Как сделать сваи из бетона для фундамента

На глинистой почве, торфяниках и подвижных грунтах опоры подвергаются воздействию подземных вод, холода и изгибающих сил. Буронабивные или бетонные сваи для фундамента , изготовленные своими руками, эксплуатируются на любых почвах и рельефе, монтируются в любое время года за 1-2 дня, а также имеют длительный срок службы и запас прочности.

Жб сваи для фундамента – столбы, заглубляемые ниже уровня промерзания в несущий пласт почвы. Подходят для частного дома. Перед монтажом производится расчет фундамента на железобетонных сваях на основании грузонесущей способности грунта и совокупной нагрузки дома: определяются длина, диаметр, количество опор и размер подошвы.

Универсальный алгоритм изготовления железобетонных свай своими руками

Бурение скважины для жб свай

Высота не менее 1,5 м. Диапазон диаметра: 15-40 см. Для увеличения опорной площади и устойчивости дома к силам пучения с помощью фундаментного бура диаметр скважины по мере углубления расширяют, в частности, 20 см. – на поверхности, 40 или 60 см. – подошва.

При бурении своими руками к устройству привязывается строительный уровень. Вертикаль контролируется после каждого оборота, по необходимости выравнивается.

Минимальное расстояние между опорами дома – не менее суммы трех диаметров столбов, в противном случае несущая способность фундамента на железобетонных сваях снижается. Например, диаметр столбов – 45 см., следовательно, шаг между ними – не менее 135 см.

Установка опалубки для формирования свай

Опалубка – каркас из деревянных досок или цементных труб, сделанный своими руками и поддерживающий форму углубления. Используется на слабых и сыпучих грунтах, чтобы стенки скважины сохраняли целостность. На плотных грунтах забить опалубку следует только над поверхностью земли для формирования оголовка.

Труба в качестве опалубки для бетонных свай Рубероид для устройства опалубки

В качестве каркаса применяется рулон рубероида или асбестоцементная труба, покрытая снаружи гидроизоляционным материалом на основе битумной мастики или армированного скотча.

Залитие скважины бетоном на 1/3

После залития каркас приподнимается на 20-30 см., чтобы в несущем слое грунта образовалось расширение – подошва.

Вертикальное армирование скважины

Со стороны дома на жб сваю действует сжимающая сила, а со стороны пучинистого грунта – разрывающая. Разрывающее действие почвы обусловлено тягой верхней части столба на поверхность промерзшими пластами и зажатием нижней части несущими. Уменьшить урон от сжатия и разрыва позволяет вертикальное армирование.

Устанавливается арматурный каркас из прутьев толщиной 12 мм. Через каждый метр прутья соединяются вязальной проволокой или горизонтальными прутьями диаметром 8 мм. Для связи с ростверком каркас делают на 10 см. длиннее сваи.

Окончательное залитие бетоном

Бетон заливается равномерно, непрерывно, в один подход, одинаковыми порциями. Каждая порция уплотняется своими руками. Арматуру нужно несколько раз приподнять, а затем забить для удаления пустот.

Формирование оголовка столба

Оголовок формируется под контролем горизонтали нивелиром с помощью опалубки, стальной проволоки или анкерного болта. Необходим для установки обвязки на жб сваях.

Дальнейшее строительство дома продолжается после высыхания бетона: максимальный срок – 2 недели. В жаркую погоду поверхность на сваях увлажняют для предотвращения образования трещин.

