Создание такого фундамента может не вызвать серьезных затруднений; однако для того, чтобы самостоятельно возвести свайный фундамент, необходимо детально изучить все нюансы технологии его строительства. Именно на этих моментах будет акцентировано внимание в данной статье.
Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях
В условиях высокого уровня грунтовых вод (УГВ) и нестабильного грунта возведение фундамента для частного дома часто осуществляется с использованием свай. В таких случаях применение других типов фундаментных конструкций становится либо нецелесообразным, либо слишком затратным — также из-за повышенной влажности почвы они могут привести к снижению долговечности здания. Железобетонный свайный фундамент буронабивного типа предлагает более доступный и простой в исполнении вариант, который вполне реально создать самостоятельно.
Содержание
Свайный фундамент представляет собой вертикальные опоры, выполненные из железобетона и погруженные в грунт. Варианты установки сваи могут быть различными: их могут забивать, ввинчивать или же просто погружать в заранее подготовленные скважины, предварительно высверленные в земле.
На схеме представлен один из видов фундамента с подземным ростверком
Железобетонный ростверковый вариант по своей внешней форме и общей конструкции является аналогом ленточного фундамента, однако в этой ситуации «лента» меньших размеров располагается не в земле, а непосредственно на сваях. Это конструктивное решение защищает ростверк от негативного воздействия влаги и зимнего пучения грунта. Следует отметить, что вся энергия, возникающая в результате сезонного расширения или сжатия грунта, проходит мимо свайных опор, так как они заранее устанавливаются ниже уровней промерзания почвы, опираясь на плотное, неподвижное основание.
Под монолитное сооружение считается сплошное поле, на котором сваи удобно располагать в шахматном порядке. При проектировании площадки учитываются следующие параметры:
Описание свайного фундамента
Свайный фундамент представляет собой систему свай, объединенных между собой. В качестве материалов для производства свай могут выступать железобетон, сталь или древесина. Длина каждой сваи определяется в зависимости от состояния грунта на строительной площадке, минимально она должна составлять 150-200 см. Чаще всего сваи погружаются в грунт вертикально с помощью иного метода — ввинчивания, вдавливания или забивания. Конструктивные особенности каждой сваи предполагают наличие заостренного конца, что упрощает процесс погружения.
Сваи обеспечивают надежную опору для строения именно в тех местах, где на них приходится максимальная нагрузка. Кроме того, размещение свай рекомендуется производить в тех зонах, где соединяются несущие стены постройки.
Для соединения свай применяется ростверк, на котором впоследствии возводится основное строение.
Область применения фундамента на сваях
Свайный фундамент используется в зависимости от характеристик местности, где предполагается проведение строительных работ. Такой тип фундамента чаще всего применяется при следующих условиях:
- Наличие слабого грунта, который часто встречается в торфяниках и заболоченных местностях. Слабым или неустойчивым считается такой грунт, который теряет свои качества прочности при попадании в него влаги. При строительстве на таких участках необходимо перенаправить нагрузку здания на более плотные слои, находящиеся ниже, что достигается благодаря использованию свай.
- Повышенный уровень грунтовых вод, что наносит вред традиционным фундаментам.
- Неровный рельеф участка.
- Подвижность грунта, которая также негативно сказывается на многих видах основ.
- Строительство в районах, где преобладают низкие температуры. Возведение глубоко заглубленных фундаментов в таких условиях может быть невозможно. Свайный фундамент значительно уменьшает объем земляных работ, таких как выемка котлованов и траншей, а также позволяет избежать удаления лишнего грунта.
- Близкое расположение водоемов, которые могут служить источником повышенной влажности.
- Бюджетные ограничения, когда привлечение профессиональных рабочих для создания традиционного фундамента оказывается нецелесообразным. При этом свайное основание можно возвести быстро и с минимальными затратами.
Сваи, использующиеся под фундаменты на проблемных грунтах, обеспечивают надежность и прочность конструкции. Однако необходимо обратить внимание на то, что строительство крупных объектов с использованием такого фундамента не рекомендуется. Это связно с тем, что свайные основания имеют ограниченную несущую способность.
