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

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.

Классификация свай

По различным основаниям сваи классифицируются на сот ни групп ,при этом каждая из них используется при определенных условиях и по определенным правилам. Рассмотрим более подробно каждую из них. Во-первых, в зависимости от типа материалов сваи делятся:

• деревянные;
• металлические;
• железобетонные;
• бетонные.

Более подробно описание каждого их видов будет проводиться чуть ниже. В зависимости от формы поперечного сечения поверхности сваи делятся на:

• круглые;
• квадратные;
• прямоугольные.

Круглые применяются при строительстве в глинистых грунтах и вворачиваются винтовым способом, без применения отбойных механизмов. Квадратные и прямоугольные используются в более твердых видах почв и монтируются при помощи отбойных механизмов типа-кувалд. В зависимости от конструкционных особенностей сваи делятся на цельные и составные. Цельные сваи — монолитные железобетонные стволы, длина которых варьируется в пределах 6-20 метров, они могут обладать продольным либо продольно-поперечным армированием. Составные сваи — многосекционные конструкции, состоящие из верхней и нижней части, стыкующиеся в процессе погружения с помощью сварки либо болтового соединения. Общая длина составных может доходить до 48 м, они используются при строительстве на участках, с толстым слоем слабой поверхностной почвы, для прорезки которой недостаточно длины цельных свай.

Рис. 1.1: Составные сваи

В зависимости от способа работы в грунте железобетонные опоры классифицируются насваи-стойки и висячие сваи. Отличия между ними заключаются в том, что устойчивость свай-стоек достигается за счет опирания подошвы столба на высокоплотный слой грунта. Они погружаются на глубину до 20-ти метров, минуя слабые поверхностные пласты грунта. Такие опоры считаются наиболее надежными, они не дают усадки в процессе эксплуатации и обладают высокой устойчивостью к горизонтальным и выталкивающим нагрузкам.

Рис. 1.2: Схема свай-стоекВисячие сваи получают устойчивость за счет силы трения стенок ствола с окружающей его почвой. Боковой контур сваи принимает на себя и распределяет по грунту около 70% всех получаемых сваей нагрузок от массы здания. Такие опоры редко используются в качестве одиночных свай, основная сфера их применения — обустройство свайных кустов и плотных свайных полей, где за счет уплотнения грунта рядом стоящими сваями достигается максимальный уровень их устойчивости.

Рис. 1.3: Схема висячих свай

По способу расположения в грунте свайные опоры делятся навертикальные и наклонные. Вертикальные опоры используются для обустройства фундаментов в стабильных грунтах, не оказывающих на фундамент здания сильных горизонтальных нагрузок. На участках со склонной к сдвигам почвой фундаменты дополняются наклонными сваями (погруженными с уклоном от вертикали до 30 градусов), которые выполняя функцию боковых распорок придают фундаменту дополнительную устойчивость к деформациям.

Рис. 1.4: Опоры моста из наклонных свай

В зависимости от способа установки можно выделить:набивные и забивные. Их основное различие сводиться к механизма, применяемым при их монтаже. Кроме того набивные устанавливаются в заранее пробуренные скважины, а забивные погружаются в песчаный или глинистый грунты. В зависимости от месторасположения и принимаемой нагрузки сваи делятся на: центральные и вспомогательные. Центральные сваи принимают на себя всю нагрузку фундамента, а вспомогательные лишь нагрузку с эксцентриситетом. Смотрите так же:

Классификация ростверков

Ростверки по своему горизонтальному положению разделают на три вида:

• Повышенный или надземный ростверк располагается выше уровня грунта. Такие фундаменты делают в местах заболоченной местности или там, где есть угроза сезонных подтоплений или существует высокий уровень грунтовых вод. Здание, как бы повисает на сваях над землёй;
• Наземный фундамент выполняют таким образом, что его верх совпадает с нулевой отметкой строительной площадки. Такие ростверки делают, когда основание под фундамент не обладает достаточной несущей способностью для опоры здания другого вида;
• Ростверк низкого или подземного вида применяют на строительстве промышленных объектов больших площадей. Для его устройства роют котлован небольшой глубины, на дно которого засыпают слой морозоустойчивого грунта. Верхняя отметка фундамента ниже общей нулевой отметки.