Способы монтажа фундамента на железобетонных сваях в зависимости от грунта

Наименование	Грунт	Особенности
Сухой способ	Твердоглинистый, полутвердый, тугопластичный	Без укрепления стенок. Бурение ковшовым буром или шнековой колонной. Расширение скважины необязательно. Устанавливается опалубка, но в процессе залития бетоном постепенно извлекается из углубления. Оголовок на сваях в холодное время защищается утеплителем. Применимо для опор с диаметром 40-120 см. и высотой до 30 м. Монтаж своими руками.Противопоказания: промышленные и бурные водные потоки на территории дома.
Обсаднотрубный способ	Любой	Бурение вращательным, ударным или взрывным способами. Гидродомкратами, забивкой или вибропогружением в скважину углубляются обсадные трубы: аналогично устанавливаются забивные сваи для фундамента. Стыки – замки или сварка. Опоры армируются. С помощью системы домкратов обсадная труба вращается и совершает возвратно-поступательные движения, уплотняя бетон.
Обсаднотрубный способ по технологии фундекс	Сейсмически нестойчивый	Щадящий, без потери свойств грунта. Бурение без выемки почвы – вдавливание раскатчиком или коническим катком с вала. Наконечник-раскатка остается в углублении, присоединяется к трубе с помощью замка. Труба армируется, заполняется сначала смесью равных объемов песка, цемента и воды, а затем пластинчатым бетоном. Вытаскивается возвратным вращением. По технологии фундекс можно забить сваи под фундамент.
Глинисторасворный способ	Неустойчивый обводненный	Раствор с содержанием глины 1,2 г/см 3 создает гидростатическое давление, вследствие чего исчезает потребность в опалубке. Раствор из бентонитовых глин под давлением подается по пустотелой буровой штанге в скважину. Готовится на месте строительства дома. После залития поднимается по стенкам скважины вверх, попадает в пустоты, с помощью насоса выкачивается в штангу. Циркуляция постоянна. Скважина армируется. Впоследствии бетон вытесняет раствор из углубления. Так же для откачки используются вертикально-перемещаемые (бетонолитные или малозабивные) трубы.

Примечание к обсаднотрубному варианту

Взрыв применяется для формирования подошвы: обсадка погружается в скважину, на дно закладывается снаряд, конструкция заливается бетоном – после взрыва на месте подошвы образуется полость, заполняющаяся бетонной смесью.

Фундамент из железобетонных свай активно используются в частном домостроительстве на слабых грунтах. Сваи под фундамент монтируются своими руками, выдерживают несущую нагрузку в 400 тонн, не воздействуют на опоры соседних построек.

Фундамент на железобетонных сваях

Фундамент на жб сваях

Для строительства на слабых и просадочных почвах жилых домов, производственных зданий, объектов промышленного назначения чаще всего используются сваи, изготовленные из бетона и стальной арматуры. Фундамент на жб сваях — это надежное основание для тяжелых сооружений, которые создают большую нагрузку на почву.

Железобетонные сваи

Железобетонные сваи для фундамента — это стержни с квадратной или круглой формой сечения и заостренным нижним концом. Наиболее распространенными являются квадратные сваи с размером стороны от 200 до 400 мм и длиной от 3 до 28 м. В качестве продольной и конструктивной арматуры применяются арматурные стержни с рифленой поверхностью, стальные спирали, сетка, проволока рифленая и гладкая. Для изготовления железобетонных конструкций используют морозостойкие марки цемента. Фундамент из бетонных свай сохраняет прочность и устойчивость при температуре окружающего воздуха до -40°C.

Фундамент на забивных железобетонных сваях используют когда нужно построить тяжелое сооружение на песчаном, болотистом или глинистом грунте. Большая длина стержней и технология монтажа позволяет устанавливать опоры на глубину, где залегают плотные пласты. Сваи, забитые в почву и объединенные ростверком, будут надежной опорой для загородного коттеджа, каркасно-щитового дома, дачи из бревна или бруса.

Преимущества железобетонных свай

Среди преимуществ железобетонных конструкций можно выделить:

• Быстрый монтаж. В зависимости от материала стен для дома площадью 9х10 м потребуется 23-28 свай. На разметку свайного поля, подачу опор к месту установки, перемещение копровой установки или дизель-молота и забивку всех свай потребуется 1-2 рабочих смены.
• Большой запас прочности. В зависимости от типа почвы несущая способность железобетонной сваи достигает 40 тонн. Благодаря армированию ЖБИ способны выдерживать серьезные динамические и вибрационные нагрузки, что очень важно при застройке участков с нестабильными типами грунта.
• Всесезонность. Фундаменты на железобетонных сваях для частных домов можно возводить при температуре до -10°C.
• Высокая скорость строительства. Свайному фундаменту не нужно время на усадку. Кладку стен можно начинать сразу после монтажа ростверка.
• Применение на любом типе грунта. Стержни, образующие свайное поле, забиваются ниже точки промерзания почвы. Такой фундамент будет устойчивым на слабых, просадочных, пучинистых грунтах.
• Долгий срок службы. Стержни, изготовленные из морозостойких марок бетона и конструкционной стали, имеют большой рабочий ресурс. Дом на железобетонных сваях простоит не меньше 80 лет.