Важно! Возведение фундамента на сваях требует предельной точности в расчетах и строгого соблюдения строительной технологии. При перегрузке опор существует высокий риск повреждения здания в будущем.
В чем преимущества
Свайный фундамент, который работает по ленточной системе, имеет несколько преимуществ:
- возможность установки на различных составах почвы и сложных рельефах;
- опоры, забрасываемые в плотные слои земли, благодаря чему верхняя конструкция располагается на рыхлом грунте;
- минимальное количество необходимой строительной техники и ресурсов (для работы надо лишь устройство для ввинчивания опор и бетономешалка);
- конструкция остается устойчивой к небольшим толчкам и движению почвы;
- набивные сваи можно изготовить самостоятельно из подручных материалов;
- для буронабивных опор рекомендуется созданием опалубки квадратной или круглой конфигурации;
- технология возведения фундамента предполагает работу в условиях повышенного уровня грунтовых вод;
- основание может быть построено всего за несколько дней, а после полного застывания бетона можно начинать укладку стен.
Отличия свайно-ленточной схемы фундамента
К недостаткам приведенной системы можно отнести следующие моменты:
- Множество работ приходится выполнять вручную. Пробитые скважины могут не позволить использовать строительную технику для копки траншей.
- Для связывания арматуры с опорами требуются определенные навыки работы с горизонтальным каркасом. Надежность постройки напрямую зависит от высоты свай и правильности их обвязки.
- Необходимо предварительно проанализировать несущую способность почвы, поскольку на основании этих данных производится расчёт нагрузки на поверхность.
Чаще всего глубина заложения фундаментов колеблется от 35 до 42 см ниже нулевой отметки. Подготовительные работы при создании котлована заключаются в удалении верхнего слоя земли до уровня несущего грунта. После этого выполняется углубление под подушку отсыпки. Периметр котлована заливается сцепляющим составом, минимальная высота которого должна составлять 20 см выше уровня грунта.
Общая высота конструкции определяется с учетом тяжести самой постройки и несущей способности почвы. Подобная модель фундамента оказывается частично заглубленной, представляя собой ростверк, связанный с грунтом.
В условиях сильной пучинистой почвы существует возможность выдавливания фундамента на поверхность из-за активного движения верхнего слоя земли. При неблагоприятном стечении обстоятельств бетонные опоры могут выскакивать из скважин или обрываться на оголовках.
Такое явление часто происходит из-за недостаточного соблюдения строительных правил. Для предотвращения подобных ситуаций необходимо устроить отмостку, использовать более устойчивые опоры или же изменить конструкцию фундамента (сингм «ростверковый»).
Сваи, используемые под фундаменты на проблемных грунтах, обеспечивают надежность и прочность зданий. Однако с их помощью не рекомендуется возводить крупные сооружения. Это связано с тем, что основание на сваях имеет ограниченную несущую способность.
Делаем армирование
Сваи, созданные самостоятельно, представляют собой бетон, залитый в заранее подготовленные скважины. Но, как известно, сам по себе бетон не подвержен значительным деформациям, вызванным движением грунта, и может треснуть.
Для предотвращения разрушения свай применяется армирование. Существует множество способов создания подобного каркаса, однако наиболее распространенными являются два основных метода:
- Первые, самый простой, заключается в формировании прямолинейного каркаса. Для этого длинные вертикальные прутья соединяются между собой перемычками, в результате чего образуются ячейки, размеры которых составляют 10 на 10 см. Эту конструкцию затем погружают в скважину;
- Второй способ является более сложным и дорогим. Для создания армирующего каркаса из прутьев формируют круги, диаметр которых чуть меньше будущей сваи. Затем круги связываются перемычками с шагом 4-5 см. После этого готовая структура помещается в скважину.
