Для чего и как производится армирование свай, применяемых для возведения свайного фундамента?

Как сделать СЛФ (краткое описание основных процессов)

Подготовка площадки под стройку

Территория участка очищается и проводится разметка будущего основания. Для этого втыкаются колышки по углам, с отступом ≈ 50 см от края. По колышкам натягивается нить, сориентированная по центру основания, а также внешней и внутренней границе будущего фундамента*.

*Более подробная инструкция описана в одной из недавних статей. После чего делается разметка точек установки свай. Она начинается с углов фундамента. Сваи располагают на расстоянии 120 — 200 см друг от друга.

Подготовка грунта и виды свай

Ленточную траншею копают до нужной глубины и отсыпают песком (или гравием). По углам в размеченных местах, бурят скважины с глубиной заложения на 30-50 см ниже уровня промерзания почвы*.

*только для буронабивного типа свай.

Сваи, которые используют для СЛФ, различаются на винтовые и буронабивные. Рассмотрим оба типа, хотя для мелкозаглубленного фундамента, практичный выбор – буронабивные.

Винтовые

Изготавливаются из металлической трубы с лопастями похожими на винт (отсюда и название). Идеология напоминает шуруп большого размера, диаметром от 57 до 133 мм и длиной от 1200 до 3500 мм. Такая свая ввинчивается в грунт с помощью ручных приспособлений (или спецтехникой). Предварительно грунтуется. Некоторые разновидности на фото:

Буронабивные

Буронабивные сваи, изготавливают на месте, они дешевле покупных (винтовых или бетонных). Пример бюджетной технологии строительства буронабивных свай.

В пробуренные скважины, на 300 мм засыпают песок, который поливают водой и плотно трамбуют. В отверстия, до самого дна утрамбованной песчаной подушки помещается опалубка в виде свёрнутого трубочкой рубероида, выступающего на 100-150 мм выше уровня грунта. Для прочности «рубероидного стакана», его в 2-4 местах скрепляют скотчем.

«Вместо рубероида, для опалубки можно использовать трубы из других материалов, в том числе: асбоцементные, картонные, пластиковые, металлические».

В скважину аккуратно помещают предварительно связанный арматурный каркас. Для его устройства используют арматуру ø10-12 мм, скреплённую вязальной проволокой. Высота каркаса должна выходить из опалубки и доходить почти до верхней отметки ленты фундамента.

«Предварительно арматуру стараются очистить от ржавчины».

Затем выполняется заливка* (в первую очередь свай, а затем ленточной опалубки) и поверхность утрамбовывается.

*Для этого используется бетон марки М-100. А в зимнее время, обязательна добавка морозоустойчивых пластификаторов. Через 7-8 дней, бетонные оголовки покрывают битумом (для гидроизоляции).

Есть заглубленная и самая ходовая – мелкозаглубленная лента. А вот незаглубленный и поверхностный вариант (обустраиваемый выше 0-й отметки), относят к свайно-ростверковым*. Такой тип фундамента (находящийся выше уровня грунта), используют на пучинистых и сильнопучинистых почвах. Он набирает популярность. В частности, у застройщиков возводящих дома каркасного типа (так называемые финские, канадские и пр.).

*Ростверк – это несущие балки или плиты, связывающие между собой оголовки свай выше поверхности земли. Кстати, такой вариант конструкция — практически идеален при строительстве традиционных русских бань, возводимых по технологии СИП. Вот примеры свайно-ростверковых фундаментов, использующих разные связующие материалы:

На этой схеме показана вся вышеописанная «идеология» СЛФ:

1. Сваи;
2. Ленточный пояс;
3. Песчаная подушка;
4. Арматурный каркас;
5. Труба (опалубка)

Как видите, арматурный каркас ленты и свай обязательно увязывается. Это залог прочности. В завершение добавлю: имеется пять вариантов расстановки свай. Перечислим подробно:

• Одиночный (каждая свая имеет свою опору);
• Ленточный (опоры равномерно размещены по периметру здания);
• Полосный (сваи бурят в два и более ряда. Обычно он для крупных домов);
• Кустами (ставят только в местах повышенной нагрузки и под тяжёлыми конструкциями);
• Полями (расположение в рядном или шахматном порядке).

