Свайный фундамент для каркасного дома

Свайное поле — что это и зачем нужно

Свайное поле представляет собой составную часть любого свайного фундамента — железобетонного, винтового, буронабивного. После обвязки отдельно стоящих свай ростверком свайное поле используется в качестве основания для строительства зданий жилищного и промышленного типа, а также всевозможных инженерных и гидротехнических сооружений. В свайных фундаментах ростверк и сваи выполняют две разноплановые функции: ростверк — объединяет опоры в монолитную конструкцию и распределяет между сваями нагрузку массы здания, придает им устойчивости в грунте и увеличивает сопротивление свай к выталкивающим и горизонтальным воздействиям. Элементы свайного поля, в свою очередь, переносят нагрузку веса сооружения на шар почвы, в которой расположена их опорная часть. За счет того, что сваи забиваются на глубину — от 3 до 15 м., они вскрывают поверхностный шар грунта и распределяют вес сооружения в глубинной, высокоплотной и устойчивой почве, что особенно важно при возведении домов на территориях с проблемными грунтами.
Важно: возведение здания осуществляется после обвязки свайного поля ростверком, который выступает в качестве несущей поверхности для кладки стен.

Пошаговая инструкция выполнения работ по устройству свайного фундамента

1-й шаг — Подготовка

Его условно можно разделить на такие пункты:

• очистка территории от мусора и разметка будущей строительной площадки (сваи удобно располагать на расстоянии 1200 —2500 мм друг от друга, в зависимости от нагрузки здания)
• бурение скважин при помощи садового бура; глубина должна быть больше уровня промерзания грунта на 300—500 мм, в зависимости от местности.
• после этого нужно тщательно достать осыпавшийся грунт со дна каждой скважины; это нужно сделать потому, что в процессе бетонирования и эксплуатации остатки грунта уплотняются и оседают; в результате образуется пустота между пятой сваи и дном скважины, что может привести к оседанию дома.
• на дно следует уложить подушку (смесь песка и гравия) толщиной 100—300 мм; затем произвести гидроизоляцию рубероидом либо нагнетанием жидкого стекла на стенки скважины; это нужно для того, что бы обеспечить защиту бетона от влияния процесса заморозки/оттаивания; в качестве будущей опалубки подойдет асбестоцементная труба, которая предотвратит растеканию цементного молочка за пределы скважины.

2-й шаг — Армирование

Монтаж арматурного каркаса. Для этого понадобится:

Армирование сваи

3—4 стержня диаметром не менее 12 мм и связать их между собой в одну конструкцию с помощью мягкой проволоки с шагом не более 500 мм. Следует помнить, что длина стержней должна быть на 150—200 мм выше уровня земли. Это нужно сделать для того, что бы в последствии увязать сваи между собой ростверками, на которые будут опираться будущие конструкции стен и перегородок. Выпуски арматуры для связки с ростверком положено оставлять 40—60 мм.

3-й шаг — Бетонирование

Нагнетание бетона в скважину будущей сваи требует особого внимания:

Нагнетание бетона в скважину

Нужно соблюдать технологию и использовать для этого шланги сечением около 100—120 мм чтобы укладывать бетон порциями. Нельзя выливать всю бетонную смесь за один раз. Это приведет к её расслаиванию на отдельные компоненты (в самом низу окажется щебень, потом песок и цемент и сверху вода) и уменьшению несущей способности и долговечности бетона. После каждой порции смесь нужно уплотнять трамбовкой или деревянным брусом. Очень важный момент! Бетон нужно использовать марки не менее М300, в противном случае конструкция не получит эксплуатационной прочности.

Установка ростверка

Соединение свай в ростверк помогает равномерно распределить нагрузку по площади будущего здания между колоннами и несущими стенами. Монтаж такой конструкции напоминает ленточный фундамент. Для этого вокруг оголовков свай следует сделать опалубку, поместить туда арматурные каркасы (диаметр стержня не менее 12 мм) и увязать их с выпусками стержней на сваях. По высоте ростверк должен получится не выше 300 мм, а по ширине ориентировочно чуть больше ширины стен. Перед возведением стен стоит проверить уровень образовавшейся плоскости при помощи водного уровня или нивелира. Нужно пройтись по периметру свайного поля и сделать замеры всех плоскостей на предмет перекоса и мелких дефектов бетонирования (пустоты, выступы). Устранить эти недостатки следует раствором, до уровня проектной отметки стены.

