Устройство свайного фундамента



Для того чтобы рассмотреть устройство свайных фундаментов, нужно точно знать, что вообще такое свайный фундамент. В понимании многих людей – это фундамент, который сделан на сваях. Это верно, но не многие понимают, что такое свая, считая, что это огромные винты, которые вкручиваются или вбиваются в грунт с помощью специальной техники.

Однако сваей можно назвать обычный кирпичный столбик, который зачастую делают под лаги на пол.

Очень часто свайные фундаменты называют столбчатыми. Классификация столбчатых фундаментов очень разнообразна. По степени заглубления различают следующие типы столбчатых фундаментов:

устройство свайного фундамента

Подготовка под свайный фундамент

  • Заглубленные. Фундаменты, глубина закладки которых превышает 90 сантиметров;
  • Малозаглубленные. Фундаменты, глубина закладки которых не превышает 90 сантиметров;
  • Незаглубленные. Фундаменты, которые почти не имеют глубины закладки, то есть фактически располагаются на поверхности грунта.

Можно разделить фундаменты и по материалу, из которого они изготовлены. По такому признаку различают следующие типы столбчатых фундаментов:

  • Кирпичные;
  • Монолитные железобетонные;
  • Сборные железобетонные;
  • Бутовые;
  • Асбестоцементные и металлические.

Во многом конструкцию, то есть устройство, определяет именно материал, который использовался для изготовления фундамента.

Для рассмотрения возможных конструкций столбчатых фундаментов будем говорить про каждый из приведённых выше типов в отдельности.

Кирпичные фундаменты

Такие фундаменты устраивают под лёгкие строения. Как правило, столбчатый кирпичный фундамент не заглубляется. Он идеально подходит под лаги на пол. Часто столбчатый кирпичный фундамент устраивается под бани небольших размеров.

Устройство у кирпичного фундамента довольно простое. У основания кирпичный столбик может быть немного расширенным, то есть стоять как бы на постаменте. Это делается с целью увеличения опорной площади одного столба. Сам столб, как правило, делается квадратным. Ширина столба равна примерно 40 сантиметрам. Это цифра взялась не случайно. Всё дело в самой кладке. Кирпичный столбик имеет уложенный в длину один кирпич и уложенный поперёк один кирпич – их общая длина с учётом цементного раствора между ними даст 40 сантиметров.

Это что касается столбов из красного кирпича. Часто выкладывают столбы и белым кирпичом. Принципиально оба столба отличаться не будут абсолютно ничем. Разница будет наблюдаться только в размерах.

Технология устройства столбчатого кирпичного фундамента

Начинается всё с расчёта. Имеется ввиду, что производится расчёт фундамента по несущей способности грунта. Такой расчёт имеет своей целью установить минимальную необходимую площадь опоры всего фундамента.

устройство свайных фундаментов

Монолитный свайный фундамент

В свою очередь, зная общую площадь опоры и площадь опоры одного столба, можно легко посчитать необходимое количество столбов.

После того, как количество столбов известно, нужно их расположить по длине фундамента. Столбы обязательно должны располагаться на углах и местах пересечения стен.

Если фундамент заглубляется, то следующим действием нужно отрыть ямы. Для удобства последующих работ яму лучше выкопать длиннее и шире с каждой стороны сантиметров на 30-40.

После этого приступают к устройству столбов. На грунт сначала кладётся выравнивающая стяжка, которая будет служить основой для первого ряда кирпичей.

После этого на стяжку выкладывают кирпичи. Кладка осуществляется обычным способом.

После застывания всех столбов они обматываются рубероидом или обмазываются битумом. Это нужно для того чтобы устроить гидроизоляционный слой. С этой целью можно применять и другие гидроизолирующие материалы промышленного производства.

После устройства гидроизоляции производится обратная засыпка грунта. Грунт следует засыпать не сразу, а послойно с постепенным уплотнением каждого отдельного слоя.

Если есть необходимость, то после засыпки каждого столба начинают устраивать ростверк, то есть перекрытие на столбы.

После устройства всего этого, начинают делать забирку, а также отмостку, если на это есть необходимость.

Данная технология относится и к столбам из красного кирпича, и к столбам из белого кирпича.