Вот Вам несколько фото свайно-ростверкового фундамента под баню:

« Рацуха!» — фундамент из покрышек! Но не советую. Если строить, то надо делать серьёзно…

На этом буду заканчивать. Надеюсь, статья позволит получить понимание для чего и что представляет собой свайно-ленточный фундамент. Подписывайтесь в блоге на обновления. Будет интересно и полезно! Успехов Вам и удачной стройки!!!

Цитата мудрости: Человек умирает тогда, когда перестаёт меняться. Похороны – лишь формальность (Г. Форд).

Узел сопряжения сваи с ростверком

Сваи сопрягаются с ленточным ростверком жёстким образом. Для этого оголовой сваи после забивки разбивается отбойным молотком таким образом, что бы оставшаяся бетонная часть была замоноличена в ростверк не менее, чем на 50мм, а длина освобожденных арматурных выпусков осталась не менее 50 диаметров этих выпусков.

Узел сопряжения оголовка сваи с ленточным ростверком.

В данном примере длина выпусков 600мм для арматуры диаметром 12мм. В том случае, если высота ростверка не позволяет полностью замонолитить выпуски, их загибают в тело ростверка перед его заливкой.

Для определения конструктива узла сопряжения с винтовыми сваями лучше всего запросить рекомендации от изготовителя свай. Обычно такой узел выполняется путем приварки арматурных анкеров к металлическому оголовку сваи. Анкера желательно выполнить немного большим диаметром, чем каркасы. Длина анкера – всё те же 50 диаметров. В некоторых случаях оголовок сваи полый, при таком варианте его заполняют арматурными анкерами и бетоном, затем анкера загибают в тело ростверка перед его заливкой. Кроме того, на винтовые сваи иногда выполняется свободной опирание, поэтому обязательно нужно запросить рекомендации производителя таких свай.

Расчёт армирования ленточного ростверка

Для расчёта армирования ленточного ростверка используем приложение «Арбат» SCAD Office.

После запуска выбираем закладку «Подбор арматуры в балке», так как ленточный фундамент на сваях представляет собой не что иное, как многопролетную балку, опёртую на сваи.

В основном окне подбора арматуры в балке указываем количество пролетов между сваями и их шаг. Количество пролетов определится как длина стены, делённая на шаг свай. То есть для стены 10м при шаге свай 2м получим 5 пролётов.

Указываем жёсткое защемление слева и справа, задаем привязку центра арматурных стержней в углах, равной защитному слою 40мм плюс половина диаметра стержня. Предварительно можно задаться ориентировочно 16-28мм, тогда привязка получится в диапазоне 48-54мм. В данном примере в запас принято 55мм.

Коэффициент условий работы и другие данные можно оставить без изменений.

Далее приступаем к формированию загружений.

По правилам следует разделять постоянные, длительные и кратковременные нагрузки. Но расчёт можно упростить, условно приняв все нагрузки как постоянные, сформировав одно единственное загружение нажатием кнопки «Создать». Далее поочерёдно выбираем номер пролёта с первого по пятый, и каждому задаем кнопкой «добавить» полученную ранее нагрузку на ростверк.

В процессе добавления нагрузок программа в режиме реального времени будет отображать эпюры внутренних усилий – это своего рода график, отображающий типологию распределения внутренних усилий по нашей балке-ростверку.

Если всё сделано правильно, в пределах каждого пролета появится эпюра внутренних усилий.

Затем переходим к назначению класса бетона. Как его определять мы разобрали раньше.

В закладке «Бетон» указываем класс. Для ростверков класс бетона ниже, чем В15, не применяется. Чаще всего оптимальным будет класс В25.

