисторасворный способ Неустойчивый обводненный Раствор с содержанием глины 1,2 г/см3 создает гидростатическое давление, вследствие чего исчезает потребность в опалубке. Раствор из бентонитовых глин под давлением подается по пустотелой буровой штанге в скважину. Готовится на месте строительства дома. После залития поднимается по стенкам скважины вверх, попадает в пустоты, с помощью насоса выкачивается в штангу. Циркуляция постоянна. Скважина армируется. Впоследствии бетон вытесняет раствор из углубления. Так же для откачки используются вертикально-перемещаемые (бетонолитные или малозабивные) трубы.

Примечание к обсаднотрубному варианту

Взрыв применяется для формирования подошвы: обсадка погружается в скважину, на дно закладывается снаряд, конструкция заливается бетоном – после взрыва на месте подошвы образуется полость, заполняющаяся бетонной смесью.

Читайте также:  Георешетка для укрепления склонов: плюсы и минусы

Фундамент из железобетонных свай активно используются в частном домостроительстве на слабых грунтах.  Сваи под фундамент монтируются своими руками, выдерживают несущую нагрузку в 400 тонн, не воздействуют на опоры соседних построек.

Расчеты комбинированного свайно-плитного фундамента

Расчет СПФ состоит из двух частей:

  1. расчет свайного фундамента;
  2. расчет параметров бетонной плиты.

При расчете свайного фундамента определяется диаметр свай, их количество, расстояние между сваями, глубина залегания. Данный расчет не представляет сложности — его легко провести самостоятельно. Результатом расчетов станет схема, на которой указано расположение свай.

Расчет плитной части более сложный. Он учитывает следующие факторы:

  1. планируемая нагрузка на плитное основание;
  2. глубина промерзания грунта;
  3. наличие дренажной системы;
  4. наличие и толщина подушки между подземными водами и основанием;
  5. неравномерность свайного фундамента;
  6. условия взаимодействия плиты с грунтом и пр.

При наличии определенных знаний для расчета СПФ можно использовать профессиональную программу GeoPlate, которая позволит не только точно определить параметры бетонной плиты, но рассчитает осадку с учетом всех физических и геометрических данных.

Точные инженерные расчеты в обязательном порядке проводятся при строительстве многоэтажных сооружений. При возведении частного малоэтажного дома и учета того, что нагрузка на СПФраспределяется следующим образом: 85% — на сваи и 15% — на плиту, а также небольшой массы здания, сложными расчетами плитной части можно пренебречь.

Толщина монолитной плиты зависит от марки бетонной смеси, используемой для ее заливки, площади сооружения и его массы. Для дома 10х10 из тяжелых строительных материалов (кирпич керамический, железобетон) оптимальная толщина плиты будет составлять 30-40 см. Строение такой же площади, но возведенное из легких материалов нуждается в основании толщиной 20-30 см. Для легких конструкций и небольших домиков 6х6 м достаточно плиты толщиной 10 см.

Расчет осадки

Расчет осадки также производится в профессиональных инженерных программах типа PLAXIS. При строительстве дома массой до 12-15 тонн осадка фундамента будет составлять не более 1-3%, поэтому производить сложные расчеты осадки необязательно. Однако если строительство ведется на пучинистых почвах, то расчет лучше произвести и с его учетом продолжать строительство.

Можно ли самостоятельно рассчитать осадку СПФ? При наличии инженерного опыта, специальных знаний и всех исходных данных произвести расчет можно самому, руководствуясь нормативами СП Из всех способов расчета рекомендуется использовать самый простой — метод послойного суммирования с вычислением осадки каждой отдельной сваи. В идеале расчет осадки лучше заказать проектной организации вместе с разработкой проекта дома.

Технология строительства СПФ

Общая технология строительства описана в СП В соответствии с нормативами процесс обустройства свайно-плитного основания включает следующие этапы:

Подготовительные работы

Под этим понятием подразумевается расчистка участка от мусора, выравнивание, выполнение разметки расположения свай по схеме. Также на данном этапе решается вопрос с покупкой или изготовлением бетонной смеси для плиты. Учитывая, что заливку фундаментной плиты лучше производить за один раз, бетон лучше заказать на ближайшем РБУ. Замесить такое количество бетона самостоятельно практически нереально, однако если у вас есть соответствующее оборудование, опыт и несколько помощников, можно изготовить смесь на участке.

Монтаж свай

Сваи монтируются разными способами в зависимости от их типа, глубины залегания, особенностей участка и пр. В сфере частного домостроения самый востребованный вариант — винтовые сваи. Они имеют множество преимуществ: доступная цена, широкий выбор типоразмеров, простота монтажа. Плитный фундамент на винтовых сваях прослужит не менее 20 лет, а при благоприятных условиях до 50 лет.