Классификация ростверков

Ростверки по своему горизонтальному положению разделают на три вида:

• Повышенный или надземный ростверк располагается выше уровня грунта. Такие фундаменты делают в местах заболоченной местности или там, где есть угроза сезонных подтоплений или существует высокий уровень грунтовых вод. Здание, как бы повисает на сваях над землёй;
• Наземный фундамент выполняют таким образом, что его верх совпадает с нулевой отметкой строительной площадки. Такие ростверки делают, когда основание под фундамент не обладает достаточной несущей способностью для опоры здания другого вида;
• Ростверк низкого или подземного вида применяют на строительстве промышленных объектов больших площадей. Для его устройства роют котлован небольшой глубины, на дно которого засыпают слой морозоустойчивого грунта. Верхняя отметка фундамента ниже общей нулевой отметки.

Особенности армирования столбчатого фундамента

Для горизонтальной продольной арматуры ростверка берут прутки с регулярным профилем и диаметром 10 – 16 мм. Вертикальные и горизонтальные поперечные участки каркаса – из гладкой арматуры, диаметром 6 – 8 мм.

Для столбов вертикальная арматура – профилированная, горизонтальная – гладкая. Диаметры те же.

Обычно используют прутки марок А I и А III (А 400 С).

Столбы армируют вертикальными прутьями. Их варят или вяжут проволокой в каркасы.

На дно ямы насыпают песок, толщиной 200 – 250 мм и сверху такой же слой песка со щебнем. Укладывают не менее 50 – 100 мм бетона для защиты металла от грунтовой влаги и коррозии.

Готовые каркасы опускают в скважины буронабивных свай или ямы под столбы.

Выпуски арматуры столбов при изготовлении каркаса загибают горизонтально на длину 30 – 40 диаметров прута. Если дипломированный сварщик умеет правильно, и не перекаливая варить арматуру, загибы не делают.

В ростверк стержни укладывают двумя слоями:

• верхний слой ниже верхнего среза на толщину защитного слоя;
• в нижнем слое, на ту же толщину выше подошвы.

Середина не армируется, тут нагрузок почти не бывает.

Схема расположения прутов арматуры определяется требованиями к частям фундамента:

• для буронабивных свай или железобетонных свайных столбов – требования прочности на срез обуславливается нагрузкой от горизонтального смещения массивов грунта;
• для горизонтального, обычно монолитного ростверка нагрузка будет изгибающей, т. к. балка ростверка расположена концами на опорах, а под средней ее частью опоры почти нет.

Как устроен свайный фундамент

Свайный фундамент – это опорная конструкция под здание, состоящая из отдельно стоящих свай или свайного поля. Обычно их изготавливают из железобетона, но возможно использование не армированного бетона или бутобетона, что несколько уменьшает стоимость конструкции. Для повышения прочности и экономии бетона производят армирование свайного фундамента. В качестве арматуры обычно используется прутья из гладкой или профилированной стали. Фундаментные сваи обязательно устанавливают под углами здания, на пересечении внутренних несущих стен между собой и с наружными стенами. Если между обязательными сваями расстояние от 2 до 2,5 м и более, то между ними устраивают и промежуточные.

Как возвести своими руками?

Данная инструкция носит рекомендательный характер и не является прямым указанием точного выполнения её пунктов. В ней отражены основные правила возведения свайного фундамента из канализационных ПВХ труб – это:

1. Подготовка строительной площадки.
2. Заготовка стройматериалов и подбор инструментов.
3. Бурение и подготовка скважин.
4. Установка труб.
5. Армирование свай.
6. Приготовление и заливка бетона.
7. Обратная засыпка скважин.

Подготовка строительной площадки

С территории стройучастка убирают мусор и удаляют плодородный слой почвы вместе с растительностью. Шнуром и колышками делают разметку расположения центров свай. Правильность построения прямоугольников разметки проверяют равенством диагоналей между противоположными углами.

