Какая длина винтовых свай необходима для фундамента?


Арматурный каркас для свай.
Армирование столбчатого фундамента является обязательным условием, позволяющим получить прочное, надежное основание для дома. Бетон способен выдерживать нагрузки на сжатие, но деформируется под воздействием на изгиб и растяжение. Существует несколько видов металлических каркасов для буронабивных свай. Они монтируются по различной технологии в зависимости от параметров опоры и условий ее эксплуатации.

Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи

Бетонирование винтовых свай благотворно влияет на механические свойства конструкции, способствуя увеличению жесткости, прочности, упругости. Тем не менее противники подобного усиления указывают на опасность, связанную с разностью коэффициентов теплового расширения металла и бетона. По их мнению, это может привести к образованию микротрещин, в которых будет скапливаться влага, что приведет к активизации коррозионных процессов.

Но такое возражение вряд ли найдёт много сторонников, поскольку опровергается практикой. Действительно, высокие прочностные характеристики таких строительных материалов как железобетон или трубобетон не подлежат сомнению, поэтому нет никаких оснований считать, что заполнение винтовых свай бетоном сможет негативно повлиять на их коррозионную стойкость.

К тому же, для развития коррозии кроме наличия влаги необходим постоянный доступ кислорода, а процедура бетонирования как раз и вытесняет воздух из ствола сваи. Следует также учесть, что бетон является щелочной средой, благоприятной для воздействия с черными металлами, а значит, не оказывает сколько-нибудь заметного химического или физического воздействия на металлические конструкции.

Что такое фундамент на железобетонных сваях?

Фундамент на забивных сваях представляет собой прочную конструкцию, а именно несколько десятков свайных элементов, равномерно расположенных по всему периметру будущего дома.

Железобетонные сваи – это изделия, изготовленные из композиционного материала – железобетона – соединения стального каркаса с бетоном. По форме — стержни, которые имеют квадратное сечение и заостренный конец. Наиболее популярные размеры свай: 150х150х3000 мм, 200х200х3000 мм.

Качество и прочность изделий определяется ГОСТ 19804-2012: сваи железобетонные изготавливаются из бетона прочностью 300 кгс/см2.

Совет! При покупке ЖБ изделий важно запросить сертификаты качества, а также проверить их на наличие сколов, трещин – все забивные сваи для фундамента должны иметь гладкую поверхность.

Чтобы создать фундамент из забивных свай, несколько десятков свай забивают в грунт. Но перед этим их обязательно очищают от загрязнений. Ударный метод обеспечивает глубокое проникновение изделий в слои почвы и прочную фиксацию. Надежность, устойчивость, способность выдерживать огромные нагрузки — вот, что отличает фундамент, изготовленный из забивных свай.

Виды металлического каркаса

Армирование может быть нескольких видов:

Согласно ГОСТа 10992, армирование свай может быть продольным и поперечно-продольным.

Продольным способом армируют конструкции, устанавливаемые в устойчивом грунте средней плотности: супеси, глина, суглинки. В сейсмически активных районах такое армирование не применяют из-за плохого сопротивления на изгиб и растяжение.

Армированный продольный каркас состоит из рифленых металлических стержней, соединенных между собой с помощью перемычек. В продольном ряду должно быть от 4 до 8 рядов прутьев, сечением от 12 до 15 мм.

В процессе погружения верхняя и нижняя части сваи испытывают максимальную нагрузку. Чтобы конструкция не деформировалась, ее усиливают сверху стальными сетками, установленными на расстоянии 50 мм друг от друга. Таких сеток монтируют 4-5 штук. Нижнюю часть укрепляют стальной обоймой, изготовленной в форме конуса. Ее приваривают к выступающим прутьям арматуры, подогнутым вовнутрь.

Виды металлического каркаса

Каркас округлой формы.

Продольно-поперечный способ более надежный. Из-за большого расхода металла, стоят такие опоры значительно дороже. Но они способны выдерживать повышенные нагрузки. Изготавливают каркас из металлических прутьев диаметром от 11 до 15 мм, класса А1 или А2. Поперечные перемычки, соединяющие продольные ряды, изготавливают из металла, сечением от 8 до 12 мм.

Читайте также:  Как сделать облицовку дома сайдингом под кирпич своими руками

При армировании круглых опор иногда применяют стальную сетку, собранную в цилиндр.

Расстояние между поперечными перемычками выбирают в зависимости от плотности грунта. В центральной части шаг составляет 200-300 мм. Если опора более 12 м расстояние между перемычками должно быть не более 200 мм.

Верхние концы опор усиливают сеткой из арматуры, а на нижний конец надевают стальной наконечник.