Недостатки железобетонных свай

Как и прочие виды фундаментов конструкции на основе забивных свай имеют свои недостатки. Минусы свайных фундаментов:

• Для монтажа опор потребуется привлечение спецтехники, а значит нужен подъезд к участку застройки.
• Неправильная оценка типа грунта или наличие скрытых плывунов может стать причиной осадки или перекоса фундамента.
• Из-за ошибок в расчетах фундамент после первой зимы деформируется, сваи «тонут» или наоборот, выталкиваются на поверхность.
• При возведении фундамента на жб сваях построить подземный гараж, подвал, цокольный этаж технически невозможно.

Особенности установки жб свай под фундамент

Перед началом монтажа рассчитывается общий вес сооружения: массу бетонного ростверка, стен, перекрытий, отделки, стропильной конструкции, кровельных материалов. К полученному числу добавляют ориентировочный вес мебели и всего, что будет находиться в доме. Для надежности к итоговой цифре добавляют еще 15-20%.

На основании полученных результатов рассчитывается нагрузка на основание. После предварительных расчетов проводятся работы на стройплощадке. Основные этапы установки свайного фундамента:

1. Геологическая экспертиза. Определяется тип почвы, уровень залегания грунтовых вод.
2. Подготовка участка. Выполняется обустройство подъездных путей и путей для передвижения техники по строительной площадке. Если участок имеет неровный рельеф, то производится выемка грунта. После земляных работ на объект доставляют и складируют опоры и материалы для ростверка или обвязки.
3. Разметка. Выполняется геодезическая разбивка участка: размечают контур фундамента и точки забивки опор.
4. Монтаж. При помощи сваебойного оборудования сваю поднимают и устанавливают в вертикальное положение. После этого стержень погружают в почву на проектную глубину.
5. Выравнивание свай. После забивки всех опор их верхние части обрезают в один уровень при помощи навесной гидравлической установки — сваерезки.
6. Обвязка фундамента. Для усиления свайной конструкции опоры соединяют по периметру бетонным ростверком или стальным профилем — швеллером, двутавровой балкой.

Монтаж ростверка на железобетонных сваях

Свайный фундамент состоит из двух частей. Опоры предназначены для передачи давления на несущий слой, ростверк принимает нагрузку, создаваемую сооружением, и равномерно распределяет ее на сваи. Монтаж обвязки придает конструкции жесткость, делает фундамент более устойчивым к вертикальным и горизонтальным нагрузкам. Для усиления свайных фундаментов используют ростверки двух типов — металлические и железобетонные.

Для обвязки первого типа используют стальные балки, которые хорошо держат форму и сохраняют прочность при больших нагрузках на изгиб. Это швеллер с сечением в форме буквы П и двутавр с Н-образным сечением. Ее монтаж выполняется следующим образом. На верхушки свай надевают стальные оголовки, к которым по контуру фундамента приваривают металлические балки. Благодаря дополнительным ребрам жесткости такой каркас обеспечивает высокие показатели прочности обвязки.

Железобетонный ростверк представляет собой монолитную конструкцию из бетона и арматуры. На сваях по периметру основания сооружают деревянную опалубку, внутрь укладывают арматурный каркас. Чтобы сделать конструкцию более прочной и устойчивой армокаркас приваривают к арматуре, выступающей из верхушек обрезанных свай. После этого внутрь опалубки заливают бетон и оставляют для застывания и набора прочности.