После нажатия кнопки «Вычислить» появится закладка «Результаты».

В качестве результатов будут данные о площади поперечного сечения требуемых арматурных стержней. Строку «Площадь S1 и S2» можно развернуть, отобразив различные варианты армирования – симметричное, не симметричное, а также данные по поперечному армированию. Не симметричное армирование редко применяется в частном строительстве из-за более высокой сложности.

Расчётные значения поперечного армирования крайне важны для ленточного фундамента на сваях (ростверка)

Этот тип строительных конструкций испытывает значительные нагрузки, в результате чего для исключения появления косых трещин следует непосредственное внимание обратить на поперечное армирование, оно должно быть не меньше расчётного

Окончательный анализ результатов расчёта удобно выполнить путем нажатия кнопки «Отчёт» с последующим изучением таблицы «Результаты подбора арматуры». Отчёт формируется в формате Microsoft Word.

Для определения требуемого диаметра арматуры следует конструктивно задаться количеством каркасов. Для небольших зданий обычно принимают три. Далее значения суммарного армирования делят на количество каркасов. Полученная цифра представляет собой площадь поперечного сечения стержня по расчёту.

Через площадь поперечного сечения по таблице определяем диаметр.

Таблица соответствия площади поперечного сечения и диаметров.

В данном примере 3,549 / 3 = 1,183, что соответствует диаметру 14мм (диаметра 12мм чуть-чуть недостаточно). Аналогичным образом определяем диаметр поперечного армирования – 6мм при шаге 100мм будет достаточно.

Схема армирования ленточного фундамента на сваях во многом схожа с армированием обычного ленточного фундамента

Из отличий стоит упомянуть важность поперечного армирования, не желательность без дополнительных расчётов применять шаг такой арматуры более 200мм и целесообразность уменьшения шага до 100мм в области опоры на каждую из свай на участке по 50-100см в каждую сторону от сваи вдоль ростверка

Этапы монтажа

Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:

• бетон;
• металл;
• дерево.

Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.

На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.

В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.

На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).

Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).

С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.

Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента

Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.

Преимущества:

Краткосрочное строительство.

Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.

Экономичность.

Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.

Энергоэффективность.

В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.

Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.

Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.

Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.

Недостатки и минусы:

Применение специальной техники.

Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.

Наем бригады.

Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.

Сложность возведения цокольных этажей.

Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.

Низкая стойкость к опрокидыванию.

Типы свай

Существуют разные конструкции свай:

• Сваи-стойки. Вертикальные опоры, находящиеся в плотном контакте с твердыми слоями грунта. Обеспечивают максимальную устойчивость и несущую способность.
• Висячие сваи. Удерживаются за счет силы трения между боковыми стенками и грунтом, а также за счет уплотненной грунтовой подушки под наконечником. Опоры на твердые слои не имеют. Прочность обеспечивается за счет площади контакта — чем длиннее свая, тем надежнее она установлена. Способны внезапно давать осадку из-за подземных изменений гидрогеологии.

По типу погружения существуют:

• Забивные. Погружаются в грунт с помощью специальных механизмов. Имеют максимальную несущую способность и устойчивость, но создают немалую опасность при погружении для всех построек, расположенных поблизости.
• Литьевые. Эти сваи представляют собой железобетонные отливки, изготовленные непосредственно на площадке. В пробуренную скважину устанавливают арматуру и заливают бетон, получая прочный вертикальный стержень. Удобны для самостоятельного изготовления.
• Винтовые. Специфический вид свай, погружаемых в грунт путем завинчивания (наподобие шурупа). Позволяют самостоятельную установку, не требуют предварительной подготовки или земляных работ.

Материалом для свай могут служить:

• Древесина. Традиционный материал, но сегодня деревянные сваи практически сошли со сцены, уступив место более долговечным и удобным видам.
• Металл. Кроме винтовых свай, специальных конструкций не производится. Используют массивные куски швеллера, рельса, двутавра и т.д. Недостаток металлических свай — электрохимическая коррозия, от которой их практически невозможно защитить.
• Железобетон. Из него делают забивные и набивные сваи, получая прочные и устойчивые к нагрузкам опоры. Является самым распространенным материалом, устойчивым ко всем нагрузкам и практически в 3 раза более долговечным, чем металлические сваи.