Монолитный железобетонный фундамент

Монолитный железобетонный фундамент представляет собой отлитые из бетона столбы, которые внутри имеют арматуру. Устройство такого фундамента достаточно просто.

В качестве основы выкладывают слой песка в 15-20 сантиметров, или такой же слой щебня. Дальше располагается столб. Если грунт слабый, то столбы делают стаканного типа. То есть получается не столб, а что-то вроде пирамиды, которая снизу имеет самую широкую плиту, а сверху самую узкую.

Как правило, монолитный столб имеет одинаковое сечение по всей своей высоте. Столб обмазывается гидроизоляционным материалом или же обматывается им. Сверху столба также есть гидроизоляционный материал. Все столбы связаны между собой перекрытием, которое называется ростверком.

Иногда, чтобы сделать дренажную систему и исключить такое явление, как капиллярность жидкости, возле столба в грунт вкапывается некоторое количество щебня, то есть своеобразная щебневая подушка. Она позволяет влаге проходить в глубину почвы и не позволяет подниматься наружу.

Внутри столб имеет несколько прутов арматуры, которые закладываются ещё на стадии устройства фундамента.

Технология устройства монолитного столбчатого фундамента

Поскольку устройство монолитного фундамента достаточно трудоёмкий процесс, то лучше будет рассмотреть его поэтапно.

Всю работу условно можно разделить на несколько шагов:

  • Расчёт, проектирование и подготовка основания;
  • Разметка;
  • Земельные работы;
  • Устройство опалубки;
  • Армирование;
  • Заливка бетона;
  • Обратная засыпка, гидроизоляция, устройство забирки и дренажа.

На первом шаге нужно произвести расчёт фундамента. Специалисты в этой области, которые занимаются промышленным строительством, проводят очень сложные инженерные вычисления, которые под силу не каждому человеку без соответствующего образования. В частном строительстве проводят, как правило, только один расчёт – расчёт фундамента по несущей способности грунта.

Суть расчёта состоит в том, чтобы установить минимальную необходимую площадь опоры фундамента, которая необходима для того, чтобы удерживать всё здание, не давая при этом просадки.

Смысл расчёта заключён в том, что каждый отдельный тип грунта имеет свою несущую способность, то есть определённый грунт площадью в 1 сантиметр квадратный способен выдержать определённый вес. Например, гравелистый крупнозернистый песок способен выдерживать до 4,5 килограмм, а вот суглинок может удерживать всего лишь 1,5 килограмма.

Говоря в двух словах, можно отметить, что сначала производится примерный подсчёт массы здания. К этой массе прибавляют временные нагрузки, такие, как, например, ветровая нагрузка или нагрузка от снежного покрова.

Дальше всю эту нагрузку делят на вес, который способен выдержать один сантиметр квадратный того или иного грунта. Таким образом вычисляют общую необходимую опорную площадь. К этой цифре нужно прибавить ещё 20-30 процентов, и получим оптимальную опорную площадь.

Дальше, поскольку известна общая опорная площадь и площадь одного столба, можно найти количество таких столбов.

После того, как нужное количество столбов найдено, приступают к проектированию фундамента. Под проектированием имеется ввиду расположение столбов на всей длине фундамента.

Проводя размещение столбов, следует руководствоваться тремя основными правилами:

  • Столбы обязательно нужно располагать на углах здания;
  • Столбы обязательно нужно располагать на месте пересечения стен и других местах концентрации масс;
  • На прямых участках столбы располагаются так, чтобы минимальное расстояние между ними было 2,5 метра, а максимальное 3,5 метра.

Если первые два правила вполне логичны, то становится непонятным третье правило. Если расположить столбы слишком близко друг к другу, то это приведёт к тому, что у нас получится лишняя опорная площадь. С одной стороны это и не плохо, но тогда увеличиваются затраты на возведение фундамента, но при этом в качестве выигрыша нет.

Если же расположить столбы на большом расстоянии друг от друга, то это может привести к тому, что стена между столбами прогнётся или треснет и так далее.

После проектирования можно воплощать все свои мысли на местности. Наступает этап разметки.

Разметка включает в себя обозначение мест расположения столбов и обозначение контуров фундамента.

