Как построить вечный свайный фундамент даже на плохом грунте

Уральский завод сваебойного оборудования «Копровик»представляет вашему вниманию ударный метод погружения свай. Эта технология получила широкое распространение при строительстве свайных фундаментов в различных типах грунта.

Монтаж буронабивных свай — крепление на глинистый раствор или давление воды

Такой вид свай под фундамент крепится сильным давлением воды или раствором на глиняной основе (если работы проводятся в неустойчивых обводненных грунтах).

Процесс бурения производится методом вращения или ударным, но если нужно проходить слои скальной породы, возможно применение долота или грейфера (ударный тип устройства).

При бурении скважины, производится закачка глиняной смеси, которая имеет свойства по противодействию гидравлическому давлению и разрушению грунтовой стены. После внедрения в почву глиняной смеси образуется слой в виде корки на стенах.

Чтобы изготовить глинистую смесь на месте строительства, устанавливаются насосы для грязи, смесители глины, отстойники для обработанной и чистой смеси. Для создания раствора применяется бентонитовая или комовая глина. Главное, чтобы ее свойства подходили по своим характеристикам этому методу.

Во избежание загрязнения всей площади строительства смесью, по контуру площадки и в ее грунте устанавливаются желоба из дерева с уклоном, по которым транспортируется отработанный раствор в сборник зумпф.

Иногда применяется другой метод скрепления стен колонны — превышающим давлением воды. При использовании данного метода, важным фактором будет излишний уровень воды в отверстии над уровнем грунтовой воды.

Монтаж буронабивных свай — крепление на глинистый раствор или давление воды

Завершив бурение и очистив скважину, в нее устанавливают каркас из арматуры и литую трубу из бетона, с ее помощью производится заполнение бетоном. Во время заполнения, бетонолитную трубу понемногу достают из отверстия, при этом ее длина сокращается.

Чтобы ускорить демонтаж, используются быстроразъемные хомуты.

Для осуществления бетонирования порой необходимо установить донный клапан в бетонолитные трубы. Этот клапан с резиновым уплотнением, прижимается к низу трубы специальным креплением с пружиной до того, как его откроют.

В самый низ скважины опускается бетонолитная труба с закрытым клапаном, а затем в приемный бункер заливают смесь бетона. Потом труба начинает понемногу подниматься. Клапан открывается от давления созданного смесью бетона, после чего пространство за трубой заполняется.

Устройство верхней части сваи такое же, как и технология создания колон фундамента в устойчивых грунтах.

Ударный метод погружения свай, преимущества и недостатки

К недочетам ударного метода можно отнести высокий уровень шума и вибрации, особенно в случае дизельных молотов. Однако, данная технология получила широкое распространение благодаря своей универсальности и экономичности. Ударный метод подходит для любых типов грунта, включая промерзшие и каменистые почвы. Забивать сваи таким способом можно в любых климатических условиях в любое время года. Высокая скорость погружения свай экономит рабочее время и снижает затраты на возведение фундамента.

Ударный метод погружения свай, преимущества и недостатки

как и чем забивают на стройке

Свайный фундамент – достаточно широко распространенное основание для любого типа зданий. Забивка свай может производиться в любое время года, при любой погоде и даже в замерзший грунт. В зависимости от типа основания и используемых материалов разделяются и технологии заглубления опоры в грунт.

Типы опор

Сваи для фундамента разделяют на 3 вида:

  • буронабивные,
  • винтовые,
  • забивные.

Каждый вид опоры заглубляется по определенной технологии. При этом забивные сваи считаются наиболее надежным фундаментом, поэтому рекомендованы к устройству при строительстве тяжелых зданий.