Соединение свай в ростверк

Важные моменты:

1. Не помешает сделать небольшую подушку из уплотненного песка под ростверк. Для этого достаточно будет прокопать небольшие траншеи между всеми сваями на глубину, примерно, в штык садовой лопаты.

2. Нельзя нарушать целостность конструкции ростверка: пересекать внутренними и наружными сантехническими трубопроводами, сетями питания электричеством!

Компоновка свай в бетонные ростверки нужна только в том случае, когда здание планируется из кирпича или газобетона. Если же объект запроектирован из бруса или пространственного каркаса, то лучше всего будет сделать обвязку деревянными брусьями сечением 150х150 мм или прокатной сталью (швеллер, двутавр, квадратная труба). Элементы нужно сначала прикрепить к выпускам стержней в оголовке с помощью болтов или контактной сварки. А замет таким же образом между собой, обеспечив тоже самое равномерное распределение нагрузки по всей площади.

Вот, пожалуй, и вся пошаговая инструкция по устройству свайного поля своими руками. Теперь перейдем к рассмотрению преимуществ и недостатков этой технологии.

В каких случаях используют свайный фундамент. Какие существуют виды свай. Что такое ростверк свайного фундамента. Технология устройства свайного фундамента, вы можете посмотреть на видео ниже:

типы Размещения свай в фундаменте

В соответствии с формой ростверка и проектируемой нагрузки от конструктивных элементов здания, сваи в фундаменте могут располагаться следующим образом:

• В виде свайного куста – совокупности небольшого количества свай, расположенных компактно. Ростверк при этом может иметь соотношение сторон не более чем 1:5. Такая компоновка свай применяется под колонны, некоторые высокие конструкции (например, дымовые трубы), стойки и т.п.
• В виде свайной полосы – под вытянутые, протяженные фундаменты, например под длинные стены, набережные и т.п.
• В виде свайного поля – в отличие от свайного куста, свайное поле состоит из значительно большего количества свай, например, при строительстве зданий и сооружений на сплошном (в виде плиты) ростверке, под мостовыми опорами и прочие сплошные фундаменты.

Полезный для Вас материал:

1. Свайные работы, подробнее
2. Мелкозаглубленный фундамент

Виды размещения опор в ростверке сваи

Свайное поле
В зависимости от геометрической формы ростверка и проектной нагрузки от элементов конструкции сооружения, составляется исполнительная схема, согласно которой сваи могут быть размещены следующими способами:

• В форме свайного куста, то есть объединения нескольких компактно размещенных свай в единую конструкцию. При этом отношение сторон ростверка не должно превышать 1:5. Такой способ размещения используется под стойки, колонны, а также некоторые виды конструкций значительной высоты (к примеру, дымовых труб).
• Свайной полосой – под вытянутые основания значительной протяженности, например, набережных.
• В свайном поле, отличающемся от куста тем, что его устройство предусматривает объединение большего числа свай, к примеру, при строительстве дома на цельном ростверке.

Свайное поле и его устройство

Определение свайному полю дано в строительном словаре:

«ПОЛЕ СВАЙНОЕ – прямоугольный участок территории или акватории, на котором произведена забивка свай по заданной сетке»

Исходя из определения, и в зависимости от размеров строящегося здания, сваи в свайном поле могут располагаться:

• рядами
• в шахматном порядке

При этом, в случае, когда речь идет о забивке небольшого количества свай, как правило, их размещают рядами (в два ряда). Более обширная подошва для ростверка требует шахматного размещения свай.

Сваи забиваются таким образом, чтобы расстояние от крайних осевых линий свай до наружной кромки проектируемого ростверка составляло величину диаметра сваи.

Устройство поля свай

План свайного поля
Словарь строителя дает такое объяснение термину такое определение – площадка прямоугольной формы, на котором выполнено погружение опор согласно установленного плана по заранее определенной сетке.

В свайном поле опоры возводимого сооружения могут располагаться как рядами, так и в шахматном порядке. Заглубление свай производится так, чтобы отдаление наружной проектной кромки ростверка от линий осей свай равнялось величине диаметра опоры в плане.