Заготовка стройматериалов и подбор инструментов

Понадобятся следующие материалы:

• канализационные ПВХ трубы;
• щебень, песок, цемент и вода;
• арматура периодического профиля ø 8 – 10 мм;
• гладкая арматура ø6 мм;
• вязальная проволока.

Для осуществления строительного процесса будут нужны следующие инструменты:

• штыковые и совковые лопаты;
• тачка;
• садовый бур;
• лазерный нивелир;
• бетономешалка или ёмкость для замеса раствора вручную;
• ножовка, строительный нож;
• вёдра.

Бурение и подготовка скважин

Ось бура перед сверлением грунта выставляют строго вертикально. В процессе бурения вертикальность инструмента строго контролируют.

В случае перекоса, установленная труба потеряет часть несущей способности. Дно скважины должно находиться ниже проектной отметки низа сваи на 200 – 300 мм. Это нужно для уширения подошвы фундамента.

Оно состоит из оси с закреплённой на ней подвижной лопатки с режущим лезвием и накопительным бункером. Тросиком постепенно поднимают лопатку снизу до горизонта, срезая грунт по кругу вращения устройства. Отработка попадает в бункер, который потом извлекают вместе с лопаткой наверх.

На дно высыпают песок и тщательно его трамбуют. Выработку заполняют бетоном, и оставляют скважину в покое на 14 дней.

Установка труб

Чтобы избежать перекосов, скважины сверлят на 50 – 70 мм больше, чем диаметр труб. Это даёт возможность откорректировать вертикаль сваи и зафиксировать её положение распорками из бруса.

Армирование

Внутрь опор опускают вертикально один или несколько арматурных хлыстов периодического профиля, связанных проволокой с поперечной гладкой арматурой. Для соединения свай с ростверком оставляют выпуски арматуры на высоту 200–300 мм.

Приготовление и заливка бетона

В бетономешалку засыпают цемент, песок и щебень. В процесс вращения барабана в него постепенно добавляют воду, до получения густого жидкого раствора.

Раствор погружают в тачку и довозят до очередной трубы. Заливают бетон вёдрами, постоянно трамбуя его подручными стержнями.

Обратная засыпка скважин

По окончании заливки пазухи вокруг свай засыпают грунтом или песчано-гравийной смесью. Засыпку послойно трамбуют. Через 30 дней приступают к монтажу ростверка.

Соединение прутьев методом сварки

Нахлест стержней методом сварки используется исключительно с арматурой марки А400С и А500С. Только эти марки считаются свариваемыми. Это сказывается и на стоимости изделий, которая выше обычных. Одним из распространенных классов является класс А400. Но сращивание изделий ими недопустимо. Нагреваясь, материал становится менее прочным и теряет свою устойчивость к коррозии.

В местах, где есть перехлест арматуры, сваривание запрещается, несмотря на класс стержней. Почему? Если верить зарубежным источникам, то есть большая вероятность разрыва места соединения, если на него будут воздействовать большие нагрузки. Что касается российских правил, то мнение следующее: использовать дуговую электросварку для стыковки разрешается, если размер диаметров не будет превышать 25 мм.

Стальные забивные сваи

Изготавливаются из различного профиля – швеллера, труб и т.д. В длину различают короткие, длинные и составные.

Стальные забивные сваи.

По конструкции стальные сваи бывают:

• корневидные;
• конические;
• анкерные;
• колонны.

Чаще всего в строительстве забивного фундамента используются конические сваи.

Достоинства и недостатки фундамента на стальных сваях

Фундаменты на стальных сваях могут возводиться в сложных геологических условиях, например на почвах с высокой плотностью.

К основным плюсам относятся:

1. Небольшой вес.
2. Возможность установки на глубину до 90 м.
3. Возможность возведения фундамента круглогодично.
4. Длительный срок службы.

Классификация свай

По методу погружения в грунт:

Сравнительная схема 4 видов свай

• Забивные, погружаемые в грунт без его выемки с помощью копровых молотов, вибропогружателей, свае-вдавливающих установок.
• Сваи-оболочки, заглубляемы с помощью вибропогружателей с выемкой грунта.
• Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте методом бетонирования скважин.
• Винтовые металлические, вкручиваемые в грунт.