Читайте также:  Как сделать фундамент на склоне при большом перепаде высот
Материал Конструктив Специфика
Железобетон Изготавливаются из бетона марки 300 и выше, внутри армируются. Бывают различной формы: круглые, квадратные, двутавровые, имеют заостренное окончание. Перед монолитную опору осматривают на предмет отсутствия трещин, сколов, повреждений. Верх сваи защищают стальным оголовком, предотвращающим повреждения монолита от ударов молота.
Древесина Изготавливают из твёрдых пород дерева. Имеют заостренный заглубляемый конец с металлическим остриём. Верхняя ударная часть стягивается металлическим кольцом для предотвращения растрескивания во время ударов. Для повышения прочности основания используются «пакеты» — связка нескольких свай, которая забивается вместе.
Металл Труба с острием и оголовком. Чаще используется в частном строительстве. Сталь более технологична, чем бетон и гораздо надежнее быть забиты в грунт при помощи ручного молота.

Как забивают сваи

Забивка свай происходит до предела достижения плотного слоя почвы, если грунт слабый. Или методом подмыва, если грунт очень плотный. В таком случае используют гидрокопер и необходимый забиватель свай: вдоль опоры под напором подаётся вода, которая размягчает грунт и уменьшает силу трения во время углубления при ударе.

При самостоятельном устройстве свайного основания следует убедиться, что опора имеет возможность заглубиться дальше по ходу увеличения нагрузки.

В процессе строительства нагрузка на фундамент возрастет и опоры будут опускаться.

Если одна из них уперласть в преграду (камень, скала), это приведет к перераспределению нагрузки и в результате перекосу здания.

Спецтехника для устройства фундамента

Для устройства опорного фундамента используется машина для подвозки и подачи свай и забивки сваи.

Транспортировка и установка в строго вертикальное положение осуществляются при помощи спецтехники:

  • подъемного крана;
  • копера.

Устанавливать сваи в вертикальное положение можно при помощи обоих видов техники. Разница в том, что кран можно использовать на других участках стройки, а копер – узкоспециализированная машина.

В современном строительстве используются следующие машины для забивки свай

Если фундамент – это основа здания, то свая – это основа фундамента. От того насколько качественный материал будет использован и, как тщательно будет соблюдена технология, зависит качество всего строительства.

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб

Такая конструкция выбирается из соображений экономии для строительства вспомогательных зданий хозяйственного назначения, таких как:

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб
  • сарай;
  • хозблок;
  • летняя кухня;
  • мастерская;
  • гараж без смотровой ямы и другие сооружения подобного назначения.

Такое устройство опорного основания позволяет использовать для строительства неудобные земли

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб

Бурение шурфов под сваи

Указанное выше назначение фундаментов такого вида не предполагает применения мощных тяжёлых свайных материалов. Поэтому бурение под них часто производится самостоятельно с применением простейших инструментов, в частности — садового бура.

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб

Фотогалерея: простые бурильные инструменты и приспособления При наличии вставок садовый бур позволяет качественно делать скважины глубиной до 5 метров Специальный инструмент для бурения шурфов Мотобур позволяет бурить не только шурфы под сваи, но и неглубокие скважины Мобильный мотобур делает шурфы для заборов и свай и почти не требует физических усилий при перемещении на другое место

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб

Заливка свай бетоном

Для свай предпочтительно использовать бетон марки 300, что предполагает применения цемента марки 400 в соответствующем соотношении с песком, гравием средней фракции и водой. При выполнении работ своими руками предпочтительно использовать небольшую бетономешалку. Преимуществом фундамента свайно-плитной конструкции является возможность прерывания работ. Можно заливать по нескольку свай, не оставляя на следующий день незаконченных. Работы нужно выполнять в следующем порядке:

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб
  1. Установить трубы и выполнить их армирование. Если производится бетонирование в шурф, армируется непосредственно он. Но в этом случае нужно на каждый ствол установить опалубку. Причём каждую из них нужно выставить горизонтально по натянутому шнуру, поскольку оголовки свай будут являться опорной поверхностью плит. При использовании труб армирование выполняется внутри них, а верхние края также выравниваются по шнуру.

    Армирующий каркас придаёт свае максимальную прочность и долговечность

  2. Заливка бетоном. В процессе заливки нужно тщательно утрамбовывать бетон с целью не допустить образования в нём воздушных пузырей. Для этого лучше всего использовать вибратор, но вполне достаточно и обычного деревянного шеста нужной длины.
  3. Бетон набирает свою прочность до полной кристаллизации в течение 28 дней.

