на какую глубину бурить сваи под фундамент
Глубина свай под дом: как правильно выбрать
Прочный фундамент — одно из обязательных условий безопасной эксплуатации жилых и производственных зданий. Его технические характеристики и потребительские качества во многом зависят от соблюдения технологии возведения и грамотного проектирования.
Чтобы построить надежный фундамент для дома или хозяйственных помещений, необходимо правильно определить глубину его залегания. Для свайного основания потребуется рассчитать длину опор.
Условия строительства
Глубина заложения сваи фундамента определяется на основе данных гидрогеологических изысканий, проводимых на месте возведения объекта. При этом учитывают такие факторы, как:
Помимо гидрогеологических характеристик участка при расчете уровня залегания свайного основания имеют значение архитектурные и конструктивные особенности сооружаемых объектов.
Среди них можно выделить:
После проведения анализа гидрогеологических и инженерно-архитектурных условий строительства выбирают тип и материал свай, определаются с их конструкцией и рассчитывают диаметр сечения, количество и длину.
Виды и характеристики почвы
Поскольку свойства грунта оказывают существенное влияние на выбор технологии строительства зданий, то при закладке свайного фундамента обращают внимание на прочность почвы и ее устойчивость к сжиманию. При возведении дома или хозяйственных сооружений можно воспользоваться традиционными технологическими картами, разработанными для определенной местности. Однако стоит учитывать, что они актуальны для объектов промышленного и гражданского строительства. Более точные данные получают, исследуя почву непосредственно на площадке.
Еще одной характеристикой грунта является глубина промерзания, которая влияет на уровень закладки основания. Она зависит от месторасположения строительства, вида почвы на участке и теплотехнических параметров дома. Если возводимое здание предполагается отапливать, то уровень промерзания грунта снижается на 20-30 %. При строительстве холодных ангаров и других аналогичных сооружений он увеличивается примерно на 10 %.
Ошибки в определении основных параметров грунта и возможное его проседание могут стать причиной деформации основания дома, появления трещин на поверхности и повреждения несущих конструкций.
Расположение грунтовых вод
Не менее важным параметром наряду со свойствами почвы на строительной площадке является уровень грунтовых вод.
Расположение грунтовых вод
Если он расположен достаточно низко относительно основания, то глубина его заложения определяется с учетом вида и характеристик грунта. При высоком уровне подземных вод все расчеты проводятся на основе данных о промерзании почвы. Кроме того, следует обращать внимание на динамику содержания влаги в почве.
При непостоянном уровне грунтовых вод, который повышается во время обильных осадков целесообразно сооружение специальных кювет на территории расположения объекта. Они предотвращают негативное воздействие влаги на фундамент и служат для отвода ее излишков. Снизить высокий уровень грунтовых вод, который сохраняет стабильные показатели в течение года, помогут дренажные системы или их комплекс.
В качестве дополнительной защиты от влаги нужно предусмотреть гидроизоляцию несущей конструкции.
Определение длины свай
Согласно положениям СНиП 2.02.03-85 и его актуализированной версии СП 24.133300.2011 выбор длины свай осуществляется в соответствии с параметрами грунта на строительной площадке и уровнем расположения подошвы ростверка. При этом нужно учитывать имеющееся в наличии оборудование и технологические возможности возведения фундамента.
Нижние концы свай должны быть заглублены в прочном грунте не менее, чем на 0,5-1 м. Точные данные зависят от характеристик почвы и показателей ее текучести. При возведении оснований для производственных помещений с недорогим оборудованием, складов с малоценным сырьем, деревянных построек и других зданий III класса допустимо опирать сваи на пылевато-глинистые и песчаные грунты.
Длина сваи соответствует расстоянию от подошвы ростверка до твердого грунта с поправкой на особенности рельефа участка и величину предельно допустимой осадки. Ее минимальная величина составляет:
В остальных случаях минимальная длина определяется видом свай для основания зданий и сооружений. Корректировку проектных данных проводят с помощью пробной забивки, а также статистических и динамических методов испытания.
Размеры свай разного вида
Помимо геологических условий и конструктивных особенностей возводимых зданий глубина заложения свайного основания зависит и от типа опор.
Винтовые
Для определения параметров опор оснований под легкие постройки небольших размеров иногда достаточно поверхностного анализа на участке. Если в самом низком месте строительной площадки на глубине до 50 см встречается глинистый или песчаный грунт повышенной плотности, то длина винтовых свай должна быть не менее 2 м. В других условиях производят расчет, учитывая уровень промерзания почвы.