После этого наступает процесс подготовки. Она заключается в том, чтобы закупить все необходимые материалы и инструменты. Также сюда можно отнести всю бумажную работу, однако к строительству фундамента она не имеет никакого отношения.

После окончания всех вышеописанных работ можно приступать ко второму шагу, то есть к земельным работам.

Такие работы включают в себя рытьё ям нужных размеров под столбы. Как правило, монолитный столб имеет не больше 60 сантиметров в ширину и столько же в длину. Для удобства проведения дальнейших работ ямы нужно рыть немного шире, примерно по 20 сантиметров с каждой стороны.

К тому же ямы нужно копать немного глубже, чтобы уложить щебневую подушку.

Весь грунт, который достали, нужно укладывать рядом, чтобы потом произвести обратную засыпку. Этот же грунт будет служить опорой для откосов, которые нужны для удержания опалубки.

После того, как все ямы выкопаны можно приступать к оборудованию опалубки. В частном строительстве чаще всего опалубка делается из досок. Можно её делать и из пластика, из плоского шифера и так далее.

Если используются доски, то следует отметить, что доски должны быть не тоньше 20 миллиметров. С внутренней стороны доски нужно обработать на шлифовальной машинке или рубанком, чтобы сделать их поверхность гладкой и ровной.

Доски сбиваются в щиты. Поскольку столб имеет квадратное сечение, то на один столб необходимо всего четыре щита.

Щиты ставятся на щебневую подушку и с внешней стороны крепятся откосами. Это нужно сделать, чтобы под тяжестью бетона щиты просто не отклонились от вертикального положения.

Для того чтобы под давлением откосов щиты не отклонились вовнутрь, между ними ставят распорки.

технология устройства свайного фундамента

Свайное «поле»

После устройства опалубки приступают к армированию столбов.

Столбы армируются арматурными кустами. Куст представляет собой несколько прутов арматуры, которые расположены по окружности и сварены между собой при помощи металлического обруча.

При сварке или связке таких кустов следует оставлять небольшое расстояние между крайним прутом и опалубкой. То есть нужно делать так, чтобы арматура была внутри бетона, а не снаружи. Минимальное расстояние равно 5 сантиметрам. Например, если столб имеет в ширину 50 сантиметров, то куст должен быть диаметром не больше 40 сантиметров, а 10 сантиметров оставляются на зазор в 5 сантиметров с каждой стороны.

Если столб достаточно высокий, то обручей нужно несколько. Минимальное их количество равно двум, то есть один снизу и один сверху. В общем случае обручи должны располагаться на расстоянии в 30-40 сантиметров друг от друга.

Стоит также отметить, что высота одного куста должны быть больше высоты самого столба на 15-20 сантиметров. Этот остаток нужен для того, чтобы потом столб связать по средствам именно арматуры к ростверку.

После изготовления нужного числа арматурных кустов и установки их внутри опалубок, приступают к следующему шагу – заливке бетона.

Бетон заливается не сразу, а послойно. При этом каждый слой нужно хорошо уплотнить. Делать это можно путём штыковки.

Следует отметить, что каждый столб лучше заливать весь целиком сразу, то есть за один раз. Если залить половину высоты сегодня, а вторую половину завтра, то это может привести к образованию шва. Шов обладает куда меньшей прочностью, чем монолитный бетон, поэтому при возникновении бокового давления произойдёт отслоение бетона.

Если столбы армировались, то добавлять в бетон щебень нужно либо очень малой фракции, до 2 сантиметров, либо вообще не добавлять. Всё дело в том, что камни могут застревать между прутьями арматуры. Это приводит к образованию воздушных подушек, что оказывает на прочность фундамента отрицательное влияние.

Когда все столбы залиты, настаёт время ожидания. При нормальных погодных условиях бетон набирает порядка 80 процентов своей прочности всего за 3-4 дня. Именно после этого срока можно приступать к распалубке.

устройство свайного фундамента

Эскиз свайного фундамента

Если опалубка была выполнена из прямого шифера, то его можно не убирать. Если же опалубку делали из досок, то их лучше убрать. Доски очень легко отстают от бетона, поэтому с этой процедурой проблем вообще не возникнет.

После распалубки всю поверхность каждого столба нужно покрыть любым гидроизоляционным материалом. Если есть необходимость, то столбы можно утеплить, чтобы уменьшить влияние сил морозного пучения.

