Свайно-забивной

Более 60% сооружений на суглинистых почвах построены на забивных сваях.

В большинстве случаев использованы железобетонные стержни с несущей способность до 60 т каждый.

Об особенностях свайно-забивного фундамента, типах используемых опор и способах их монтажа можно узнать из настоящей статьи.

Что это такое?

Отличие свайно-забивного фундамента состоит в способе монтажа опор. Как правило, для устройства стержней используется сила удара, под действием которой свая заостренным концом преодолевает сопротивление грунтовых пород.

По мере погружения столб смещает почву в сторону, частично вниз и вверх. Таким образом стержень вытесняет некоторый объем грунта и уплотняет основание, что делает почву более устойчивой.

Забить сваи ручным способом невозможно. Для создания ударной нагрузки используют специальные гидравлические механизмы. Параметры свай выбирают с учетом особенностей грунта и суммарных нагрузок.

Чаще всего используют железобетонные стержни длиной от 3 до 10 метров. Забивная технология позволяет также применять деревянные и металлические сваи, но железобетонные конструкции отличаются более высокой прочностью и несущей способностью.

О том, что такое забивной свайный фундамент и какова его стоимость, можно узнать здесь.

Сфера применения

Свайно-забивное основание подходит для строительства таких сооружений, как:

1. Малоэтажные жилые здания (каркасные, деревянные, кирпичные, частные дома из пенобетона).
2. Хозяйственные постройки – гаражи, сараи, бани, беседки.
3. Ограждения из камня, кирпича, металла, бруса и т.д.
4. Инженерно-транспортные конструкции – эстакады, мосты.
5. Промышленные постройки – цеха, ангары, склады.

Метод подходит для застройки сложных участков, а именно:

1. С переувлажненными, нестабильными грунтами, в том числе на заболоченных местах.
2. На песчаных и низкоплотных породах.
3. При близком залегании подземных источников.
4. На склонах, а также площадках со значительными перепадами высот.

Плюсы и минусы фундамента на забивных сваях

Преимущества технологии:

• высокая скорость монтажа (от одного дня);
• минимальная подготовка стройплощадки;
• можно использовать для различных типов ландшафта;
• подходит для большинства типов грунта и при любом уровне грунтовых вод;
• после монтажа свай можно сразу переходить к следующему строительному этапу;
• продолжительный период эксплуатации фундамента – от 100 лет;
• при необходимости сваи можно извлечь и повторно использовать.

К недостаткам забивного метода относятся:

• невозможность монтажа без привлечения спецтехники;
• один вариант гидроизоляции – добавка гидрофобных составов в бетонный раствор;
• потребитель не может проконтролировать качество бетона, армирования и гидроизоляции, которые заявлены производителем;
• большие финансовые и трудовые затраты при необходимости возведения подземных построек – подвала, цокольного этажа;
• трудности выравнивания свай на одном уровне;
• необходимость организации подъезда специальной техники к рабочему участку.

Виды опор

В малоэтажном частном строительстве используют такие виды свай:

Железобетонные

Отличаются повышенной несущей способностью: до 60 т на один стержень, погруженный в твердую почву. Могут иметь квадратное, круглое, полое и тавровое сечение. По способу устройства железобетонные опоры бывают монолитные и составные.

Служат 50–150 лет. Период эксплуатации зависит от исходного качества бетона, а также содержания солей и минеральных веществ в почве. Подробнее о ж/б сваях читайте здесь.

Металлические

Стальные трубы, швеллеры, рельсы и другие виды металлопроката. По типу сечения сваи могут быть трубчатыми, Н-образными, цельными, с глухим концом. Изделия по длине различаются на короткие, длинные и составные.

По типу конструкции могут быть:

• анкерными,
• корневидными,
• коническими,
• а также в виде колон.

Период службы – от 40 лет: зависит от качества гидроизоляционного слоя, а также условий эксплуатации. Более подробно расскажет эта статья.

Деревянные

Используются для строительства срубов и каркасных сооружений. Деревянные забивные опоры изготавливают из лиственницы, кедра, дуба и других твердых пород.

Традиционно используют деревянные сваи с диаметром сечения 30 – 40 см и длиной 3 – 8 м. Для устройства фундамента на твердых почвах конструкцию стержней усложняют стальным наконечником.

Период эксплуатации – от 50 лет: зависит от климатических и геологических условий, характерных для застраиваемого участка.

Преимущества деревянных свай:

• экологичность,
• простота монтажа,
• дешевизна.

Этапы забивки железобетонных стержней и особенности монтажа ростверка

В начале строительных работ необходимо расчистить участок, убрать дерн, завести строительные материалы.

Технологические этапы монтажа забивных свай:

1. Разметка под будущее основание, обозначение мест установки опор.
2. Проверка геометрии, в том числе сравнение диагоналей.
3. Забивка свай с помощью пневмомолота — при этом контролируют вертикальность оси каждой возводимой опоры.

Опытные строители всегда замечают нетипичное поведение сваи при погружении. Например, если стержень наткнулся на каменистое включение и его ось отклонилась в сторону, то нужно перенести опору на некоторое расстояние. Если столб «провалился» в пустоту, то строителям необходимо увеличить его длину.

После погружения свай, строители выравнивают высоту выступающих отрезков, чтобы она была на одном уровне. В случае с железобетонными опорами верхний конец крушат, чтобы получить доступ к арматуре. Дальше укладывают плиты перекрытия, либо переходят к монтажу ростверка.