К примеру, для строительства различных объектов в Подмосковье чаще всего используют винтовые сваи длиной 2-3 м. Конструктивные элементы небольшого диаметра востребованы при возведении заборов и беседок, а аналогичные изделия значительного сечения применяют для сооружения частного дома в несколько этажей.
Буронабивные
Они заливаются в предварительно подготовленные скважины, количество и расположение которых определяется проектом здания и технической документацией. Глубина бурения зависит от вида опор, которые могут быть без уширения, с корневидным основанием или уширенной пятой. При выборе конструкции определенного вида учитывают характеристики почвы и воздействующие на фундамент нагрузки.
Длина буронабивной сваи в грунте должна составлять не менее 3 м от подошвы ростверка или поверхности земли. Если используют конструкции без уширения, то их заглубляют в опорный пласт минимум на 1 м. Погружение опор в связный грунт с уширенной пятой не может быть менее 2 м или величины ее диаметра. Если строительство проводится на участках с погребенным слоем торфа, то конец свай располагают на 2 м ниже.
Диаметр стволов буронабивных опор определяется их длиной и высотой дома, и составляет:
Прочность свай размером от 15 до 30 м обеспечивается за счет стволов диаметром 600 мм.
Забивные
В зависимости от вида используемых материалов забивные сваи бывают деревянными, металлическими или железобетонными. Конструкции из дерева или металла перед погружением обрабатывают защитными составами. Посмотрите видео, как монтируют забивные сваи.
Минимальная длина железобетонных опор не превышает:
Стандартный размер может составлять от 3 до 16 м. Если глубина установки железобетонных опор предполагает значительное расстояние от поверхности до точки опоры, то используют составные сваи и комбинированный способ монтажа.
Устройство и расчет фундамента на буронабивных сваях
«Копать или не копать» – этот гамлетовский вопрос при строительстве дома решается однозначно: копать. Он порождает несколько встречных: какой фундамент выбрать, на какую глубину его залить, как сделать все надежно и не слишком дорого?
Траншейный ленточный фундамент – привычный для застройщиков вариант опорной части здания. Кроме положительных качеств он имеет серьезные недостатки. Главные из них — большая материалоемкость и трудоемкость.
Подошву бетонной «ленты» приходится заливать ниже отметки промерзания грунта. В средней полосе России это минимум 1,2 метра. В более суровых климатических условиях для защиты от морозного пучения приходится загонять десятки «кубов» бетона еще глубже.
Если стройка ведется на слабом грунте, то заглубление ниже горизонта промерзания не спасет здание от осадки. Дойти до плотного основания, на которое надежно ляжет железобетонная «лента» не всегда возможно. В этом случае остается единственный выход — фундамент на буронабивных сваях.
По себестоимости он дешевле ленточного, не требует привлечения мощной землеройной техники и быстрее строится. О том, что представляет собой такая конструкция, как она рассчитывается и строится, мы поговорим в этой статье.
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.
В зависимости от того, какая часть конструкции включена в работу, все буронабивные сваи делят на два типа:
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.
Классификация, расчет и другие важные параметры, без которых невозможно выполнить устройство буронабивных свай, содержатся в СНиП 2.02.03-85 – 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.
Данные, указанные в таблице, ориентировочные. Точное значение несущей способности буронабивной сваи рассчитывают по формуле, учитывающей несколько параметров:
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.
Главным условием качества в этом случае является правильный расчет и точное соблюдение технологии, включающей несколько этапов:
Особенности расчета свайного фундамента
Первый шаг, с которого начинается расчет свайного поля – определение веса здания. Именно от него будет зависеть, сколько свай, какого диаметра и на какую глубину нам придется установить. Чем тяжелее дом, тем плотнее ставят сваи под стены.
При этом норматив требует, чтобы расстояние между центрами соседних опор было не менее 3-х диаметров сваи. При уменьшении этой дистанции происходит снижение несущей способности стоек.
Армирование свай выполняют вертикальными стержнями периодического профиля (диаметр 12-14 мм). Их количество зависит от диаметра стойки и может составлять от 3 до 8 штук. Между собой вертикальную арматуру соединяют горизонтальными отрезками стержней диаметром 6-8 мм. Заливка буронабивных свай должна выполняться бетоном марки не ниже 100.