Выбор типа свай обусловлен техническими требованиями и условиями строительства. Чаще всего используются забивные или буронабивные железобетонные стержни.

Специфика армирования

Армирование ростверка свайного фундамента осуществляется предварительно изготовленным объемным каркасом, состоящим из двух ярусов стержней, объединенных в единую конструкцию с помощью стальных перемычек.

Армирование ленточного ростверка выполняется посредством пространственного армокаркаса, состоящего из двух продольных поясов арматуры

Для продольных поясов каркаса используются рифленые прутки, произведенные горячекатаным методом, что соответствует классу арматуры А3. В зависимости от воспринимаемой основанием нагрузки, диаметр стержней составляет 12-16 мм.

Объединение в общий силовой контур соединительных элементов, расположенных в вертикальной и горизонтальной плоскости, может осуществляться:

• отдельными стальными рифлеными стержнями прямолинейной формы, диаметр которых соответствует сортаменту продольной арматуры;
• стальными хомутами прямоугольной конфигурации, изготовленными из гладких прутков класса А2 сечением до 10 мм. Несмотря на повышенную трудоемкость изготовления и установки, прямоугольные перемычки обеспечивают надежность и долговечность конструкции усиления.

Производя усиление размещенного на сваях ленточного фундамента, придерживайтесь следующих рекомендаций:

• Применяйте не менее 4 прутков, расположенных в верхнем и нижнем ярусе каркаса ленточного контура, обеспечив интервал между элементами 10-15 см.
• Соблюдайте расстояние, устанавливая перемычки в продольном поясе, равное 15-25 см.
• Обеспечьте шаг вертикально расположенных перемычек каркаса – 30-40 см.

  Амирование ростверка начинается после выполнения всех предыдущих этапов обустройства свайного фундамента — монтажа свай, их обрезки и обустройства опалубки

• Зафиксируйте металлическую конструкцию каркаса, обеспечив расстояние до формируемой бетонной поверхности не менее 5 см.

Потребность в защитном слое между металлической конструкцией каркаса и бетонной поверхностью ростверка обусловлена следующими факторами:

• необходимостью правильного распределения металлоконструкцией каркаса действующих усилий;
• подверженностью арматурных прутков коррозионным процессам, возникающим от проникающей в бетон влаги.

Соблюдение фиксированного расстояния от арматуры до опалубки при обеспечении защитного слоя достигается путем использования изготовленных из пластика подставок.

Общие данные о буронабивных сваях

Буронабивные и буросекущие сваи могут состоять лишь из бетона, однако новые железобетонные конструкции имеют более высокие эксплуатационные характеристики за счет применения арматуры. Несмотря на кажущуюся сложность данной технологии, абсолютно все этапы их изготовления могут быть выполнены и неподготовленными лицами без специального образования. Помните, что армирование буронабивных свай – эта относительно простая технология, которая позволит значительно укрепить фундамент Вашего дома.

Для проведения работ по созданию подобного фундамента Вам потребуются некоторые специфические инструменты:

• Автоматический бур – в зависимости от глубины, на которую необходимо погрузить сваю, бур выбирается соответствующей мощности и длины бурильной рукояти. Конечно, если глубина невелика, то можно применять обычные ручные садовые буры, однако гораздо эффективнее и быстрее работы будут проведены с автономным бензорубом или буровой установкой;
• Одна или несколько бетономешалок, совковые лопаты, мастерки и ведра;
• Болгарка с минимальным набором дисков для работы с арматурой;

Кроме всего прочего, перед началом работ необходимо проверить запас необходимых материалов, среди которых обязательно наличие:

• Обсадных труб или рубероида;
• Арматуры для усиления или армирования буронабивных свай;
• Необходимое количество цемента, песка, щебня – для создания раствора бетона надлежащего качества;

Помните, что обеспечив себя всем необходимым заранее, Вы сведете к минимуму временные потери в будущем.

