Как определить расстояние между сваями фундамента

Возвести свайный фундамент своими руками для дома не составляет особого труда. В таком деле необходимо иметь немного знаний в строительстве, необходимый инструмент и большое желание.

Что такое свайный фундамент

Фундамент, как известно, служит для придания сооружению устойчивости, является основанием, с помощью которого конструкция опирается на грунт. Если грунт устойчивый и плотный, то для частного дома будет достаточно обычного ленточного фундамента небольшой или средней степени заглубления. Но если грунт слабый и не в состоянии обеспечить необходимую опору, применяют свайный фундамент, представляющий собою погружённые в землю железобетонные, стальные или деревянные сваи, верхние части которых объединяются над поверхностью земли в единую жёсткую конструкцию – ростверк.

Что такое свайный фундамент

С помощью свай нагрузка, создаваемая строением, передаётся на прочный грунт, который залегает под слабыми почвенными слоями. А если прочных земельных слоёв достичь не удастся, то устойчивость достигается за счёт сил трения между сваями и окружающим их грунтом.

Особенности свайного фундамента

Сваи – это изделия, изготовленные в виде длинных стержней, используемые для сооружения фундамента. Существует несколько конструкций свайных фундаментов, которые зависят от таких факторов, как вид свай, глубина, на которую они будут погружаться в грунт, также во внимание принимается расположение свай под будущим домом и конструкция ростверка.

В процессе обустройства основания дома могут использоваться такие сваи:

  1. Готовые. На одной из сторон имеют заостренный конец, благодаря чему погружаются в грунт с использованием специальной техники.
  2. Набивные. Сваи не только применяются в виде готовых изделий, но и изготавливаются в почве. Для этого в скважину устанавливается опалубка, погружаются металлические стрежни с целью армирования, и все заливается бетоном.
  3. Винтообразные. Изделия получили название благодаря своей форме, которая напоминает сверло. Сваи устанавливаются путем ручного закручивания в грунт.
  4. Буровые железонабивные. Такой свай представляет собой железобетонный стержень, инсталлируемый в скважину.

В земле сваи могут размещаться таким способом: в качестве отдельных опор в одиночном порядке; лентами в ряд под несущей стеной, чтобы распределить между собой возникающие нагрузки; под несущими колоннами, располагаясь кустиками. Устанавливать сваи принято в вертикальном положении, однако на местности с чрезмерно подвижным грунтом возможен монтаж изделий под углом.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Идея буронабивного основания очень простая: там, где невозможно с минимальными затратами докопаться до плотного грунта, можно использовать длинные столбики-стойки. Для соединения их в общую конструкцию используется ростверк – монолитная железобетонная лента, связывающая оголовки свай.

Полезно знать о том, что сваи сильно отличаются от обычных массивных фундаментов по характеру взаимодействия с грунтом. Свая передает нагрузку двумя путями: через нижний торец (пятку) и через боковую поверхность за счет сил трения между стенкой и грунтом.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

В зависимости от того, какая часть конструкции включена в работу, все буронабивные сваи делят на два типа:

  • Стойки.
  • Висячие.

Свая-стойка опирается на плотный почвенный слой. Висячая конструкция держит нагрузку только за счет силы контакта с окружающим грунтом. Поскольку плотное природное основание залегает достаточно глубоко, то значительная часть буронабивных конструкций относится к висячему типу.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Классификация, расчет и другие важные параметры, без которых невозможно выполнить устройство буронабивных свай, содержатся в СНиП – настольной книге всех проектантов и подрядчиков. Застройщик может руководствоваться готовыми таблицами из этого норматива. В них указывается несущая способность опорных стоек. Зная ее и определив вес здания, можно подобрать нужное количество свай.

  • Таблица для определения несущей способности 1 м/п буронабивной сваи-стойки

Данные, указанные в таблице, ориентировочные. Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров:

Знакомимся с буронабивным фундаментом
  • диаметр;
  • марку бетона;
  • вид армирования;
  • глубину бурения;
  • механическую прочность грунта.
Читайте также:  Самое важное о фундаменте для деревянного дома

После всего сказанного, возникает вопрос: для каких зданий оправдано строительство буронабивного фундамента с ростверком? Некоторые застройщики считают, что такая конструкция не способна выдержать большие нагрузки, поэтому используют ее только для легких каркасных зданий, а также домов из бруса, газо или пенобетона. Это не так. На сваях сегодня стоят тысячи кирпичных девятиэтажек и никто не сомневается в их надежности.