Бетонный ростверк бывает трех типов:

• Висячий. Опорная конструкция расположена на высоте 15 см и более от почвы. Используется при строительстве на участках с перепадами по высоте.
• Мелкозаглубленный. Нижний край ростверка проходит на 10-30 см ниже уровня грунта. Служит защитой подпольного пространства от продувания и промерзания.
• Заглубленный. Чтобы залить такой ростверк выкапывают траншею как для ленточного фундамента. Он служит дополнительной опорой сооружению, усиливая свайное основание.

Фундамент на основе свайных конструкций будет надежным основанием для загородного дома из дерева, кирпича, пенобетона, газоблока. Чтобы исключить вероятность ошибок в проектировании и монтаже выполнением ответственных и технически сложных работ должны заниматься специалисты.

Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях

При высоком УГВ и неустойчивом грунте фундамент для частного дома часто приходится делать из свай. Использовать другие варианты в такой ситуации оказывается слишком нерационально. Они будут получаться либо слишком дорогими, либо недолговечными из-за повышенной влажности почвы. Железобетонный свайный фундамент буронабивного типа более дешев и прост в исполнении. Его без проблем можно сделать самостоятельно.

Содержание

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.

Схема одного из видов с подземным ростверком

Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.

Виды фундамента на сваях

В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:

На висячих сваях;

На подпорных сваях.

В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.

В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.

Сваи для устройства подобного основания можно взять:

Винтовые (вкручиваемые) стальные.

Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.

Виды свай для разных типов фундамента

Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.

С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.

Плюсы и минусы свайного основания

У каждого основания имеются плюсы и минусы. Это далеко не универсальный вариант для любого грунта. Не для каждого участка он подойдет. Зато стоит такое основание под частный дом не так дорого, как фундамент плита или заглубленный ниже точки промерзания жб ленточный аналог. В винтовом исполнении опора на сваях обойдется на 30–40%, а в буронабивном – на 20–25% дешевле.

Среди плюсов рассматриваемого варианта можно выделить:

Возможность устройства там, где классические варианты нельзя сделать из-за высокого УГВ, пучинистого грунта или большой глубины промерзания;

Высокая скорость и предельная простота работ при самостоятельном их выполнении;

Экономичность – выбрав фундамент на сваях, во многих случаях можно сэкономить до трети выделенных на обустройства опоры для дома средств;

Минимум земляных работ – для ленточного либо плитно-монолитного аналога копать земли придется в разы больше.

Минусы у свайного фундамента следующие:

Сложность проведения расчетов при проектировании;

Возможность применения только для легких зданий;

Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.

Чтобы такое основание прослужило долго, подготовку его проекта лучше доверить профессионалам. Здесь очень важны тщательные исследования грунта и грамотные расчеты. Необходимо заранее предусмотреть, как поведет себя каждая свая в будущем под нагрузкой. Малейшая ошибка – ростверк и стены на нем поведет сразу же. В результате даже кровля из металлочерепицы или профнастила на крыше будет повреждена, не говоря уж о треснувших перегородках внутри здания.

Пример на забивных сваях

Второй важный момент – это ограничения по весу строения. Тяжелый керамический кирпич или бетон для коттеджа на свайном фундаменте брать точно не стоит. Здесь больше приемлемы каркасные либо пенобетонные технологии. Они позволяют возвести легкие стены, которые простоят на винтовых либо буронабивных опорах долго и без проблем.

И вообще, прежде чем выбирать тип основания под свой дом, следует тщательно изучить, что такое СИП-панели, кирпич, брус, бревно, газо- и пеноблоки со всеми их характеристиками и плюсами с минусами. Вес стройматериала стен сильно влияет на выбор вида фундаментного основания.

Буронабивной свайный фундамент своими руками

Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.

Устройства выполняется в пять этапов:

Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.

Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.

Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.

Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.

Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.

Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.

Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.

В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.

Применение фундаментов на сваях в строительстве

Фундамент на железобетонных сваях прекрасно подходит для многих типов частных малоэтажных домов. Сделать его самому, руководствуясь представленной выше пошаговой инструкцией, не должно составить труда. Вот только расчеты лучше заказать у специалистов. Для гаража или бани подобную основу можно рассчитать и самостоятельно. А для коттеджа проект фундаментного основания должен быть выполнен только профессионалом.