Плюсы и минусы

Свайный фундамент может использоваться для сооружений любого назначения, в т.ч. жилых домов (смотрите: типы частных домов). По сравнению с другими типами оснований он имеет такие преимущества:

1. Возможность установки практически на любых грунтах, независимо от уровня грунтовых вод и промерзания, а также на участках с уклоном. Единственным исключением являются скальные выходы, в которых очень трудно пробурить скважину или вбить сваю.
2. Быстрота возведения. Сваи в большом количестве устанавливаются за 1 день. Строительство самого дома можно начинать уже на следующий день (за исключением бурозаливных вариантов).
3. Отсутствие необходимости в проведении трудоемких земельных работ и тщательного выравнивания площадки.
4. Большая несущая способность. Одна свая способна выдерживать более 5 тонн.
5. Долговечность. Срок эксплуатации составляет более 100 лет.

При выборе типа фундамента надо учитывать и имеющиеся недостатки:

1. Необходимость специальной техники для бурения или погружения свай. Аренда ее обходится достаточно дорого, что повышает значительно общую стоимость строительства.
2. Существенная зависимость от качества используемых свай. Надежный фундамент получится только из высококачественных изделий, что «съедает» экономию на материалах.
3. Необходимость полноценных геологических изысканий, позволяющих правильно оценить заглубление и проведение необходимых расчетов.
4. Сложности с обустройством подвала и цокольного этажа.
5. При использовании забивной технологии – ограничения по расстоянию до ближайших строений, т.к. использование даже облегченного молота вызывает сильное сотрясение грунта.

Советуем почитать: СНиПы и нормы на строительство частного дома

Наличие указанных недостатков существенно ограничивает применение свайного фундамента. Для больших сооружений он обустраивается по необходимости из-за наличия сложного грунта. В то же время, мелкозаглубленный вариант, когда сваи можно установить вручную, активно используется для небольших построек – бани, гаражи, хозяйственные строения.

Отличия свайно-ленточной схемы фундамента

К недостаткам данной системы можно отнести следующее:

1. Многие работы приходится выполнять вручную. Пробитые скважины не позволяют использовать строительную технику для рытья траншей.
2. При связке арматуры с опорами требуются некоторые навыки постройки горизонтального каркаса. От вывода высоты свай и правильности обвязки зависит надежность постройки.
3. Предварительно рекомендуется ознакомиться с несущей способностью почвы. На основании этих данных происходит расчет нагрузки на поверхность.

Чаще всего глубина заложения составляет 35-42 см ниже нулевой отметки. Предварительные работы по созданию котлована предусматривают удаление верхнего пласта почвы до несущего уровня. После этого делается углубление на высоту отсыпной подушки. Периметр заливается сцепляющим составом (минимальная высота составляет 20 см над поверхностью грунта).

Общая высота определяется с учетом тяжести постройки и несущей способности почвы. Конструкция получается частично заглубленной. Данная модель представляет собой ростверк, связанный с грунтом.

В условиях сильно пучинистой почвы есть вероятность выдавливания основания наружным слоем земли. При наихудшем развитии событий бетонные опоры выскакивают из скважин (или обрываются на оголовках).

Такие случаи происходят при несоблюдении правил строительства. Во избежание подобных ситуаций устанавливается отмостка, используются более устойчивые опоры либо переделывается фундамент (на ростверковый).

Определение термина “свайный фундамент”

В общем виде свайный фундамент представляет собой погруженные в грунт сваи, объединенные сверху железобетонными (бетонными) балками или плитой (ростверками).

Когда целесообразно применять свайный фундамент.

Рассмотрим предпосылки применения свайного фундамента в частном строительстве.