Прочность буронабивной стойки, изготовленной в полевых условиях немного ниже, чем у конструкции, прошедшей полный цикл заводской обработки. Тем не менее, ее с запасом хватит для возведения кирпичного дома.

Знакомимся с буронабивным фундаментом

Главным условием качества в этом случае является правильный расчет и точное соблюдение технологии, включающей несколько этапов:

  1. Бурение скважины под буронабивные сваи (ручной мотобур или более мощная передвижная установка).
  2. Монтаж обсадной трубы (в сыпучих и сырых грунтах).
  3. Установку арматурных каркасов.
  4. Бетонирование скважины.
  5. Отсыпку песчано-щебеночной подушки под ростверк (толщина 10-15 см), компенсирующей подъем грунта в результате морозного пучения.
  6. Монтаж опалубки над поверхностью земли, установку арматуры и заливку ростверка, связывающего сваи.
Знакомимся с буронабивным фундаментом

Важно знать!

Данное основание (кстати, что такое свайный фундамент, более детально можно просмотреть здесь) довольно часто применяется при строительстве на «неуверенной» почве, болотах и торфяниках.

Положительными сторонами являются:

  1. Строительство свайного фундамента своими руками экономит финансы.
  1. Исключение рытья котлованов специальной техникой.
  1. Работы по возведению могут проводиться в любое время года.
Важно знать!
  1. Процесс застывания свай (с применением бетона) проходит в течение суток.
  1. Большая скорость проведения работ.
  1. Строительство свайного фундамента обходится без привлечения бригад мастеров.
  1. Такой фундамент может прослужить 50-100 лет в зависимости от условий эксплуатации.
  1. Не пропускает холод и воду в помещение.

Сами фундаментные сваи бывают:

  1. Забивные сваи.

Такой вид свай очень сильно распространен в постройке больших домов и помещений. Их установка производится специальной техникой.

  1. Винтовые сваи.
Важно знать!

Это более распространенный вид, который часто используется при самостоятельной установке. Также некоторые мастера самостоятельно их и изготавливают. Установка происходит путем ручного вкручивания их в грунт.

  1. Буронабивные сваи.

Изготавливаются непосредственно на месте их установки. Этот вид лучше всего подходит для самостоятельного монтажа и экономит время и деньги.

Расчет фундамента

При выборе любого варианта сначала необходимо узнать требуемую площадь фундамента, которая рассчитывается по формуле:

S>1,2·F/(В·R), где:

S (см2) — площадь фундамента,

F (кг) – масса здания,

В – коэффициент, учитывающий условия работы фундамента, принимается равным:

1 — для каменного дома, стоящего на глинистых грунтах,

1,1 (1,2) – для деревянных зданий на глинистых грунтах, при отношении длина/высота здания >4 (или при соотношении длина/высота <4 и каменных постройках на песчаных грунтах)

1,3 – для всех видов домов, стоящих на мелких песках

1,4 – для длинных зданий, стоящих на крупных песках

R (кг/см2) — расчётное сопротивление грунта, принимается равным:

4,5 (3,5) – для плотных (средней плотности) крупных песков

3,5 (2,5) — для плотных (средней плотности) песков средней крупности

3 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных мелких песков

2,5 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных мелких песков

2,5 (2) – для плотных (средней плотности) маловлажных пылеватых песков

2 (1,5) – для плотных (средней плотности) влажных пылеватых песков

4 (2) – для сухих (влажных) супесей

3 (1) – для сухих (влажных) суглинков

5 (1) – для сухих (влажных) глин

Отличить глину, супесь и суглинок «на глазок» можно следующим способом:

  • Глину легко скатать в тонкий шнур, при растирании песок на пальцах не ощущается.
  • Суглинок скатывается в шнур с растрескавшимися краями, при растирании песок на пальцах ощущается, но грунт похож на глину.
  • Супесь скатывается в шнур с трудом или не скатывается вообще, в пальцах растирается в песок с вкраплениями глины.

Справочные материалы для расчета массы здания:

Плотность основных строительных материалов

                         Наименование материала Плотность, кг/м3
Блок газосиликатный      400-600
Блок керамзитобетонный      700-1200
Древесина        500-700
ДСП          1000
Железобетон (бетон)      2500 (2400)
Кирпич глиняный и силикатный          1800
Кирпич керамический пустотелый      1200-1600
Гипсокартон          800
Минеральная вата      200-250
Пенобетон      400-600
Песок сухой (влажный)      1600 (1900)
Сталь          7800
Стекло оконное          2500
Фанера клееная          600
Читайте также:  Бетонирование ленточного фундамента самостоятельно

Средний вес кровли и перекрытий.