Проектирование свайного поля

Любым проектировочным работам по расчету свайного поля предшествует проведение геодезического исследования грунтов на строительной площадке. В процессе исследований определяются следующие данные:

• Сила сопротивления (грузонесущая способность) грунта;
• Плотность почвы;
• Насыщенность влагой;
• Глубина промерзания;
• Напластование разных видов почвы в пределах строительного участка.

Рис: Геодезические изыскания при проектировании свайного фундамента

Важно: необходимость в геодезии участка обуславливается тем, что фактическую несущую способность конкретной сваи невозможно рассчитать исключительно по материалу ее изготовления, поскольку сила сопротивления почвы, в большинстве случаев, будет меньшей, час грузонесущая характеристика сваи. Поэтому, свойства свай всегда рассчитываются на основании характеристик почвы, в которую они будут погружаться.

Расчёт количества свай

Расчет количества опор в свайном поле ведется в три этапа:

• Определяется совокупная нагрузка, которая будет действовать на фундамент в процессе эксплуатации;
• Определяется грузонесущая характеристика одной сваи;
• Совокупная нагрузка делится на несущую характеристику сваи, что дает требуемое количество опор.

Для расчета совокупных нагрузок на свайное поле необходимо высчитать массу здания исходя из удельного веса стройматериалов, использующихся для строительства дома, и площади его конструктивных элементов.

Рис: Удельный вес элементов здания

Далее рассчитывается эксплуатационная нагрузка на строение, величина которой, согласно ГОСТ 20107-85, составляет:

• Для жилых сооружений — 150 кг/м2 перекрытия;
• Для промышленных сооружений — 200 кг/м2.

Важно: если проектируется свайное поле двухэтажное здание, эксплуатационная нагрузка определяется с учетом обеих этажей.

Следующий этап — высчитывание нагрузок от давления снежного покрова в зимнее время года, величина которой будет отличаться, в зависимости от географического расположения здания. При расчете снеговой нагрузки площадь крыши умножается на нормативную массу снежного покрова на 1 м2.

Рис: Карта снеговых нагрузок в разных регионах России

В результате формула общих нагрузок на свайный фундамент принимает следующий вид:
ОН = (Мз + Эн + Сн)*1.2, где

• Мз — масса здания;
• Эн — эксплуатационная нагрузка;
• Сн — снеговая нагрузка;
• 1.2 — коэффициент надежности.

Следующий этап проектирования, после определения величины нагрузок — расчет грузонесущей способности свайной опоры, который осуществляется на основе информации о грунте, полученной в результате геодезических испытаний. Несущая способность железобетонных свай высчитывается по формуле: Fd = Yc*(Ycr*R*A + U∑Ycri*Fi*Li), в которой:

• Yc — совокупный коэффициент работы свайной опоры в почве;
• Ycr — коэффициент работы грунта под острием свайного столба;
• R — нормативное сопротивление почвы под острием сваи;
• А — поперечное сечение свайной опоры;
• U — периметр площади сваи;
• Ycri — коэффициент работы почвы по боковым поверхностям опоры;
• Fi — нормативное сопротивление почвы по боковым поверхностям свайного столба;
• Li — длина боковой поверхности ствола сваи.

Важно: по завершению расчета величина совокупных нагрузок на свайное поле разделяется на грузонесущую способность одной сваи, что дает требуемое количество опор в фундаменте.

Как рассчитать свайное поле

Примем, что на всем участке грунт однороден и используются одинаковые сваи. В общем виде формула для расчета количества свай будет выглядеть

n= Gк * N / Fd

N – расчетная нагрузка на фундамент

Fd – несущая способность одной сваи

Gк – коэффициент надежности, принимается в соответствии с нормативами ГОСТ для свайно-плитных работ в следующих численных значениях:

1. Для сплошных полей жестких конструкций с осадкой от 30 см и больше при количестве свай от ста и выше по результатам статических испытаний Gk принимается равным 1.

2. 1,2 – в других случаях, когда несущая способность сваи также определялась статическими испытаниями.

2. 1,25 – то же самое – динамическими испытаниями.

3. 1,4 – несущая способность рассчитана без учета упругих деформаций грунта.