Необходимость в возведении свайного фундамента при особых условиях

Причина 1. В ряде случаев при строительстве дачного дома или коттеджа в верхней части основания возводимого здания может находиться относительно слабый слой грунта.

К слабым грунтам можно отнести:

• Суглинки и глины в текучепластичном состоянии;
• Лёссовидные грунты – содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном наличии глинистых и известковых частиц. Лёссовидные грунты при наличии воды размокают и теряют устойчивость;
• Плывуны – песчано-глинистые грунты, сильно насыщенные водой;
• Растительные грунты – различные почвы с примесью 1…20% перегноя, торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

В этом случае возникает необходимость в передаче давления от здания на более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине в зависимости от геологических условий.

Тогда рекомендуется устраивать фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами неглубокого заложения. Особенно эффективны фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании более 1,5 метра. В этом случаи свайный фундамент более надежный чем столбчатый и тем более ленточный

Причина 2. Возможно применение свайных фундаментов и в плотных грунтах в целях уменьшения объема земляных работ, расхода бетона, снижения трудоемкости и стоимости строительства. При устройстве свайного фундамента отпадает необходимость в рытье котлована, складировании вынутого грунта, вывозе грунта, обратной засыпке и т.д. Если у Вас возникла необходимость соорудить фундамент за короткое время, малыми силами и с минимальными затратами, тогда вариант свайного фундамента – это Ваш вариант. К примеру, для сооружения одной сваи длиной 3 метра и диаметром 300 мм, потребуется выполнить земляных работ объемом 0,2 м3 земли (при помощи бура), а в случае с устройством ленточного фундамента объем земляных работ будет гораздо больше (в зависимости от ширины подошвы фундамента). Этот вариант приемлем, если в проекте дома не предусмотрен подвал.

Причина 3. В случае если при расчете ленточного фундаменты ширина фундамента получается слишком большой (больше 1,5 м), имеет смысл применить свайный фундамент, что сократит расход материала.

Причина 4. В случае, если выбор типа фундамента диктуется видом несущего остова, к примеру, если Вы решили использовать каркасный несущий остов на основании, сложенном слабыми грунтами, то рационально будет применить свайные кусты под каждую колонну, а не делать ленточный фундамент.

Конструкции свайных фундаментов очень разнообразны и зависят:

• от выбора типа свай,
• способа их изготовления и погружения в грунт,
• расположения их под строящимся зданием,
• от характера работы сваи в грунте,
• от конструкции ростверков.

Для изготовления свайных фундаментов привлекается большое количество специальной строительной техники, что, конечно, не приемлемо для дачного строительства. Поэтому мы остановимся на тех конструкциях свайных фундаментов, которые под силу индивидуальному застройщику.

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.

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. 

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. 

Размещение свай в фундаменте

Оно может быть в виде:

1. Одиночных свай – под отдельно стоящие опоры;
2. Свайных лент – под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
3. Свайных кустов – под каждую колонну в случае каркасного несущего остова здания.

Размещение, тип, размер, глубина и способы погружения свай указываются в проектах (параметр b – шаг свай). Сваи выполняют в грунте в основном вертикально, но существуют варианты их размещения наклонно. Этот вариант применяется в том случае, когда на фундамент действуют значительные горизонтальные силы. Например, если площадка под фундамент имеет уклон и возможна подвижка грунта при весеннем таянии снегов или обильных долговременных осадках. В основном, при строительстве дачных домов, применяют как одиночные сваи, так и свайные ленты. Усиление свайными кустами в частном строительстве происходит, если участок застройки частично имеет слабое основание (в месте бурения единичной скважины обнаруживается плывун) или неравномерно водонасыщен грунт,  а также при укреплении, например, большого дверного проема (гаражные ворота). 

Какие сваи армируются

Важно: армированию подлежат все виды железобетонных свай – забивные, буронабивные и буроинъекционные.