Для более простого расчета стоимости материалов и несущей способности свай можно воспользоваться приведенной ниже таблицей.
В таблице выполнен расчет буронабивных свай длиною 2 метра и диаметром от 15 до 40 см. Арматура вертикальная 12 мм, поперечная — 6 мм с шагом 1 метр.
В качестве примера определим, сколько свай диаметром 20 см потребуется для фундамента под дом, вес которого составляет 60 тонн. Из таблицы видно, что одна стойка может выдержать вес не более 1884 кг. Разделив 60 000 кг на 1884 кг, получим 31,84 штук. Округляем в большую сторону до целого числа и получаем 32 сваи. Для их заливки (без осадных труб) нужно купить арматуру и бетон общей стоимостью 32х428,68 руб. = 13 717 руб.
Конечно, же итоговая стоимость вашего фундамента будет гораздо выше, так как в его стоимость войдет множество других затрат: земляные работы, доставка стройматериалов, устройство ростверка, услуги рабочих и техники. Однако при желании и объективной оценке своих сил все работы или их часть можно выполнить своими руками.
Полученное количество свайных опор нужно равномерно распределить под несущими стенами и перегородками здания, а также под всеми углами и пересечениями стен. При этом шаг свай будет зависеть от общей длины стен.
Возводим свайно-ростверковый фундамент
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Фундамент на буронабивных сваях, с уширением в основании – «пяткой» и висящим над землёй ростверком, пользуется популярностью среди участников FORUMHOUSE. Сказывается доступность технологии и возможность самостоятельно изготовления этого типа основания.
Однако, как и при любом строительстве, при возведении такого фундамента нужно учитывать определённые особенности. В связи с этим интересен практический опыт и «хитрости» пользователей нашего портала, которые они используют при строительстве такого фундамента.
Я уже построил на данном типе фундамента дом из газобетона, баню, беседку, гараж и кирпичный забор. Могу сказать, что при грамотном расчёте и соблюдении технологии возведения, с этим фундаментом не возникает никаких проблем.
Хотя у наших пользователей накоплен большой опыт возведения свайно-ростверкового фундамента с уширением в основании сваи, его нельзя считать универсальным решением, подходящим для любого типа грунта и сооружений.
Выбор конструкции фундамента должен, в первую очередь, базироваться на данных геологического исследовании участка. На основании полученных результатов определяется несущая способность грунта, состав почвы, уровень грунтовых вод, наличие просадочных оснований и т.д. После этого, с учётом веса здания и сбором нагрузок, которые фундамент (в данном случае «пятки» свай) должен перераспределить на грунт, выбирается наиболее целесообразный и экономически выгодный тип основания.
Исходя из практического опыта, можно сказать, что свайно-ростверковый фундамент с расширением в основании сваи наиболее востребован на сильно пучинистых грунтах, на участках с большими перепадами высот. В этих условиях применение другого типа основания может оказаться экономически невыгодным из-за большого объёма земляных и бетонных работ.
Также следует помнить о том, что расчёт свайно-ростверкового фундамента не так прост, как может показаться на первый взгляд. При грубом нарушении технологии возведения, без знания типа грунта, уровня залегания подземных вод и т.д. такой фундамент может превратиться в «мину замедленного действия» под домом. Причём, к конечной стоимости свайно-ростверкового фундамента нужно прибавить мероприятия по его утеплению, устройству отмостки, водоотведению поверхностных и грунтовых вод, устройству забирки.
Подобный подход позволит понять, выгодно или нет устраивать такой тип фундамента. Свайно-ростверковый фундамент представляет собой «ленту» (ростверк), оторванную от земли, к которой добавлены сваи. Отсюда (на основании расчёта) может оказаться так, что в ряде случаев экономически выгоднее возведение классического малозаглублённого утеплённого ленточного фундамента.
К главным особенностям свайно-ростверкового фундамента, с уширением в основании сваи, относятся:
Я занимаюсь установкой ворот. В силу моей профессиональной деятельности, мне часто приходится видеть проблемы, которые возникают с опорными столбами въездной группы. Из-за воздействия сил морозного пучения столбы «гуляют», перекашиваются створки ворот, заклиниваются калитки и т.д. Конечно, можно залить монолитную бетонную ленту под всем периметром забора, но это тоже не панацея. Я видел много «порванных» ленточных фундаментов, да и по деньгам этот вариант получается самым затратным.