Требования к сваям

Основные требования к забивным сваям из железобетона подробно описаны в ГОСТе 19804-2012.

Заводские опоры должны соответствовать:

• высокому уровню морозоустойчивости,
• стойкости при взаимодействии с влагой,
• а также защите по коррозии.

Чтобы добиться высоких эксплуатационных характеристик фундамента, используют тяжелый мелкозернистый бетон класса прочности не ниже В15. Требования к бетону по прочности на сжатие указаны в ГОСТ 26633-2015. Для армирования свай применяют арматурную сталь марок АI – АIII (ГОСТ 5781-82).

Приемка, маркировка и транспортировка стержней должны осуществляется в соответствии с условиями, описанными в ГОСТе 13015-2012.

Расчет основания

Расчет фундамента заключается в определении количества опор и глубины их монтажа. Чтобы рассчитать нужное числе свай, необходимо провести ряд операций:

1. Найти общий вес дома, включая массу отделочных материалов, перекрытий, крыши и т.д.
2. Для надежности добавить 30% к массе сооружения.
3. Определить несущую способность одной сваи в зависимости от типа грунта.
4. Разделить суммарные нагрузки на несущую способность одного стержня и найти необходимое количество опор.

Как правило, сваи устанавливают под углами сооружений, а также в точках, над которыми пересекаются несущие стены. На практике опоры забивают с шагом 2,5 м.

Чтобы фундамент был достаточно устойчивым, конец каждого стержня должен упираться в твердую породу. Таким образом, длину сваи выбирают с учетом геологических особенностей участка, а также веса сооружения.

Возведение ростверка

Ростверк не является обязательным элементом фундамента, но с ним конструкция становится более крепкой и устойчивой. Для заданных условий ростверк может быть железобетонным или металлическим.

Алгоритм строительства ж/б ростверка:

• укладка щебневой подушки под ленту;
• устройство щитовой опалубки;
• укладка рулонного материала для гидроизоляции;
• монтаж арматурного каркаса;
• вязка прутьев для жесткого соединения опор и ростверка;
• бетонирование.

При этом железобетонный ростверк может быть:

1. Заглубленным – лента погружена в почву на некоторую глубину.
2. Наземным – лента опирается на грунт.
3. Висячим – между ростверком и землей имеется воздушный зазор.

Металлический ростверк представляет собой обвязку из профильных изделий металлопроката. Вначале стальные элементы сваривают в единую конструкцию, а затем приваривают к арматуре, торчащей из забивных свай. Голый металл защищают от коррозии гидрофобным составом, особое внимание уделяя местам сварки.

Ошибки и рекомендации по строительству

Иногда застройщику дешевле заказать строительство забивного фундамента под ключ, чем заниматься работой самому. При этом даже опытные мастера порой нарушают технологию. Частые ошибки:

1. Бетон низкого качества. Согласно нормативом бетон должен иметь марочную прочность не ниже М250, но на практике недобросовестные поставщики могут использовать сырье марок М180 и даже М100. Случаются варианты, когда один стержень заливается из двух миксеров, что приводит к неоднородности состава. Результат один – преждевременный износ фундамента и риск разрушения всей конструкции. Эксперты советуют не экономить на качестве опор и доверять известным поставщикам.
2. Разный уровень свай, выступающих над землей. Допустимая погрешность – 3 см, которую можно нивелировать кирпичной кладкой или толщиной шва. На практике случаются перепады, достигающие 10 см, которые ничем нельзя компенсировать. Специалисты рекомендуют контролировать параметр, используя лазерный нивелир или натягивая нити на одном уровне.
3. Отказ от геологических изысканий. Особенности грунта оказывают непосредственное влияние на несущую способность всего фундамента, а на одном участке физико-химические свойства почвы могут сильно различаться. Использование усредненных значений и неактуальных данных неизбежно приведет к ошибочным расчетам, что грозит преждевременным износом фундамента. Поэтому геология участка – важный этап перед проектными расчетами.

Сравнение ж/б опор с другими видами забивного фундамента

По прочностным характеристикам и сроку службы деревянные сваи сильно уступают другим типам основания, поэтому целесообразно сравнивать забивные ж/б конструкции с буронабивным фундаментом и винтовыми сваями.

Буронабивная технология предполагает продолжительность строительства от 20 дней. Столько времени требуется на земляные работы, включая:

• устройство траншей,
• монтаж опалубки,
• армирование,
• высыхание бетона.

При этом строительные работы можно вести своими руками, арендуя лишь оборудование для бурения.

Технологии с применением забивных ж/б свай и винтовых опор отличаются скоростью монтажа – от одного дня, а также дешевизной. Стоимость винтовых свай на 10–30% будет дешевле железобетонных конструкций, но общая цена строительных работ для усредненных условий выравнивается за счет дорогостоящей аренды оборудования для забивки фундамента.

К основным преимущественным отличиям ж/б опор необходимо отнести:

• более высокую несущую способность,
• отсутствие усадки грунта,
• стойкость по отношению к коррозионным процессам,
• продолжительный срок службы.

О том, какие сваи лучше выбрать — забивные или винтовые, можно узнать тут.

Заключение

Забивной тип фундамента лучшим образом подходит для частного домостроения для большинства типов грунта. При необходимости конструкция может быть усилена ростверком.

Чаще стальных и деревянных стержней используют железобетонные опоры, которые выгодно отличаются большей несущей способностью и периодом эксплуатации от 100 лет. Повсеместное использование ж/б свай доказывает преимущества забивной технологии.