Основное применение в массовом строительстве имеют забивные железобетонные сваи. В ряде случаев допустимо использовать деревянные и металлические стальные забивные сваи.

По способу опоры на грунт:

Сравнение свай по способу опоры на грунт

• Сваи-стойки — опираются на скальные и малосжимаемые слои. Передают нагрузку через пяту сваи.
• Висячие сваи — опираются на сжимаемые слои. Передают нагрузку боковой поверхностью и пятой.

Далее рассматриваются виды свай по типу конструктивного исполнения.

Возведение такого фундамента в пошаговом рассмотрении

Сваи для такого фундамента понадобятся с круглым сечением, а в землю они будут вводиться благодаря работе строительного бура. После бурения скважин в них будет закладываться песчаная подушка в слой 30 см. Подготовьтесь к тому, что свай будет много – и в основании стен, и на углах ленты, причем на расстоянии не менее 1,8-2 метров друг от друга. В качестве гидроизоляции такого фундамента традиционно используют асбестоцементные трубы и те, что делаются из обычного рубероида с помощью лески.

Самый простой вариант свайно-ростверкового фундамента – это сваи, заглубленные на 2 метра и удаленные друг от друга на 3 м, и ростверк в земле на 20 м. А внутри ростверка тогда можно устроить подпол на песчаной подушке или стяжке – тогда не нужно будет гидроизоляция. Дешево и сердито, как любят говорить в России.

• Шаг 1. Проводятся разведовательно-изыскательные геологические работы, которые позволяют понять, какой именно грунт на участке и насколько он однороден. Причем, если нет возможности привести специалиста, нужно хотя бы все это проделать в примитивном смысле – ведь известно, что характеристики грунта могут оказаться разными в пределах совсем небольшой площади. Кроме того, важны и такие параметры, как ветровая нагрузка, вес строительных материалов бани и величина уклонов рельефа – все это тоже берется за основу.
• Шаг 2. Подготавливается песчаная подушка для железобетонной ленты фундамента – чтобы вся конструкция была максимально защищена от механического воздействия почвы.

Шаг 3. Делается традиционная опалубка, как для ленточного фундамента – по тем же принципам. Что касается свайно-ростверкового фундамента с несъемной опалубкой, то роль «посуды» в нем выполняет экструдированный пенополистирол «Пеноплэкс» или «ТермоМонолит». В итоге сам фундамент получается теплый и даже гидроизолированный. А все мостики холода устранят стеклопластиковая арматура и СВТ-стяжки.

Шаг 4. Делаются сваи. Отверстия для их бурятся специальной техникой, потом их обсаживают рубероидом или подобным ему листовым материалом – в расчете на то, что верхняя часть размещается на уровне земли. Причем асбоцементная труба может использоваться в качестве обсадки. А вот внутрь отверстия ставятся четыре нитки арматуры – связанные с собой так, чтобы их верхняя часть выходила из сваи и связывалась с ростверковой арматурой. Туда же и происходит потом заливка бетона.

Но перед армированием ростверка сначала гидроизолируется от него верхняя часть свай – количество материала рассчитывается в индивидуальном порядке. А вот арматура, которая выпущена из свай, крепко связывают с арматурой ростверка. После набирания им 50% прочности, подсыпку можно убирать и будет получен ростверк над землей – опираться на грунт он не должен.

Шаг 5. Сваи и ленты армируются воедино и заливаются бетоном – для этих целей лучшей всего использовать строительную вибротехнику. Это и есть, по сути, ленточный фундамент на сваях, который официально называется – «свайный фундамент с монолитным ростверком». Причем сваи заливаются первыми – и, только через большой промежуток времени можно бетонировать всю железобетонную ленту. А, точнее, ровно через неделю, когда бетон уже наберет половину своей марочной прочности, начинаются работы по ростверку. Итак, сначала сооружается опалубка, куда засыпается песок или закладывается пенополистирол. Это необходимо, чтобы поднять ростверк над землей и подровнять дно опалубки по верхней части свай. К слову, этот фундамент заливать можно бетоном собственного производства.

Буровые сваи

Технология устройства буронабивных свай

Буровые сваи классифицируются по способу устройства.