                                     Наименование      Масса, кг/м2
Гончарная черепица              60-80
Листовая сталь              20-30
Ондулин                3-5
Профнастил              5-10
Шифер              40-50
Перекрытие железобетонное из пустотных плит                500
Перекрытие цокольное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    100-150 (200-300)
Перекрытие чердачное деревянное по деревянным балкам, утеплитель плотностью до 200 (500) кг/м3    70-100 (150-200)

В зимний период на здание оказывает давление снег, ложащийся на крышу.  Его тоже надо учесть, это можно сделать с помощью схемы приведенной ниже. Для расчёта снеговой нагрузки используют первое значение, при уклоне крыши 25 — 60 градусов величину нагрузки умножают на 0,7.

Карта снеговых нагрузок

Полученную площадь фундамента делят на его длину для получения необходимой ширины. В случае выбора столбчатых фундаментов – делят площадь на количество столбов для определения их габаритов.

Когда известны размеры фундамента необходимо рассчитать для него арматуру. Более подробно о том как это делается можно узнать в статье: расчет арматуры для фундамента.

Особенности размещения свай под деревянный дом

В деревянных домах несущими кроме наружных стен могут быть и внутренние. Под них также устанавливаются опоры. Расстояние между сваями фундамента для деревянного дома в месте установки внутренних несущих стен уменьшают примерно на 30% по сравнению с наружным периметром.

Расстояние между сваями фундамента в каркасном доме из дерева не должно превышать трех метров.

Особенности размещения свай под деревянный дом

Следовательно, под внутренними стенами шаг опор будет равняться: 3 * 0,7 = 2,1 (м)

Вас интересует, что такое электрический теплый пол под плитку?

Возможно Вам интересна схема армирования ростверка свайного фундамента?

Материалы, необходимые для свай

В основном, опорные детали размещают в вертикальном порядке, но иногда под некоторым наклоном.

Для изготовления свай, нужны такие материалы:

  • Трубы из стали – отличаются множеством недостатков. Надо будет приготовить крановое оснащение, если трубы обладают диаметром больше, чем десять сантиметров, а длина – больше, чем три метра. Металл следует аккуратно обработать с помощью антикоррозийного покрытия. Данный метод предполагает огромный расход металла.
  • Древесина – сваями здесь служат ровные столбцы, имеющие диаметр 35 см и длину меньше, чем 8,5 м. Надо использовать только хвойные древесные породы. Это наиболее выгодный метод делания свай, только применяют его крайне редко, так как, дерево подвержено гниению. Но если применить современные смеси для того, чтоб совершить обработку материала, то такую технологию можно употребить в процессе возведении основы.
  • Железобетон – такие сваи делаются прямо на месте, если будут приготовлены все нужные инструменты и оснащение. Чтоб их сделать, надо употребить бетон М200. Подобные опорные элементы могут служить больше, чем сто лет.

Лучше производить сваи из железобетона со сплошным сечением, винтовые детали из стали или бетонные конструкции. Для выполнения заглубления советуют употреблять буронабивной способ.

Основные принципы строительства

Если вы решили установить дом на фундамент на сваях самостоятельно, совсем не помешает ознакомиться с требованиями строительных норм и правил. Основные принципы, которых следует придерживаться при строительстве свайной винтовой основы под жилой дом, можно выразить несколькими тезисами:

  • расстояние между сваями не должно превышать 2,5 м;
  • основные нагрузки приходятся на сваи, расположенные под углами здания, а также на стыках внешних стен и внутренних несущих перегородок, поэтому в первую очередь отмечаются точки размещения этих стоек;
  • промежуточные опоры распределяются равномерно, в т.ч. по диагоналям основных секторов сооружения;
  • конструкция, размер сечения и диаметр лопасти винта сваи выбираются в соответствии с несущей способностью почвы, проектными нагрузками и прочими факторами.

При наличии данных инженерно-геологических изысканий, проекта строительства, а также информации, предоставленной заводом-изготовителем свай, самостоятельный расчет свайного поля не отнимет у вас много сил и времени.

Изготовление проекта фундамента под сложное или тяжелое здание лучше всего поручать специалистам – нельзя допустить, чтобы через несколько лет новый жилой дом подкосился лишь из-за того, что вы забыли о каком-либо коэффициенте из СНиП и прочих норм.

Читайте также:  Бетонная подготовка под ленточный фундамент

Обвязка

При помощи обвязки осуществляется объединение всех свай в единую целую конструкцию, благодаря чему нагрузка дома равномерно распределяется на все сваи.