Монтаж фундамента

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб

Эта операция заключается в установке плит перекрытия на свайное основание. Для этого обычно применяются ребристые плиты, которые при меньшем весе близки к сплошным по несущей способности. Установка плит производится с использованием грузоподъёмной техники. Для небольших зданий можно применять пустотные плиты толщиной до 15 сантиметров.

Нужно отметить, что для таких конструкций более применим комбинированный фундамент с ростверком. Это дороже, но надёжнее.

Проектный отказ сваи — это страшно для постройки или нет?

В современном мире новых технологий при выполнении строительных работ акцент делается на экономичности.

Одной из таких новинок является свайный фундамент. При его монтаже одним из главных факторов является расчёт и отказ сваи.

Что это за величина?

Отказ сваи в строительстве – это величина, которая показывает, насколько углублена конструкция. При этом её нижнее основание должно упираться в прочные глубинные грунты, которые обладают высокой плотностью. Отказ сваи это мера, суть которой заключается в размере частичного углубления устройства после единичного удара молота. Существует специальный прибор, который позволяет измерять данную величину – прогибомер. Его погрешность составляет одну десятую миллиметра. Рассматривают два вида отказа – по проекту и по факту. Проектный рассчитывается с помощью формул на основании строительных норм при проектировании фундамента.

Проектный отказ сваи определяется с учётом характеристики грунтов, свай и техники, которая используется для забивки конструкции. Погружение железобетонного столба считается выполненным тогда, когда отказы по проекту и по факту совпали.

Залог в свайном фундаменте

На практике определить величину продвижения столба после единичного удара молота невозможно, поэтому при расчёте этой величины применяют такое понятие, как залог сваи. Залог – это определённое количество ударов механизма, с помощью которого производят забивку. Или промежуток времени, в течение которого работает механизм.

Процесс забивания сваи

Залог зависит от используемого оборудования:

  • Если используется дизельный молот одиночного действия, то серия залога состоит из десяти ударов.
  • Если используется механизм двойного действия (гидромолот), то залог рассчитывается за одну минуту работы техники.
  • После того как произведено количество ударов равное залогу измеряют глубину погружения. Если механизм работает по времени, то необходимо сосчитать количество ударов за это время. Разделив длину погружения на количество ударов, получим среднюю величину углубления свайного столба за один удар. Полученный результат сверяется с проектным отказом. При их совпадении завершается работа. Но очень часто бывает так, что фактически погружение почти прекратилось, а отказ сваи отличается от проектных данных. Причиной этого может быть:

  • Нижняя часть конструкции попала на твёрдый пласт почвы, который создаёт сопротивление при ударных нагрузках.
  • Произошёл отток воды от грунтов, которые контактируют с основанием свайного столба. Уменьшилась влажность почвы, следовательно, увеличилась сила трения о ствол.
  • Решить проблему можно временным прекращением работ на 5–7 суток. За это время почва ослабевает и следует завершить механизм забивки до получения нужного результата.

    Ложный отказ сваи

    Во время погружения конструкции происходит уплотнение почвы по причине выдавливания свайным столбом определённого её объёма. Поэтому показатели сразу после завершения работ могут быть неточными для определения прочности конструкции. Этот показатель называют ложным отказом. Особенно это касается глинистых и песчаных грунтов. Посмотрите видео, как забивают сваи специализированным оборудованием.

    После некоторого перерыва в работе грунты, соприкасающиеся с основанием свайного столба, восстанавливают свою первоначальную структуру. Показатели, снятые после периода отдыха, называют истинным отказом. Продолжительность отдыха зависит не только от видов грунтов. Значение имеет плотность и влажность однотипной почвы. Иногда этот период может доходить до нескольких недель.

    Как производить расчёт?

    После погружения конструкции на определённую глубину с учётом всех данных рассчитывается её несущая способность.