• 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.

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

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 2.02.03-85 «Свайные фундаменты».

Устройство основания

Схема свайного фундамента практически всегда одна и та же, вне зависимости от типа свай.

Основание состоит из:

• Опорные элементы (сваи) — вертикальные стержни, опирающиеся на глубинные плотные слои грунта или удерживающиеся в неподвижности за счет силы трения.
• Ростверк — пояс обвязки, на котором установлены стены дома.
• Обвязка — применяется в дополнение к ростверку на металлических (винтовых) сваях для соединения всех стволов в единую систему и увеличения жесткости и прочности свайного поля.

Сваи погружаются в грунт соответствующим способом, после чего их верхушки обрезаются до получения ровной горизонтальной плоскости по всему полю. Затем на них устанавливаются специальные колпаки с монтажными площадками — оголовки, на которые монтируется деревянный или металлический пояс обвязки.

Для железобетонных ростверков оголовки не используются, вместо них собирают опалубку и отливают монолитную ленту с армпоясом, жестко связанным с каркасом свай. Основная задача состоит в обеспечении максимально прочной и жесткой связи ростверка и всех свай, превращении отдельных элементов в единую систему.

Это позволит ростверку принимать на себя вес дома и перераспределять его по всем опорам, которые, в свою очередь, передадут нагрузку на твердые слои грунта.

Технология армирования свайного ростверка

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об армировании кирпичной кладки — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про армирование газобетона — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, колонн). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.

Вы узнаете, зачем необходимо армирование свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.

Технология армирования свайного ростверка

Свайный фундамент — универсальное основание для строительства кирпичных (об армировании кирпичной кладки — читаем отдельно), деревянных, газобетонных (про армирование газобетона — читаем отдельно) и пенобетонных малоэтажных домов в любых грунтовых условиях. Такие основания применяются и для других конструкций (к примеру — заборов, колонн). Прочность и надежность свайного фундамента непосредственно зависит ростверка, о технологии армирования которого мы поговорим в данной статье.

Вы узнаете, зачем необходимо армирование свайно-ростверкового фундамента, какие материалы для этого используются и как выполняется сам процесс. Будут приведены схемы и чертежи, объясняющие все нюансы армирования монолитного ростверка.

Выбор, определяемый расчётом

На выбор конструктива фундамента при проектировании промышленных зданий сначала влияет тип основания, на который ему предстоит опираться. Оно может быть как естественным, так и искусственным (насыпным) и иметь разные несущие способности.

Насыпное основание

Согласно с результатами полученных изысканий, определяется тип и конструкционные особенности фундамента, материал его исполнения, размеры в сечении и глубина заложения.

Примечание! Если нужно разрабатывается перечень мероприятий, которые помогают уменьшить зависимость сооружения в процессе эксплуатации от протекающих в грунтовых основаниях деформационных процессов.

Предельные состояния грунтов

Естественные и насыпные основания обязательно просчитываются по двум видам предельного состояния:

1. Деформациям – рассчитываются в любом случае. В расчётах учитывается совокупное действие нагрузок и влияние внешних факторов (например, грунтовых вод, способных ослабить прочность грунта).
2. Несущей способности. Такие расчёты производятся, когда есть опасность воздействия горизонтальных нагрузок – например, сейсмических, либо здание находится на скальном основании или в непосредственной близости с откосом и сместить положение фундамента невозможно. При проектировании подпорных стенок такой расчёт выполняется обязательно.

На подпорные стенки действует горизонтальное давление грунта

Кроме того, при проектировании необходимо предусматривать вероятность изменения гидрогеологии участка застройки не только в процессе исполнения работ, но и в будущем, при использовании здания. Проблемы могут вызваны:

• естественными колебаниями отметки зеркала подземных вод, как сезонных, так и многолетних;
• образованием верховодки (локализации поверхностной воды в пустотах грунта выше УГВ);
• техногенными изменениями, влияющими на уровень залегания подземной воды;
• степенью её агрессивности как по отношению к грунту, так и к материалам заглубляемых конструкций.