Обвязку нужно выполнять, если сваи возвышаются над фундаментом больше чем на 600 мм. Кроме того, это мероприятие следует проводить, если дом будет построен из кирпича, газо/пенобетона. Сама же обвязка может быть выполнена из разных материалов, например, брус, железобетонный ростверк или швеллер.

Брусом

Обвязку при помощи бруса выполняют при строительстве сравнительно маловесных деревянных домов и каркасных конструкций. В этих случаях применяется брус, имеющий сечение 150×150 мм. Крепится он к сваям петлями из мягкой стальной проволоки.

Брус обязательно должен быть установлен на гидроизоляционный материал. Это может быть битумно-полимерная рулонная гидроизоляция. При этом все элементы из металла предварительно окрашиваются влагостойкой краской, а из дерева – антисептиком.

Вандруты/прогоны соединяются двумя способами:

  1. Устройством пластичного шарнира Гербера.
  2. Соединением на сваях косым прирубом либо прямым стыком. При этом нужно закрыть места стыка досками, которые прибивают гвоздями.

Пластичный шарнир Гербера позволяет сделать обвязку менее чувствительной к просадкам свай. При этом следует сделать двойную наружную обвязку фундамента. Внутренние вандруты обвязки следует выполнить из одинарного бруса 150×150 мм. Прогоны соединяют стальными оцинкованными пластинами-хомутами/уголками и оцинкованными гвоздями.

Швеллером

В некоторых случаях обвязка выполняется швеллером. Тогда металлический профиль следует уложить на сваи. При этом для его крепления предусматриваются закладные шпильки/выпуски стержневой арматуры. Швеллер впоследствии приваривается к шпилькам. Если вами были установлены металлические сваи, то его можно приварить непосредственно к ним.

Чтобы металлические элементы были менее подвержены коррозии, их нужно вскрыть специальными составами/водоустойчивой краской.

Заливка железобетонного армопояса

Ростверк – это еще один вид обвязки. Если основание предназначено для строительства дома из кирпича или газо/пенобетона, то железобетонный армопояс – это единственный верный вариант обвязки. Он бывает сборным или монолитным. Последний вариант применяется чаще всего.

В верхней части свай по периметру основания дома устанавливают опалубку, после чего укладывают в нее рулонную гидроизоляцию. Затем в нее устанавливается арматурный каркас, после чего все это заливается бетоном. Размеры ростверка рассчитываются в зависимости от толщины стен и веса дома.

Какой вид тип «подошвы» под дом приемлем на вашем участке?

Существуют различные виды свайных фундаментов. Чтобы знать, какой именно следует использовать на вашем участке, нужно знать, на каком именно типе грунта будет происходить строительство. Рассмотрим самые популярные из них.

Фундамент на висячих сваях

Схема установки свай

Здесь используется очень большое количество свай, которые будут удерживаться в грунтовом слое за счет трения. Как уже видно из названия, они не будут опираться в полной мере подошвой на несущий слой, по сути дела, как бы зависая в грунте. В индивидуальном строительстве такой тип практически не используется, так как очень сложно рассчитать и спрогнозировать его поведение.

Базируемся на подпорных сваях

Установка подворных свай

Какой вид тип «подошвы» под дом приемлем на вашем участке?

Способ погружения в грунт

Он тоже влияет на то, какие именно сваи мы будем использовать. Например, вибропогружатели или вдавливающие машины помогут нам сделать это забивным путем. Когда бурятся скважины и заливается бетонная смесь, имеется ввиду использование набивных железобетонных и бетонных изделий. Если же эти элементы будут устанавливаться непосредственно в пробуренные отверстия, то будут иметься ввиду буровые железобетонные. Винтовой вариант будет вкручиваться в сам грунт при помощи сверла.

Как правильно размещать сваи?

Схема правильной установки свай под домом

Делать это можно при помощи одиночного способа, когда они будут выполнять роль отдельно стоящих опор. Есть ещё один метод, когда их объединяют в специальные ленты, которые предполагается устанавливать вдоль периметра стен (здесь может быть как один, так несколько рядов). И, наконец, возможны даже так называемые свайные кусты, которые будут располагаться перед колоннами у несущих остовов сооружения.

Теоретически, все они, конечно же, должны быть расположены строго вертикально. Однако вполне возможен и наклонный вариант, который применяется при типе почв, на которых при сезонных влияниях может наблюдаться некоторая подвижность грунта.