Монтаж винтовых свай может осуществляться ручным или механическим способом. После того, как сваи погружены в грунт до нужной глубины проводится их выравнивание путем обрезки. Дальше на готовое свайное поле устанавливается плитная часть основания.

Сфера использования СПФ

Свайно-плитный фундамент универсален в географии использования, он успешно применяется как в условиях вечной мерзлоты, так и в южных регионах. Часто это более выгодное решение по сравнению с аналогами — сборными ленточными и монолитными фундаментами.

Целесообразно обращаться к использованию СПФ в случаях:

  • Когда строительство ведется на сейсмоопасном участке.
  • На проблемных грунтах: при значительной глубине промерзания, на пучинистых грунтах, высоком уровне размещения пластов подземных вод. В этих случаях сваи нередко являются единственным надежным решением, но и они могут использоваться с оглядкой на ограничения. Для массивных сооружений с перспективой дальнейшей достройки этажей необходимо усиление свай, в частности, обвязкой плитным фундаментом.
  • В чувствительных к вибрационным нагрузкам строениях — например, для каркасных домов или стен из пенобетона.
  • При сооружении пристроек к уже имеющимся строениям.
  • При отсутствии точных данных об особенностях грунта, залегании подземных вод и других параметрах. Строительство — не та область, где можно допустить экспериментирование, потому надежный свайно-плитный фундамент желательно использовать всегда, когда присутствуют сомнения.
Сфера использования СПФ

Применение СПФ при строительстве на берегу.

В перспективе использование свайно-плитных фундаментов будет расширяться, уже сейчас спрос на них растет год от года. Уникальная технология позволяет возводить строения как в мало-, так и в многоэтажном строительстве достаточно быстро и с минимальными отходами.

Преимущества и недостатки

Сваи рассматриваемой опорной конструкции за счет большой глубины погружения обеспечивают отличную устойчивость всему мини ленточному фундаменту сверху. А стоят они гораздо дешевле, нежели железобетонный монолит аналогичной высоты. Причем если опорные столбы сверху связать не бетонной лентой, а металлическим ростверком, то можно еще немного сэкономить. Такой вариант – один из самых недорогих способов создания опоры для частного дома.

Такое основание имеет следующие плюсы:

  • Возможность обустройства на склонах и в болотистой местности;
  • Сравнительная дешевизна сооружения свайной ростверковой конструкции;
  • Минимум временных затрат на возведение фундамента;
  • Отсутствие потребности в привлечении грузоподъемной автотехники;
  • Простота технологии установки буронабивных и винтовых опор, а также заливки бетона;
  • Отличные показатели устойчивости на подвижных пучинистых участках.
Читайте также:  Делаем фундамент на винтовых сваях своими руками

По скорости устройства свайное основание с ростверком уступает разве что аналогу только из одних винтовых опор. Плюс фундамент из фундаментных блоков стеновых готово будет дать фору рассматриваемой конструкции. В обоих случаях высокая скорость работ обусловлена отсутствием бетонных работ, когда необходимо ждать несколько недель до завершения набора бетоном прочности.

Если участок застройки имеет уклон, то заливать на нем монолит проблематично и дорого. Без этого типа фундамента на такой площадке вообще обойтись будет сложно. Только с помощью свай здесь получится сделать устойчивую и ровную в горизонтальной плоскости основу для строения. Это одно из главных достоинств основания. Все остальные варианты ему на стройплощадках со сложным рельефом проигрывают сразу.

Еще один неоспоримый плюс – это предельная простота исполнения. Сделать самостоятельно набивные опоры из асбестоцементных труб и бетона внутри несложно. Еще проще выполнить на них небольшую по размерам и массе ленту из железобетона.

Небольшие трудности здесь могут возникнуть лишь при монтаже опалубки на весу. Погружать ее в землю нельзя. Столбы должны приподнимать ростверковую часть над грунтом минимум на 30 см, иначе при сильном пучении она может “поплыть” с опор вместе со зданием сверху.

Минусы у фундамента с бетонным ростверком на сваях также имеются, но их откровенно немного:

  • Отсутствие возможности сделать подвальное помещение;
  • Затраты на дополнительное утепление пола.

Подпольное пространство коттеджа на свайном основании с ростверком должно быть закрыто от ветра, иначе постоянные сквозняки под полом выдуют все тепло из здания. Для этого можно использовать фасадные панели из различных материалов либо сделать кладку из красивого облицовочного кирпича. Плюс пол в таком доме обязательно придется утеплять. Эти траты лучше сразу внести в общую смету строительства жилища.