Верховодка может доставлять немало неприятностей строителям

Гидрогеология

Возможные изменения гидрогеологической обстановки и вероятности подтопления на участке застройки должны оцениваться в процессе инженерных изысканий. Во всяком случае, для зданий I и II класса (жилые и общественные), это обязательно. При неблагоприятном развитии событий, проект сразу же предусматривает работы по укреплению грунта, дренажу и водопонижению, либо усиленной гидроизоляции (о способах гидроизоляции фундаментов читайте в статье).

На заметку! При закладке фундаментов ниже пьезометрического уровня (в случае с напорными водами), необходимо принять меры, предупреждающие их прорыв. Это чревато вспучиванием днища котлована и всплытием уже установленных конструкций.

Механическое укрепление стенок котлованаУстановка паркеров под инъекционное укрепление грунтаЦементация грунтаИглофильтровое водопонижение на стройплощадке

Заглубление подошвы фундамента

На выбор глубины заложения фундамента промышленного здания влияют:

Примечание: нормативные данные по глубине промерзания получают путём извлечения усреднённого показателя из суммы данных не менее чем за 10 зимних сезонов. Наблюдения производятся на площадке с ровным рельефом, очищенной от снежного покрова. Такие данные, как и сведения об уровнях грунтовых вод, отражаются на карте.

Карта промерзания грунтов

Ошибки при армировании

Наиболее часто встречающиеся ошибки:

Арматурный каркас устанавливают на грунт

Металл корродирует, расширяется в объеме и рвет бетон в самом важном месте – подошве столбов.
При установке в скважину каркас не центрируется. Арматура может выйти наружу столба или остаться малая толщина защитного слоя.
Не выпускается арматура для связей с каркасом ростверка

Монолитный ростверк не сможет противостоять горизонтальным подвижкам грунта, и фундамент может разрушиться.
При сварке стержней соединения не должны быть на углах и на пересечениях стен.
При изгибе прутов место сгиба не греют – прут дает микротрещины.
Арматура в средней части любого железобетонного изделия – грубая ошибка – бетонная балка или плита растягивается или сверху при нагрузке на края и опоре посередине, или снизу – когда опоры по краям, а нагрузка в середине. Эти растягивающие усилия и должна выдерживать арматура. В средней части изделия нагрузок почти нет, и арматура там – выброшенные деньги, время и труд.
При заливке бетона глубинный вибратор использовать только во внутренней зоне каркаса и аккуратно, чтобы не нарушить его конфигурацию.

Несущая способность свай

Планируя строительство свайного фундамента, в первую очередь следует позаботиться об обеспечении должного уровня несущей способности. При этом устанавливать избыточное количество свай экономически нецелесообразно. Поэтому проектирование свайного фундамента обычно поручают специализированной компании. Однако общие знания все же необходимы. В частности:

оценка геологических особенностей местности. Результат определит тип сваи, ее длину, диаметр, толщину и тип арматуры, число продольных стержней, толщину поперечной проволоки, расстояние между забивными сваями;

расчет на трещиностойкость (коэффициент динамичности равен 1,25);

способ установки. Сваи могут быть установлены тремя способами: одиночными опорами, рядным порядком, свайным полем;

расчет на прочность сваи (коэффициент динамичности равен 1,5);

обоснование о необходимости заполнения полых свай;

место расположения близлежащего строения (минимальное расстояние – 15 м.п.)

Как рассчитать количество свай на фундамент

Чтобы примерно определить, сколько свай необходимо для фундамента дома нужно:

рассчитать статическую нагрузку, т.е. определить вес будущего строения. Для этого нужно сложить вес: – материалов, из которого будет построен дом (несущие стены и перегородки);– перекрытий;
– стропильной системы и кровельного материала;
– остекления и дверей;
– отделочных материалов (наружная и внутренняя отделка);
– ориентировочный вес мебели, бытовых, отопительных и сантехнических приборов.

оценить несущую способность одной сваи (узнать можно у производителя, у которого предполагается купить сваи);

рассчитать динамическую нагрузку. Учитывает количество проживающих в доме;

добавить 10-15% на компенсацию погрешности расчета и возможное увеличение массы строения;

разделить вес строения на несущую способность сваи. Таким образом, будет рассчитано число свай. Зная их число, можно определить общую стоимость реализации проекта.