Свайно-ленточный фундамент: конструкция, сфера применения

Ленту на сваях кладут мелкозаглубленную

Ленточный фундамент на сваях – это конструкция, состоящая из мелкозаглублённого монолитного основания, опирающегося на вбитые в землю сваи. Их заглубляют ниже, чем на глубину промерзания почв по данной местности. Часто опорой им служат твердые породы. Перепады высот рельефа, рыхлые почвы – не являются преградой строительству.

Верх такого основания – ростверковый фундамент, передающий большую часть нагрузки, создаваемой сооружением, на сваи, а меньшую ее долю – на грунт. На него опираются наружные стены, перегородки. Он отличается от обычного ленточного по высоте, глубине залегания. Фундаментная лента создается способом залива бетоном.

Арматурой выполняется дополнительное усиление свай и монолитного блока.

Буронабивные сваи заливают раствором

Свайно-ленточный фундамент: конструкция, сфера применения

По виду взаимодействия с грунтом установленные опоры подразделяются на сваи-стойки и висячие. Первые упираются в нижележащие твердые породы. Вторые удерживает сила трения, возникающая между их корпусом и почвой.

Для устройства фундамента применяются сваи таких разновидностей:

  • буронабивные, формирование которых происходит непосредственно во время проведения строительных работ путем заливания пробуренных скважин бетонным раствором;
  • забивные – представляют собой готовые заостренные стержни, для использования которых требуется применение спецтехники;
  • винтовые – металлические трубы с литым либо приваренным наконечником.

Буронабивные сваи подойдут для загородных коттеджей

Буронабивные опоры характеризуются наибольшей прочностью, потому что образуют единую конструкцию с ростверком.

Такое комбинированное основание служит для возведения следующих построек:

  • коттеджей;
  • малоэтажных домиков;
  • зданий, имеющих полуподвальные комнаты.

На свайном фундаменте с ростверком строительство выполняется нетяжелыми материалами:

  • деревом;
  • пеноблоком;
  • газобетоном;
  • керамическими блоками;
  • разнообразными каркасными панелями.

Винтовые сваи можно закрутить своим руками

Свайно-ленточный фундамент: конструкция, сфера применения

Можно создать винтовой фундамент своими руками и из буронабивных свай.

Процесс можно осуществить, используя лишь ручные инструменты.

Это объясняет популярность этих видов опор в индивидуальном строительстве.

Данное комбинированное основание строится быстрее простого ленточного, меньше его по затратам приблизительно на 30%. При этом не требуется выкапывать глубокие траншеи и применять сложную технику, но перед началом строительства в любом случае требуется производить расчеты.

Особенности монтажа свайного фундамента

У каждого вида свайного фундамента есть свои особенности монтажа. Так для монтажа свайно-бурового нет необходимости приобретать готовые сваи, для винтового необходимы готовые элементы конструкции. Рассмотрим каждый подробнее.

Свайно-винтовой фундамент

Свайно-винтовой фундамент состоит из готовых металлических свай. Изготавливают их из полой трубы, с заваренным по верху одной стороны винтом. Сечение трубы может быть различным. Свайно-винтовой фундамент для любого вида почвы. Несущие способности складывается из нижней плотности почвы+ силы трения со всех сторон. Свая, как большой винт, вкручивается в почву. Выполнить работы можно своими руками, при помощи нескольких человек. После установки винтовые сваи заливают изнутри бетоном. Сверху делается обвязка из бруса, который предварительно гидроизолируют битумной мастикой или другим материалом.

Буро-набивной свайный фундамент

Особенности монтажа свайного фундамента

Для небольшого дома из бруса можно выбрать экономичный вариант буро-набивного основания. Для конструкции нет необходимости приобретать готовые сваи. На почве делается разметка и в местах размещения свай бурят отверстия в глубину от 1,5 до 5 м. Зависит глубина от массивности конструкции дома и вида грунта на участке. В пробуренную скважину помещают столбушку из связанной арматуры. Сверху все заливается бетоном, получается готовый столбик прямо в земле. Если почва сыпучая, то можно использовать в качестве обсады из трубу или обложить скважину рубероидом. После заливки обсадную конструкцию можно извлечь или оставить в скважине для большей прочности. Подробнее, как происходит монтаж, можно увидеть на видео:

Железобетонный забивной свайный фундамент

Это самый дорогостоящий вид свайного фундамента. Для его монтажа необходимо приобрести готовые железобетонные столбы и забить их в почву при помощи специальной техники. При этом используют силу вдавливания, вибрации или удара. Для небольшого дома из бруса этот вариант нерентабелен.