Первый вариант применяется чаще, поскольку изготовление такого каркаса значительно проще. Однако, если на вашем участке наблюдаются сложные грунтовые условия, которые могут приводить к значительным смещениям, рекомендуется использовать второй вариант каркаса — он лучше справляется с нагрузками и отличается большими сроками службы.
Для изготовления каркаса обычно применяются прутья с сечением 10 мм. Также обязательно наличие сварочного аппарата. Использование проволоки для скручивания прутьев не рекомендуется, поскольку данный метод подходит скорее для ленточных или плитных оснований, а для свайных конструкций важно обеспечить надежность, что достигается только при помощи сварки.
При создании каркаса необходимо, чтобы он как минимум на 5 см выступал над уровнем заливки. Прутья должны быть связаны с армированием более широкой верхней части опоры, что позволит создать монолитную конструкцию, отличающуюся большей надежностью.
Заливка раствора
После завершения подготовки скважин и создания армирующего каркаса можно перейти к основному этапу — заливке бетонного раствора. В первую очередь его необходимо подготовить.
Видео: Устройство свайного фундамента
Сначала необходимо подготовить весь необходимый набор материалов и инструментов. Для выполнения заливки вам понадобятся:
- цемент хорошего качества марки М500. Не стоит закупать дешевые варианты, так как такая экономия может негативно сказаться на эксплуатационных характеристиках свайного фундамента;
- гравий. Оптимальным выбором будет гранитный гравий, отличающийся высоким прочностным показателем. Однако, если его стоимость окажется слишком высокой, можно использовать и обычный гравий, при этом размер фракции должен составлять 20-40 мм;
- песок. Рекомендуется использовать крупнозернистый речной песок, но в отсутствия такового можно воспользоваться карьерным;
- бетономешалка. Безусловно, возможно замешивание раствора и в большом корыте, однако в этом случае качество смеси может оказаться недостаточным. Кроме того, потребуется достаточно большой объем бетона, который сложно замесить без бетономешалки;
- полиэтиленовая пленка для защиты бетона.
После подготовки всех необходимых материалов можно приступать к смешиванию бетонной массы. Для этого используйте следующие пропорции.
На один объем цемента марки М500 берется один объем гравия и два объема песка. Все ингредиенты помещаются в бетономешалку, где тщательно перемешиваются.
Перед смешиванием гравий лучше всего промыть чистой водой. Песок должен быть без примесей и предварительно просеянный, чтобы избежать попадания крупных камней. Также нужно использовать песок с влажностью не более 10-15%.
После смешения сухих компонентов следует добавить воду. Ее объем должен составлять половину от объема используемого цемента. Не рекомендуется использовать воду из близлежащих водоемов, лучше применить водопроводную воду, так как она чистая и не содержит микроорганизмов и химических примесей.
Совет! Если у вас есть финансовая возможность, заказывайте готовый бетон. Это более предпочтительный вариант: готовый раствор обладает необходимыми качествами и характеристиками, а также дает возможность залить все сваи за один раз, что значительно ускоряет процесс строительства.
При процессе заливки крайне важно не перемещать армирующий каркас. Прутья должны оставаться внутри бетона, так как в противном случае может начаться их коррозия, что приведет к снижению прочности фундамента. Расстояние от внешнего края сваи до арматуры должно составлять минимум 3-5 см.
В процессе заливки необходимо удалять воздушные пузыри, образующиеся в бетонном растворе. Это можно сделать с помощью длинного металлического прута или специализированного глубинного вибратора. Игнорирование этого этапа может привести к появлению трещин, что негативно скажется на несущих способностях свай.
После заливки бетона важно не оставлять свайный фундамент без надзора. Нужно обеспечить его правильное высыхание, избегая воздействия ветра или прямых солнечных лучей, поскольку это может привести к растрескиванию поверхности.
Чтобы исключить подобные ситуации, на следующий день после заливки рекомендуется накрыть свайный фундамент плотной полиэтиленовой пленкой и при необходимости увлажнять его. Бетонный раствор достигнет полной прочности лишь через 20-21 день. Тольк после этого допускается продолжать строительные работы.