Армирование буронабивных и буроинъекционных конструкций

виды свай

• При монтаже свай буронабивного типа первоначально в грунте пробуривается скважина, после проходки полости на требуемую глубину в нее с помощью крана устанавливается продольно-поперечный армокаркас. Далее в устье скважины монтируется бетонолитная труба и полость заполняется бетонной смесью;
• Скважины для буроинъекционных свай разрабатываются специальными буровыми колоннами, во внутренней части которых присутствует канал для нагнетания бетона. Заполнения полости бетоном происходит сразу же по завершению ее проходки, и уже в бетон посредством вибропогружателя загружается каркас из арматуры.

Рис. 1.8: Погружение армокаркаса в скважину под буронабивную сваю

набивных железобетонных конструкций

Расчет

Рассмотрим на примере расчет арматуры. Необходимые для расчета параметры вы можете взять в вашем проекте. Для нашего примера мы примем следующее:

• 16 свай в нашем фундаменте;
• Шаг свай – 2 метра;
• Высота сваи – 2 метра;
• Диаметр сваи – 20 сантиметров.

Армирование будет проводиться по всей длине равномерно. На соединение ростверк-свая потребуется не менее 35 см для продольной арматуры. Исходя из СНиП армирование буронабивной сваи этого диаметра должно проводиться не менее 4 прутками. 2,35*4=9,4 метра на одну колонну, и 16*9,4=150,4 метра на все 16 свай.

Мы рассмотри продольную схему армирования Арматурный каркас, для сохранения формы должен иметь перемычки (хомуты) с шагом 1 метр. Перемычка (хомут) представляет собой окружность или многогранник (для 4 прутков продольной арматуры, в нашем случае – квадрат). 3,14*0,2=0,63 метра – на одну перемычку или 0,63*3=1,9 метра – на одну буронабивную сваю. 16*1,9=30,4 метра – на все 16 свай. Для соединения используйте или сварку, или вязальную проволоку диаметром 1,2-1,7 мм. На одну скрутку потребуется около 30 см проволоки. 12*0,3*16=57,6 метров – на 16 буронабивных свай. Если требуется придать свае уширение в нижней части, то понадобится арматуры на 10-15% больше.

Конструкция фундамента

Отдавая предпочтение при строительстве основанию в виде свай, следует знать его основной состав.

Конструкция закапывается в специально подготовленную скважину. Для усиления прочности свае придают заостренную форму на основании. Это препятствует поднятию конструкции из грунта.

В заготовленную скважину, ограниченную опалубкой, заливается слой бетона и закладывается арматурная сетка. Нижняя часть должна быть значительно шире. Залитое бетоном основание придает усиленную прочность конструкции и не позволяет извлечь ее из грунта.

Нижний вид изготавливается из железобетона. В подготовленную скважину устанавливается железобетонная свая. Она ограничивается опалубкой. Затем следует забетонировать слой ростверка.

Верхний тип изготавливается из монолитных плит. Если материал для конструкции имеет металлическую основу, то его скрепление следует проводить через сварочный процесс.

Деревянная конструкция монтируется из нескольких брусов. Прикрепляется к сваям фундамента при помощи металлических штырей.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой систему точечных опор, погруженных в грунт на определенную глубину до контакта с твердыми слоями.

Длина вертикальных элементов может составлять значительные величины, зависящие от глубины залегания устойчивых грунтов и нередко превышает высоту надземной части постройки.

Верхняя часть опор жестко соединяется в единую систему, что позволяет распределять нагрузку по всем сваям и получать наиболее эффективный режим работы основания. Обвязка называется ростверк, она предназначена для приема и передачи нагрузок опорным стержням.

По принципу действия работа ростверка во многом напоминает функции ленточного основания, но разница между ними в том, что лента опирается на подготовленную поверхность грунта по всей длине, а обвязка устанавливается на верхние точки свай.

Это отличие выдвигает особые требования к жесткости и прочности балок ростверка, пролеты которого работают только за счет собственной жесткости и прочности стен.