Читайте также:  Особенности монтажа свайно-винтового фундамента

Расчёт стоимости свайного фундамента

Для того чтобы произвести расчёт стоимости фундамента, возьмем проект здания площадью 10 на 15 метров. Скажем, закрутка свай будет производиться у такого дома с шагом в 2,5 метра. В этом случае нам понадобится 20 свай при стандартном диаметре 10,8 см.

Таблица расчёта стоимости свайного фундамента

Расчёт стоимости свайного фундамента

Теперь выполним расчёт его несущей способности. При квадратной площади в 150 кв. м и удельном весе в 350 кг/м., он будет весить 52500 кг, то есть 52,5 тонны. Учитывая количество свай, расчёт несущей способности выполним приблизительный, так как, учитывая отзывы, сваи выдерживают около 5 тонн нагрузки на каждую. Тогда 20х5=100 тонн – это максимальная нагрузка веса нашего строения на фундамент.

Таким образом, исходя из рыночных цен на сваи, а сегодня они стоят около 1700 рублей, нам понадобится 34 тысячи рублей. Помимо этого, приобретем оголовки по 220 рублей. Итог – 34000+(220х20)=38400 рублей. Также, расчёт необходимо производить для дополнительных материалов, например: рубероида, антисептика, бетона.

Их расчёт не так сложен, а решение, какую компанию лучше выбрать, принимать вам. Если сравнить среднюю стоимость ленточного, столбчатого и свайного фундамента, то их цена заметно различается.

Таблица несущей способности винтовых свай

Расчёт стоимости свайного фундамента

Расчёт за ленточный фундамент дома 10 на 15 метров приблизительно составит 120 тысяч рублей, исходя из того, что кубический метр бетона стоит 2000 рублей. Выводы делайте сами. Обязательно просмотрите отзывы, советы и дополнительные рекомендации, которые помогут вам в качественном исполнении работ.

На сегодняшний день отзывы имеют огромное значение, особенно отзывы знакомых и родных, имеющих такое жилье или дачу. Вероятно, они уже сталкивались со всеми преимуществами и недостатками таких строений, они поделятся опытом постройки, возможно, посоветуют наиболее востребованных специалистов для строительства и помогут самостоятельно выполнить расчёт фундамента для вашего будущего дома.

Минусы свайного фундамента

  • Необходимо использовать дорогостоящую крупногабаритную технику, которой требуется большая площадь для маневров. Ее применение возможно не на всех земельных участках.
  • Опасность разрушения соседних построек, особенно если при монтаже используются мощные молоты. Такая техника вызывает сильные продольные колебания в почве.
  • Сложность некоторых инженерных решений, требующая точных расчетов.
  • Обязательное проведение геологических изысканий. При обустройстве свайных фундаментов на горизонтально подвижных почвах возможно смещение свай при пучении грунта зимой.

С чего начать

Для определения типа грунта необходимо вынуть почву с глубоких слоев

Перед тем как принимать решение о строительстве дома на сваях, нужно изучить состояние грунта и определить уровень залегания подземных вод. Такие сведения можно получить в геодезических, строительных организациях или у соседей, которые ведут или вели строительство.

С чего начать

Чтобы самостоятельно определить, какие пласты грунта залегают под строительным участком, проводят пробное бурение. В нескольких местах участка копают скважины, глубиной на 1,5 м больше, чем длина сваи. На лопастях бура остаются частички грунта, присутствующие внутри скважины.

При обнаружении обводненного участка нужно расположить сваи для винтового фундамента так, чтобы его обойти.

Ростверки свайных фундаментов

Свайный фундамент с ростверком (свайно ростверковый фундамент) – строительная конструкция, которая объединяет сваи и служит для равномерной передачи нагрузки сооружения на них и на грунтовое основание. Различают сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки.

Ростверки бывают высокие и низкие. Низкий ростверк обычно располагают ниже поверхности грунта и он передает часть вертикального давления на грунт основания, в то время как высокий ростверк эти нагрузки передает на сваи. Устройство сборных железобетонных и монолитных ростверков представляют наиболее приемлемые варианты для дачного строительства.

Ростверки свайных фундаментов

Схема устройства сборных железобетонных и монолитных ростверков в свайных фундаментах.

Схема металлического и железобетонного ростверка свайного фундамента.

Металлические ростверки обычно сваривают на месте и «привязывают» к сваям арматурным прутком. При обустройстве большого по размерам фундамента, для установки отдельных элементов швеллера или двутавра требуются применения крановой техники, что не всегда удобно в индивидуальном строительстве, т.к. требует организации подъездных дорог и площадки для крана.

Ростверки свайных фундаментов

Самым приемлемым для частного строительства считается железобетонный ростверк. Для изготовления литого железобетонного ростверка, между сваями собирают опалубку, в которую закладывают арматуру из стальных прутков. Часть вертикальных прутков приваривают к сваям и «связывают» их между собой длинными арматурными прутками, находящимися внутри опалубки.