4. На сильно сжимаемых грунтах и при использовании в устройстве фундамента висячих свай Gк будет увеличиваться с уменьшением количества свай вплоть до 1,75 (маленький куст, не более 5 свай).

Подбор типа ЖБ свай

Наиболее востребованным в сфере жилищного строительства типом железобетонных свай являются столбы цельного квадратного сечения 30*30 см. Такие сваи используются для возведения:

• Малоэтажных и многоэтажных зданий;
• Промышленных помещений — ангаров, хранилищ, складов;
• Усиления уже существующих фундаментов на сваях.

Рис: Железобетонные сваи сечением 30*30 см

Важно: при необходимости строительства тяжелых зданий, где от свай требуется максимальная грузонесущая способность, могут применяться столбы сечением 35*35 и 40*40 см. Для возведения легкий сооружений из дерева и пенобетонных блоков — сваи 25*25 см.

Сваи квадратного сечения применяются для возведения зданий и сооружений во всех видах почвы, включая:

• Пучинистую почву;
• Почву, склонную к горизонтальным сдвигам;
• Низкоплотный и влагонасыщенный грунт — илистый, заболоченный, торфяники.

В регионах, где уровень сейсмичности не превышает 6 баллов, могут использоваться квадратные сваи с внутренней полостью. За счет экономии расходных материалов при их производстве (бетона и арматуры), такие изделия стоят дешевле сплошных свай.

Рис: Составные железобетонные сваи

Если на площадке присутствует толстый верхний пласт проблемной почвы (свыше 10 м.), и длины цельных свай не хватает для его вскрытия, применяются составные конструкции. Их совокупная длина может доходить до 28 метров за счет стыковки двух отдельных секций в процессе погружения.

Разметка свайного поля

Геодезическая разбивка свайного поля — один из ключевых этапов предварительных работ перед непосредственным погружением свай. Данный процесс состоит из трех этапов:

• Переноса на площадку базисных линий свайного поля — внешних и внутренних контуров фундамента;
• Разметку мест забивки каждого элемента свайного поля согласно проектной схеме;
• Определение нулевого уровня свайного поля (высоты для выравнивания опор после забивки)

Разметка свайного поля ведется с применением досок обноски, между которыми натягивается бечевка либо мягкая проволока. При разметке точек погружения свай бечевка натягивается перпендикулярно друг другу так, чтобы место ее пересечения совпадало с точкой забивки ЖБ конструкции.

Рис: Разметка свайного поля

Важно: разметка свайного поля подтверждается документально, в процессе выполнения работ составляется «Акт разбивки осей свайного поля», к которому прилагается исполнительный чертеж, в нем указывается основная информация — расстояние между сваями, положение базисных линий, высотные отметки.

Как разметить свайный фундамент

Первоначально выполняется привязка будущего строения к произвольному объекту строительного участка либо его границе. Оптимально подойдет забор, которым огорожена площадка под застройку — от забора по ширине одной из стен будущего строения прокладываем две равноудаленные точки и устанавливаем в них арматурные колышки.

Далее исходя из положения колышек устанавливаются две обносочные доски, которые удаляются за пределы контуров стены на расстояние около 2-ух метров (чтобы обноска не мешала проведению последующих работ). В результате мы получаем готовую первую базисную линию разметки.

Рис 1.4: Схема разметки с помощью обноски

Размечается вторая стена здания, смежная с уже установленной. Для этого посредством угольника откладывается прямой гол от установленного арматурного колышка, рулеткой вымеривается длина стены и в ее крайней точке забивается арматурный колышек. Далее устанавливаются обносочные доски размечаемого контура и между ними натягивается строительный шнур.

Совет эксперта! Бечевка на досках обноски фиксируется с помощью вкрученного в центральную часть горизонтальной перемычки самореза

В местах пересечения первой и второй стены бечевка скрепляется скобкой либо изолентой, затем выполняется проверка перпендикулярности прямого угла. Делается это посредством правила египетского треугольника — отступите от точки пересечения шнурков 3 метра и на одной из бечевок закрепите пометку в виде кусочка изоленты, аналогичную пометку сделайте на второй бечевки на расстоянии 4 метра от пересечения.