Виды свай для плитного ростверка

Устройство ростверка на винтовых сваях

В строительстве применяются несущие опорные элементы из четырех видов материала, и у каждого есть свои особенности:

  1. Деревянные столбы длиной до 8,5 м и внешним диаметром до 34 см. Они дешевые, но используются редко. Их приходится дополнительно покрывать специальными составами, чтобы препятствовать гниению.
  2. Железобетонные винтовые опоры производятся из бетона марки М200 и выше, имеют огромный срок службы, но из-за большой массы установить их можно только с помощью мощной строительной техники.
  3. Стальные винтовые сваи с острыми наконечниками. Они применяются чаще всего, учитывая малую массу и простоту в установке. Очень важно перед монтажом обязательно обрабатывать их специальными антикоррозийными составами.
  4. Асбестоцементные трубы. Это полые конструкции, стойкие к практически любым грунтовым воздействиям, но поставляются без армирования.

Свайно-ростверковые фундаменты с монолитной плитой стоят в возведении немного дороже, чем ленточные конструкции, при этом выдерживают достаточно большую массу. Это достигается за счет использования плиты, нагрузка от несущих стен будет равномерно распределена между опорами. Основания такого типа незаменимы при возведении небольших зданий частного и хозяйственного назначения, они отлично подходят для строительства на сложных грунтах, склонных к сезонному пучению.

Технология обустройства основания

Для начала следует отметить, что дома на комбинированном свайном фундаменте обязательно должны возводиться профессионалами. Самостоятельно обустроить столь сложное с технологической точки зрения основание, просто невозможно. Все работы по возведению фундамента проводятся в строгом соответствии с нормативными документами по строительству, а также в четкой последовательности.

Весь процесс возведения комбинированного основания можно разделить на несколько этапов:

  1. Подготовка территории. Первое, что необходимо сделать перед началом любых строительных работ – спланировать участок. Для этого с территории, выделенной под строительство, убирается любой мусор, устраняются любые зеленые насаждения, а также выравниваются все ямы и кучи земли. Ямы можно засыпать грунтом с той же территории, а кучи нужно разровнять в соответствии с основной поверхностью. Затем производится разметка участка для установки свай. Прямо на земле устанавливаются специальные обозначения в тех местах, где будет стоять опора. Также отмечаются контуры, где будет проходить монолитная плита.
  2. Заглубление свай. На данном этапе на участок привозятся опоры. Разновидность свай выбирается в зависимости от характера постройки и особенностей грунта. Виды свай отличаются по качества материала, а также по размерам. Наиболее прочными считаются железобетонные опоры, размер обычно выбирается в зависимости от глубины промерзания почвы. Затем на территории устанавливается специальная техника для забивки свай. Как правило, с этой целью используется копр и прочая аппаратура. Каждая опора сначала устанавливается непосредственно в точку, где она будет заглублена. Затем она выравнивается, после чего при помощи молота погружается в грунт. Существуют различные способы заглубления опор в землю, однако, все они при таком строительстве связаны с использованием тяжелой техники. После установки всех свай происходит их выравнивание. Для этого при помощи специальной техники срезаются оголовки опор до нулевого уровня.
  3. Заливка монолита. После того, как все опоры готовы, необходимо приступать к заливке монолитной плиты. С этой целью первым делом устанавливается опалубка. Полученный короб предварительно снабжают гидроизоляцией, чаще всего в таком случае используется рубероид. Затем готовится специальная подушка. В короб засыпается слой песка толщиной примерно 20 сантиметров, материал хорошо утрамбовывается и выравнивается. Далее насыпается такой же слой щебня, и также выравнивается. Затем подушка покрывается небольшим слоем жидкого бетонного раствора, который поможет закрепить сыпучие материалы. Толщина бетона не должна превышать трех сантиметров. После этого в опалубке сооружается каркас из арматуры, который в дальнейшем заливается бетонным раствором. Во время процесса заливки бетона следует соблюдать определенную технологию. К примеру, раствор в короб следует заливать с двух сторон.
Технология обустройства основания

Советы специалиста:

  • После того, как бетонный раствор полностью уложен в опалубку, его необходимо выровнять и уплотнить. Данное действие осуществляется при помощи вибротрамбовок. Далее монолит оставляется для просыхания. Полное затвердевание бетонной плиты наблюдается на 30 день после ее заливки. В период, пока бетон сохнет, нужно ухаживать за плитой. Для этого необходимо покрыть монолит пленкой и слегка увлажнять его несколько раз за сутки.
  • Уход за поверхностью монолитной плиты позволяет предупредить неправильное и неравномерное просыхание бетонного раствора. После того, как бетон полностью высохнет, а плита станет максимально прочной, можно приступать к возведению остальных элементов конструкции здания.
  • В некоторых случаях в качестве основания используется УШП – это утепленная шведская плита. УШП – это не просто бетонная плита, это наиболее современное и эффективное основание, которое выполняет сразу несколько функций. Такая плита включает в себя систему коммуникаций, отопление всей площади дома теплыми полами, уже установленные системы канализации, водопровода и даже разметки электрических кабелей. УШП имеют гладкую поверхность, которая позволяет укладывать чистовое напольное покрытие прямо на монолит.