    Дом на винтовых сваях

    Рассмотрим параметры, которые учитывают при расчёте:

  • Механизм, используемый при забивке и его масса.
  • Масса ударной части молота.
  • Постоянная величина сопротивления грунта, которая для разных видов грунта своя.
  • Создаёт сопротивление и площадь сечения сваи.
  • Обязательно учитывается вес конструкции.
  • Энергия механизма, используемого при забивании свайного столба.
  • Остаточный и упругий отказы стержня.
  • Все вычисления необходимо произвести по специальным величину,которая является проектной.

    Иногда на практике возможна ситуация, когда проектный результат соответствует фактическому показателю, а сама конструкция не достигла твёрдых грунтов. В этом случае работы следует продолжать. Обращаем внимание, забивка производится опять же до тех пор, пока не будет, достигнут отказ сваи.

    Если работы не продолжать, то масса будущего строения может ослабить прочность несущей конструкции.

    При закладке фундамента на забивных железобетонных сваях очень важно соблюдение всех указаний и требований проектных документов.

    Устройство и виды копров, технология работы

    Машины для забивки свай имеют различные габариты под различную длину свай и глубину их заложения. Соответственно, имеют различную мощность и функциональные особенности. Так же отличаются приводом забивного аппарата.

    Сама свайно-забивная установка может располагаться на базе нескольких типов машин, может быть съёмной или нет.

    Методы заглубления свай

    Копры поднимают сваю, при помощи 1-2 человек и иногда спецтехники — бульдозера, устанавливают в нужное, проектное положение и начинается процесс забивки, при котором используется 3 основных технологии:

    1. Ударный способ, при котором забивка свай происходит под периодическими (20-40 в мин.) ударами молота копра.

    Перед забивкой сваи на неё надевают специальный наконечник, который предотвращает разрушение сваи под воздействием ударов молота.

    1. Вибрационный способ, при котором сваи погружаются в землю за счёт вибраций. В целом — это те же удары, только низкой частоты.
    1. Вдавливание свай. Современный метод установки свай, обеспечивающий высокую скорость и практически бесшумную работу без вибраций по сравнению с забивным методом. Вдавливание выполняется сваевдавливающими машинами за счёт своего веса и дополнительных грузов.

    Устройство ростверка

    Для фундамента частного дома выполняется железобетонный ленточный ростверк. Легкие конструкции, например бани, дачные брусовые домики допускают использование деревянного ростверка. Самый простой и менее трудозатратный вариант — низкий ростверк, который возвышается над уровнем земли на 0,2-0,3 м. Высокий ростверк до 0,5-0,6 м может использоваться на влажных почвах, для максимального поднятия дома от поверхности.

    Этапы строительства монолитного ростверка:

    Устройство основания и опалубки

    Для низких ростверков применяется гравийно-песчаная подушка 10-20 см, поверх которой укладывает подбетонка — 5 см слой тощего бетона и гидроизоляция. В качестве гидроизолирующего слоя используется рубероид или гидроизол. Опалубка монтируется из досок по всей длине ростверка.

    Устройство ростверка

    Армирование

    Технология армирования ленточного ростверка подразумевает продольную укладку стержней арматуры, которые связываются как между собой, так и с арматурой буронабивных свай. Правильное армирование обеспечивает жесткое соединение буронабивной опоры с ростверком. На растянутых участках укладывается 4 стержня арматуры 20 мм, на углах — 12-15 мм. Для крепления арматуры в единый каркас применяются вертикальные пруты 5-8 мм, расстояние между ними составляет 25-30 см. Узел связки арматурных каркаса и ростверка будет выглядеть следующим образом:

    Заливка бетона

    Бетон класса В12,5…В15 заливается внутрь опалубки и утрамбовывается виброоборудованием. При температуре воздуха +25 С бетон необходимо периодически увлажнять. Для обеспечения постепенного затвердевания ростверк нужно закрывать полиэтиленом. Окончательно свайно-ростверковыйфундамент на сваях будет готов через 20-25 дней.