Рис. 1.5: Проверка углов по правилу «Египетского треугольника»

Посредством рулетки вымеряйте диагональное расстояние между отметками, при правильных углах оно должно равняться 5-ти метрам. Если расстояние не сошлось, необходимо регулировать положение досок обноски до получения требуемой диагонали. После проверки углов вы получаете две идеально размеченные базисные линии фундамента. Аналогичным образом разбиваются оставшиеся контуры.

Получив ровный прямоугольник необходимо разметить внутренний контур стены здания, для этого от наружной бечевки отступается расстояние, равное ширине ростверка, в обноску вкручивается саморез и прокладывается вторая линия разметки.

Рис. 1.6: Последовательность разметки фундамента

Далее выполняется разметка точек погружения свай. Для этого от угловых колышек, в местах пересечения бечевки, откладываются расстояния, равные шагу расположения свай по внешним стенам фундамента и на точке монтажа каждой сваи устанавливается арматура.

Рис. 1.7: Точки погружения свай в местах пересечения обноски

Производится монтаж досок обноски, вынесенных на 3 метра от контуров фундамента. Обноска размещается согласно схеме расположения свай по внутреннему периметру фундамента, между ней натягивается строительный шнур (по уровню первой горизонтальной доски, указывающий на нулевой уровень опоры), в местах пересечения которого с помощью отвеса на земле определяется точка погружения сваи, отмечающаяся арматурным прутком. По аналогичной технологии отмечаются все опоры, находящиеся внутри свайного поля.

Возведение свайного поля

Обустройство свайного поля начинается с выполнения подготовительных работ, которые включают:

• Перемещение на объект строительной техники;
• Доставку свай, их разгрузку и распределение по расходным складам;
• Вертикальную разработку участка (рытье котлована, если он предусмотрен проектом).

Рис: Процесс забивки свай

По завершению разбивки свайного поля в работу вступает копровая машина, посредством которой ведется погружение ЖБ свай. Сам процесс выполняется в следующей последовательности:

• Копр размещается на месте забивки, свая фиксируется лебедкой и подтягивается к точке погружения;
• Вспомогательный персонал производит строповку сваи, конструкция поднимается и размещается в вертикальном положении на месте забивки;
• Свая закрепляется на копровой мачте установки и стыкуется с сваебойным молотом, производится проверка ее вертикальности (при наклонной забивке — угла наклона);
• Сваебойный молот копра наносит по погружаемой конструкции удары до тех пор, пока не наступит проектный отказ сваи.

Рис: Обустройство свайного поля

Отказ наступает в момент, когда глубина погружения столба от серии ударов молота (залога) совпадает с предварительно рассчитанной в проекте величиной. После отказа копровая установка приступает к погружению следующей сваи, таким образом обустраивается все свайное поле.

Строительство свайного поля

Наша компания специализируется на забивке свай. Специалисты компании – высококвалифицированные работники, имеющие большой практический опыт. Техника, которой мы располагаем, позволяет строить свайные поля любого размера и любой конфигурации в короткие сроки при неизменном соблюдении технологии забивки свай и с высоким качеством.

Кроме свай забивных мы погружаем винтовые сваи, согласно Вашему проекту. Есть возможность и погружения железобетонных свай с применением лидерного бурения.

По всем вопросам Вы можете получить детальную консультацию наших специалистов, а также заказать сваебойные работы, заполнив соответствующую форму. Это наиболее оперативный способ получить необходимый результат.

Свяжитесь с нами и мы произведём работы

Наша компания сможет заняться забивкой свай на Вашем свайном поле, мы работаем в Москве и области, применяя новейшее сваебойное оборудование.

1. Копры для забивки свай
2. Техника для забивки свай

Наша компания производит работы по погружению свай — обращайтесь, поможем!

Полезные материалы

Шпунтовые сваи, технология

Шпунт Ларсена – это профиль из металла, сформированный в виде жёлоба, имеющего на боковых стенках закруглённые края, выполняющие функцию пазов.

Забивные сваи, виды

Для строительства свайных фундаментов сегодня применяют забивные сваи из различных материалов

Длина свай и их применение

Длина свай, применяемых в строительстве различна. Выбор сваи необходимой длины зависит от геологического состояния грунтов на участке