Обзор видов фундамента для дома читайте в статье Фундамент дома. Выбор типа фундамента дома.

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Чтобы сделать фундамент пристройки, нужно знать два варианта его примыкания к фундаменту основной конструкции.

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Стыки фундамента дома с оформляются двумя способами:

  1. Жесткое соединение армированием.
  2. Деформационный шов.
Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Как сделать фундамент с жестким соединением оснований?

Жесткое соединение зачастую используют на грунтах не подверженных пучению.

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Жесткое соединение используется в основном в малоэтажном строительстве, где пристройка функционально связана с основной конструкцией, находясь с ней под одной крышей. Чтобы сделать основание для пристройки, в нем сверлится отверстие диаметром, равным диаметру арматуры, и глубиной, равной около 35 ее диаметров. Далее в него забивается арматура с выпуском той же длины. Если пристройка выполняется по схеме где расчетная длина арматуры больше ширины фундамента, то отверстия в фундаменте основной конструкции делаются на часть ширины, а арматура монтируется по принципу анкера, с расклинивающим вкладышем на торце.

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

При замкнутом контуре отверстия сверлятся в шахматном порядке в двух уровнях, а используемая арматура имеет на одном конце анкерное расклинивание, а на другом конце – приваренную шайбу. Количество арматуры, ее шаг и диаметр рассчитывают, исходя из условий ее наименьшего сопротивления на срез и смятие бетона под ней. В среднем замкнутый контур нового основания потребует 20 прутьев на один квадратный м фундамента. Они нарезаются с помощью наждачного станка или болгарки. При незамкнутом контуре количество прутьев арматуры рассчитывается отдельно в каждом случае и зависит от ширины будущего фундамента.

Читайте также:  Фундамент в разрезе – Разрез ленточного фундамента чертеж

Жесткое соединение используется, когда заглубленное ленточное основание дома и пристройки сделано из монолитного железобетона, а при мелкозаглубленном типе основания цоколь и фундамент составляют единую монолитную конструкцию. и цоколи не обеспечивают надежного соединения, а при столбчатом фундаменте жесткое соединение возможно при условии, что высоты монолитного ростверка хватит для монтажа анкеров. Плитный фундамент дает возможность жесткого соединения при условии наличия выступа от цоколя не меньше, чем толщина плиты. В этом варианте можно оголить арматурный каркас дома и соединить его (приварить, привязать) с арматурным каркасом пристройки. Дом с цокольным этажом можно соединить с бесподвальной пристройкой жестким сцепом в случае, если цоколь основной постройки и заглубленные стены монолитные. Использование деформационного шва

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Пример деформационного шва.

Деформационные швы чаще применяются в многоэтажном жилищном и промышленном строительстве, где под конструкцией большой протяженности в разных ее частях грунты существенно отличаются деформационными характеристиками и при одинаковых нагрузках осадки могут существенно отличаться. Такие швы применяются при разной этажности в разных частях конструкции, дающие таким образом разную нагрузку и разные деформации осадок. Еще один случай применения деформационных швов, когда к уже имеющемуся сооружению вплотную пристраивается другое сооружение. В вышеуказанных вариантах деформационные швы следует предусмотреть еще на стадии проектирования. Часто деформационные швы проще и дешевле применить при в пучинистом грунте.

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Деформационный шов представляет собой утеплитель, размещенный в зазоре между стенами и цокольными перекрытиями, без сцепки с конструкциями. Часто в качестве такого утеплителя используется простая пакля. Место соединения огораживается декоративной накладкой, прикрепленной только к стене дома. В пучинистом грунте при использовании деформационного шва уровень пола пристройки размещается ниже уровня пола основной конструкции на величину предполагаемых деформаций.

Из зоны деформационного шва удаляют заполнитель на достаточную глубину для укладки герметика.

Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции

Что следует учесть, чтобы сделать фундамент для пристройки с использованием деформационного шва:

  • зазор между основаниями пристройки и основного сооружения должен быть около 5 см. Для соблюдения этого требования, перед тем как сделать фундамент пристройки, к основанию дома прикладываются доски, покрытые гидроизоляцией. Они будут играть роль деформационного шва в дальнейшем;
  • для одноэтажной пристройки небольших размеров толщина деформационного шва может составлять 2 см;
  • шов также можно заполнить теплоизоляционным материалом (лучше всего подойдет пенопласт или пеноплекс) и закрыть герметиком, устойчивым к атмосферным воздействиям. Снаружи он закрывается декоративной накладкой.
Варианты примыкания основания пристройки к основной конструкции