После этого выполняют обратную засыпку. Обратная засыпка выполняется либо тем же грунтом, что и доставали, либо лучшим относительно пучинситых свойств.

После обратной засыпки приступают к устройству ростверка, а дальше делают забирку и отмостку. Также необходимо сделать дренажную систему.

Сборный железобетонный фундамент

Такой фундамент практически ничем не отличается от предыдущего вида. Разница лишь в том, что данный фундамент не монолитный, а собран, как конструктор, из железобетонных плит. Первая плита, которая служит основанием, как правило, шире, чем весь остальной столб.

На данный момент промышленность производит огромное разнообразие таких плит, которые могут отличаться не только размерами, но и формами.

Плиты просто укладываются друг на друга. Если есть арматура, то плиты привязываются друг к другу арматурой, но слой цементного раствора между ними всё равно нужен.

Есть у этого фундамента и перекрытие, которое выполняет те же функции, что и в остальных типах столбчатого фундамента.

Металлические и асбестоцементные фундаменты

Такие фундаменты делаются из металлических и асбестоцементных труб, которые в диаметре имеют не меньше 20 сантиметров.

Устройство таких фундаментов достаточно просто. Вниз, в качестве основания кладут слой щебня толщиной в 15-20 сантиметров. На щебень ставят трубу. Внутренняя полость трубы заполняется либо песком, либо песком со щебнем. Можно заполнить и бетоном, но устройство такого фундамента выйдет немного затратным.

И металлические и асбестоцементные трубы нужно покрывать гидроизоляционным слоем. После выполнять обратную засыпку.

Чтобы устроить ростверк, нужно сверху трубы положить слой цементного раствора, а в него поставить несколько кусков арматуры, чтобы потом её можно приварить к арматуре перекрытия.

устройство свайных фундаментов

Армирование фундамента

Часто такие столбчатые фундаменты выполняют из ФБС колец. Такие кольца в основном используются для устройства различных колодцев. Одно кольцо в диаметре равно 1 метру, а в высоту равно 90 сантиметрам.

Внутренняя полость кольца заполняется песком или щебнем с песком. Как правило, кольцо заглубляется на половину своей высоты, но может заглубляться и полностью.

Устройство свайного фундамента

Технология устройства вышеописанных фундаментов из различных труб достаточно проста и во многом схожа с остальными технологиями.

Сначала всё начинается, как всегда, с расчётов. Дальше следует подготовка, закупка материала и так далее.

Различия наблюдаются на этапе земляных работ. Под трубы нужны круглые ямы. Чтобы не рыть широкие квадратные ямы, промышленность начала выпускать маленькие буры. На сегодняшний день их можно найти огромное разнообразие. Есть практически любые размеры, есть и те которые могут бурить скважины разных размеров. Есть ручные буры, а есть автоматические.

Пробурить скважину таким буром будет проще простого.

После бурения насыпается основание из щебня и опускается труба. Дальше она подвергается процессу гидроизоляции, а после обратной засыпке.

Следующим шагом заполняют внутренне пространство трубы. После этого устраивают ростверк.

Часто такие круглые сваи делают самостоятельно.

Технология их изготовления не предполагает наличия специального оборудования.

Сначала берётся рубероид и скручивается в цилиндр. Всего нужно сделать хотя бы два витка. Потом этот цилиндр аккуратно сматывается проволокой, по крайней мере, в двух местах – сверху и снизу.

Дальше такой цилиндр опускается в яму и немного снизу присыпается песком. После этого на дно трубы заливается раствор цемента со щебнем. Дальше труба до конца присыпается грунтом и после полностью заливается бетон.

Убирать рубероид нет необходимости – он служит и опалубкой для бетона, и гидроизоляцией.

Делая краткий вывод по всему вышесказанному, стоит отметить, что та технология, которая предложена на тот или иной тип фундамента не является аксиомой. В частном строительстве многие строят так, как это удобно. Все технологии могут быть изменены в зависимости от условий грунта, от погодных условий и так далее. Нет универсальной технологии возведения того или иного типа столбчатого фундамента,поэтому устройство свайных фундаментов предполагает соблюдение всех нюансов.

Ваш комментарий