Ремонтируем и строим жильё самостоятельно
"Не боги горшки обжигают"
Поиск по сайту

Проектировка и строительство фундамента >> Свайный фундамент - разновидности, расчёт и технология изготовления

Свайный фундамент

Делимся с друзьями и коллегами

Свайный фундамент - это опора под капитальное строение, которая передаёт вес здания с помощью свай погружённых в грунт на 3 - 20 метров и соединённых сверху в единую жёсткую конструкцию с помощью фундаментной плиты или ростверка. Свая - это элемент свайного фундамента в виде стержня из металла или намного чаще железобетона длиной от 3 до 20 метров и диаметром (или длиной стороны при квадратном сечении) 20 - 40 сантиметров. Свая погружается в грунт вертикально или намного реже под определённым углом и её задача передавать вес здания на твёрдый грунт.

Свайный фундамент целесообразен, когда под возводимым зданием находится слабый слой грунта и естественно возникает необходимость передать давление от здания на твёрдые породы, которые расположены на глубине 3 - 20 метров. При возведении свайных фундаментов резко сокращаются земельные работы, так как отпадает необходимость рыть котлован, а потом утилизирован вынутый грунт, по этим причинам такой тип фундамента часто экономически и функционально обоснован.

Разновидности свай используемых в свайных фундаментах

По способу изготовления сваи делятся на 2 вида:

1. Изготавливаемые на поверхности, чаще всего в заводских условиях, и потом погружаемые в грунт с помощью специальной техники.

2. Набивные сваи, изготавливаемые из армированного бетона, заливаемого в заранее подготовленную скважину в земле.

Первый тип свай применяется при промышленном строительстве, так как требуется дорогая специальная техника для погружения свай в грунт. Второй тип свай можно использовать и при частном строительстве, так как технология изготовления доступна обычным строителям без специальной подготовки и техники.

На изображении: сваи разного сечения.

Квадратная и круглая свая для фундамента

На рисунке цифрами обозначено: 1- свая, вид сбоку, 2 - свая с квадратным сечением, 3 - свая с квадратным сечением и круглой полостью, 4 - круглая свая с круглой полостью.

Сваи, погружаемые готовыми в грунт, делятся по материалу, они бывают: металлические, железобетонные и комбинированные.

Чаще всего применяют железобетонные сваи в силу своей долговечности и неприхотливости, металлические сваи необходимо предварительно обрабатывать антикоррозийным составом, чтобы они меньше разрушались от влаги. Железобетонные сваи могут иметь квадратное или круглое сечение иногда ещё с круглой полостью по центру.

На изображении: сваи заводского изготовления разной формы

Сваи разной формы

На рисунке цифрами обозначено: 1 - ромбовидные сваи, 2 - пирамидальные сваи, 3 - булавовидные сваи.

Квадратные сваи могут быть со стороной от 20 до 40 сантиметров и длинной до 20 метров, иногда больше. Пустотелые круглые сваи обычно имеют диаметр от 40 до 80 сантиметров и длину до 12 метров.

При необходимости используются сваи и с другим сечением: ромбовидные, пирамидальные или булавовидные. Фундамент на таких сваях обладает большей несущей способностью, но сложней в изготовлении и дороже.

На изображении: силы действующие на сваи в грунте.

Силы действующие на свайный фундамент

На рисунке цифрами обозначено: 1 - силы, действующие на фундамент при сваях-стойках, 2 - силы, действующие на фундамент при висячих сваях.

По способу передачи давления на грунт сваи подразделяются на сваи-стойки и сваи трения.

Сваи-стойки забивается до момента, когда её нижней конец упирается в плотные, чаще всего скальные, породы. Несущая способность такой сваи напрямую зависит от плотности грунта, в который упирается свая.

Сваи трения, или висячие сваи, выдерживают нагрузку здания за счёт силы трения почвы о боковую поверхность сваи и сопротивления грунта наконечнику сваи.

Набивные сваи напротив часто используют в частном строительстве при возведении свайного фундамента, так как технологию изготовления может осилить обычная бригада строителей.

Технология изготовления набивных свай

Изготовление набивной сваи

На изображении: изготовление набивной сваи.

Пробурить скважину под сваю можно ручным или механизированным буром, диаметр рассчитывайте исходя из предполагаемого веса здания и несущей способности грунта. В плотных грунтах готовую скважину можно не укреплять, в грунте склонном обсыпаться, надо использовать обсадную трубу, которую можно извлекать при заливке бетона, а можно оставлять в скважине.

После подготовки в скважину надо установить арматуру и заливать бетон - 1 метр бетона уложили, уплотнили механической трамбовкой или строительным вибратором и можно укладывать следующий метровый слой бетона.

Разновидности свайного фундамента по расположению ростверка

Фундамент с низким ростверком

На изображении: свайный фундамент с низким ростверком.

По расположению ростверка или объединяющей все столбы фундаментальной плиты различают основания с низким ростверком и высоким. Фундамент с высоким ростверком - это когда между грунтом и стеной здания существуют пространство, не заделанное строительными материалами.

В таких случаях расстояние между землёй и стеной может достигать 1 - 1,5 метра - это удобный вариант при строительстве в условиях вечной мерзлоты, тогда пространство под домом используют для подведения коммуникаций.

На рисунках цифрами обозначено: 1 - свая, 2 - ростверк.

Свайный фундамент с высоким ростверком

На изображении: свайный фундамент с высоким ростверком.

Фундамент с низким расположением ростверка или фундаментной плиты - в этом случае опору под стены здания располагают на глубине 10 - 15 сантиметров и она передаёт часть нагрузки на нижележащий грунт.

Такой фундамент слегка разгружает сваи и передаёт часть нагрузки через фундаментную плиту на грунт. Недостатком такого расположения ростверка является то, что он начинает получать нагрузку от грунта (снизу вверх) во время морозного пучения.

Разновидности свайных фундаментов по расположению свай

На изображении: разновидности фундамента по расположению свай.

Типы свайных фундаментов в зависимости от расположения свай

На рисунке цифрами обозначено: 1 - ростверк или фундаментная плита, 2 - свая. Буквами обозначено: А - ленточный, Б - свайные кусты, В - свайное поле.

Сваи в фундаменте могут располагаться в разном порядке и формировать разного типа свайные фундаменты.

1. Ленточный фундамент под стены - чаще всего используемый вариант, особенно в частном строительстве.

2. Свайные кусты под колоны зданий.

3. Свайные поля, используемые для тяжёлых многоэтажных строений.

Расчёт свайного фундамента

Полноценный расчёт свайного фундамента, особенно под нестандартное строение и при сложных грунтах, может сделать только специалист, не стоит пытаться сделать это самостоятельно.

Рассчитывая свайный фундамент для небольшого одноэтажного дома можно опираться на информацию вот с этой страницы - расчёт фундамента. В этих расчётах учитываются 2 основные силы, влияющие на стандартное строение - сопротивление грунта вертикальному давлению и сила с которой здание давит на грунт своим весом.

Дополнительные статьи с полезной информацией

Разновидности фундаментов для частного дома

Обычно фундамент проектируется исходя из характеристик грунта и будущего строения при этом надо выбирать из нескольких видов основ для дома. Читать далее...

Столбчатый фундамент - основные характеристики и технология производства

Если планируется строить дом на нестабильном грунте, то столбчатый фундамент может быть единственным выходом для возведения основы дома. Читать далее...