Таким образом, комбинированные типы фундамента, включающие в себя и сваи, и монолит, являются наиболее прочными и долговечными. Такие основания преимущественно используются на более сложных вариантах грунта, где есть опасность того, что обычный фундамент просто не справиться. Сделать комбинированный фундамент не так просто, зато его прочность позволяет выстроить действительно надежное здание. В большинстве своем комбинированные основания применяются в многоэтажном строительстве, поскольку здесь особенно важна прочность фундамента. Малейшие изменения в основании могут повлечь наклоны и деформацию всей конструкции.

Полезные советы при строительстве буронабивного свайного фундамента

  1. Армирование плитного ростверка производится также, как армирование бетонной плиты, то есть делается два пояса — у нижней и верхней плоскости.
  2. В качестве армирующего элемента можно использовать армирующую сетку из ребристой арматуры, шаг — 25-40 см. Верхний и нижний пояс соединяют при помощи вертикальных прутьев.
  3. Ленточный тип фундамента предполагает ростверк из швеллера либо двутавров.
  4. Основной фактор, от которого зависит выбор типа ростверка, является глубина зимнего пучения грунта.

Об особенностях применения буронабивных свай можно посмотреть на видео:

Фундамент на буронабивных сваях с монолитным ростверком

Буровые сваи

Технология устройства буронабивных свай

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

Буровые сваи
  • буронабивные, бетонируемые в скважинах, пробуренных в пылевато-глинистых грунтах выше уровня грунтовых вод без крепления стенок скважин,
  • буронабивные, устраиваемые в скважинах, пробуренных в любых грунтах ниже уровня грунтовых вод — с креплением стенок скважин глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами,
  • буроинъекционные диаметром 150-250 мм, устраиваемые способом нагнетания мелкозернистого бетонного раствора в пробуренные скважины,
  • буроопускные сваи, устраиваемые путём опускания в скважину железобетонной сваи и заполнения промежутка бетонной смесью.

Виды буронабивных свай отличаются способом устройства и назначением. Собственно, основной вид выполняется прямо по месту расположения методом бурения скважины, заполнения её бетонным раствором и армирования каркасом, заранее заготовленным на всю или частичную глубину скважины из железных стержней и проволоки.

В сложных грунтовых условиях, плывунных, песчаных и грунтах на уровне подземных водоносных слоёв устройство буронабивных свай (БНС) выполняется под защитой извлекаемых инвентарных обсадных труб или под защитой глинистого (бентонитового) раствора. Допустимо оставлять обсадные трубы в грунте, если фильтрация грунтовых вод превышает 200 метров в сутки. Обычно это становиться известным по результатам инженерно-геологических изысканий и для устройства БНС используют более дешёвые оставляемые трубы.

Устройство БНС с обсадными трубами

Диаметр буронабивных свай определяется расчётом несущей способности и может находится в пределах 300-2000 мм, а глубина — ещё и уровнем залегания несущего опорного слоя грунта, и может достигать 76 м. Назначение буронабивных свай — обеспечение прочного фундамента для массивных зданий и сооружений за счёт большого диаметра и глубины погружения, позволяющей достичь малосжимаемых несущих пластов и обеспечения опорной пяты большой площади.

Буровые сваи

В простых грунтовых условиях применяется менее затратный метод устройства буронабивных свай непрерывным полым шнеком. Суть метода заключается в том, что бетонирование выполняется не с помощью отдельной бетонолитной трубы, а непосредственно через полость бурового шнека. По достижении буром проектной глубины в его полость под давлением подаётся бетон и по мере подъёма скважина заполняется бетоном. На последней стадии происходит погружение армокаркаса. После схватывания и выдержки бетона свая готова.

Устройство свай НПШ для фундамента нефтяного резервуара

Буроинъекционные сваи (БИС) имеют особое применение: укрепление старых, ветхих оснований зданий, а также в случае опасности оседания и подвижек грунта. Бурение диаметром 150-250 мм происходит в непосредственной близости или сквозь массив фундаментной конструкции. Армирование БИС в этих случаях может и не производится.

Буросекущие сваи предназначены для устройства сплошной бетонной стены, способной нести функцию шпунтового ограждения котлована, служить фундаментом и стеной подвальной части здания. Выполняются методом последовательного бурения и бетонирования сначала нечётных скважин, а затем чётных с обеспечением их зацепления.

Расчёт свай

Буровые сваи

Расчёт фундаментных свай-стоек выполняется:

  • По несущей способности грунта под пятой сваи,
  • По прочности конструкции сваи,
  • По имеющимся горизонтальным нагрузкам.

Последовательность подбора, изготовления, заглубления, проверки качества, испытаний свай регламентируется СНиП «Свайные фундаменты».