Шага установки забивных железобетонных свай

Что касается расстояния между сваями (шаг установки), то расчет ведётся исходя из их числа и периметра строения. При этом сваи обязательно устанавливаются по углам, в месте пересечения стен, под колоннами, под тяжелыми объектами.

Примечание. Ориентировочные данные для устройства фундамента двухэтажного каркасного дома на суглинистой почве, которая преобладает в РФ: диаметр свай 150 мм, длина 3 м.

Классификация элементов конструкции и технология возведения

Типичный свайно-ростверковый фундамент.

Сваи – виды и особенности

По материалу изготовления различают железобетонные, деревянные и металлические сваи:

Деревянные используют в основном под постройку зданий из того же материала, часто это хозяйственные постройки, беседки, бани. Для возведения жилых помещений обычно обустраиваются более долговечные фундаменты. Установка может производится как одиночно, так и группами по 3-4 столба в связке для повышения прочности и несущей способности.

Металлические сваи могут быть забивными или винтовыми, но чаще встречается второй вариант. Винтовой свайный столб представляет собой металлическую трубу, погружной конец которой выполнен в виде конуса с винтовой лопастью для завинчивания. Конусовидный наконечник может быть литым или приварным. Литые сваи более надежны и долговечны, так как у них нет сварного шва, прочность которого снижена. Стальное изделие обязательно проходит процесс обработки антикоррозийным покрытием, а в процессе монтажа полость трубы заливают бетоном. Срок службы такого фундамента может достигать до 400 лет.

Железобетонные сваи изготавливают из армированного бетона, на предприятии (забивные) либо непосредственно на участке (набивные).

Железобетонные забивные сваи.

По методу установки сваи разделяют на несколько категорий:

1. Забивные. Установка производится при помощи специальной техники – сваебойных машин, вибропогружателей и оборудования, которое производит установку путем вдавливания столба в грунт. При использовании этого типа свайных столбов земляные работы могут не проводиться вообще, либо снимается только дерн.
2. Винтовые. Устанавливаются путем вкручивания, вручную при помощи кабестана, либо, в массовом строительстве, с использованием спецтехники.
3. Буронабивные. Монтаж представляет собой три этапа: бурение скважины, установка осадных труб с арматурой и бетонирование.

Ростверк – классификация и особенности

Один из вариантов ростверкового фундамента.

По материалу изготовления ростверки бывают:

• железобетонными заливными;
• деревянными;
• из готовых ЖБИ-изделий;
• металлическими.

По расположению относительно грунта:

• висячими (обустраиваются на некотором расстоянии от земли) ;
• мелкозаглубленными (погружаются в грунт на небольшую глубину);
• заглубленными (основательно погружаются в землю; выполняют не только связующие функции, но и участвуют в распределении нагрузок на грунт наравне со сваями).

Ростверковый каркас из бруса.

Чаще всего в строительстве используются висячие ростверки. Они приподнимают здание над землей, а монтаж отличается простотой и небольшой стоимостью.

Фундамент с заглубленным ростверком используют редко – по сути, он сам и его обустройство напоминает ленточный тип оснований, только укрепленный свайными столбами. Это значит, что процесс монтажа усложняется – рытье котлована, обустройство дренирующей песчаной подушки и т.д

Перед установкой свай проводятся подготовительные работы.

Этап 1 – Подготовительный

Включает в себя:

• геологические исследования;
• расчет последующих нагрузок и планировку расположения свай;
• составление проекта и необходимых чертежей.

Этап 2 – Подготовка территории

Разметка участка под свайный фундамент.

Включает в себя:

• очистка местности под постройку;
• снятие верхнего слоя почвы (при необходимости);
• разметка территории согласно планировке – отмечаются места расположения внутренних и внешних свай.

Этап 3 – Монтаж свай

Забивание железобетонной сваи в грунт.

Включает в себя:

-для забивных:

• установка столбов с помощью сваебойной техники;
• выравнивание надземной части столбов путем подрезания до нужного уровня.

-для буронабивных:

• бурение отверстий;
• установка труб и армирование;
• бетонирование.