Опираясь на свои знания и опыт, полученный при строительстве дома, Vzik решил, что и для забора также подойдёт фундамент ТИСЭ. Как показал четырёхлетний опыт эксплуатации тяжёлого кирпичного забора, форумчанин не прогадал. Несмотря на морозы, малоснежные зимы, при которых земля глубоко промерзает, забор как стоял ровно, так и стоит. Ни подвижек фундамента, ни перекосов въездной группы – распашных ворот и калитки – за время эксплуатации не возникло. Тем интереснее конструктив и способ возведения этого фундамента.
К строительству забора Vzik приступил ещё в 2012 году, делая это одновременно с возведением гаража.
На его участке грунт состоит из следующих слоёв:
Далее идёт плотная глина, на глубине 2.5 м воды нет.
Форумчанин советует бурить свайный шурф не вручную, а взять в аренду мотобур со шнеком, диаметром 25 см.
После того, как в аренду был взят мотобур, дело пошло веселее. Всего за 2 часа было пробурено 20 подготовительных шурфов глубиной 1.5 м. После этого их углубили до 1.8 м и сделали внизу уширения тисэсовским буром.
Поэтому, когда дело дошло до изготовления шурфов под фундамент для забора, выбор был очевиден – всё бурить только мотобуром. За один день пробурили 50 шурфов на глубину 1.5 метра, после чего их углубили ручным буром до 2 метров и сделали нижнее расширение.
При изготовлении данного типа фундамента придерживаемся такой технологии:
Я у себя на стройке все арматурные каркасы (под дом, забор и т.д.) вязал стяжками, проволоку вообще не использовал. Конечно, если вязать проволокой, это чуть надёжнее, но практика показала, что и пластиковая стяжка вполне справляется с поставленной задачей.
Кстати, при использовании вместо проволоки стяжек, мы получаем ещё один бонус, касающийся именно заливки свай с уширением в нижней части. В чём суть идеи, которую применил пользователь с ником Destructor, хорошо видно на следующих фото.
«Ножки» (в нижней части каркаса) каждого из четырёх арматурных стержней загибаем под углом 90 градусов. Загнутые концы смотрят внутрь каркаса. Вяжем каркас при помощи пластиковых стяжек. Дальше поступаем следующим образом:
При раскрывании «ножек» арматура хорошо скользит в пластиковой стяжке. Если всё связать проволокой, то и времени больше уходит, и провернуть арматурный стержень будет тяжело.
Совет: таких приспособлений лучше иметь несколько, чтобы сразу заливать несколько свай. Снимать их сразу не стоит, т.к. бетон ещё не затвердел. Пусть «горловина» постоит около часа, но и оставлять надолго тоже не надо, иначе их прихватит бетоном, и «горловину» потом не снимешь. После того как сняли «горловину», на оголовок сваи можно надеть пластиковый пакет. Это нужно, чтобы влага не испарялась, и протекал нормальный процесс твердения бетона.
Внутрь «горловины» и шурфа вставляется гильза, свёрнутая из рубероида. Затем опускаем арматурный каркас и заливаем бетон, не забывая его как следует провибрировать, используя для этого вибратор, а не метод «штыкования». Бетонную смесь делаем максимально «жёсткой», т.е. с минимальным количеством воды, необходимой для её затворения.
При большом количестве воды существенно снижается марка бетона, он получается непрочным.
Бетон не должен быть жидким, т.е. растекаться, как это часто делают новички, считая, что так его проще укладывать. Для улучшения удобоукладываемости «жёсткой» смеси не стесняемся пользоваться пластификаторами.
Ещё один момент, на который надо обратить внимание. Для изготовления свай часто рекомендуется использовать в качестве опалубки канализационные или асбестовые трубы нужного диаметра. По мнению пользователей нашего портала, наиболее бюджетный и простой способ залить сваю – использовать для этого рубероидную «рубашку». Причём, её можно использовать, даже если требуется залить высокие сваи, которые будут выступать над землёй на 0.5-1 метр и выше.
Если требуется залить сваю более 1 метра над землёй, то можно поступить следующим образом: делаем две рубероидных «рубашки». Сначала заливаем бетон в первую так, чтобы он не дошёл до верхнего края 10 см. Вставляем внутрь первой вторую «рубашку», регулируя необходимый уровень, опуская или поднимая рубероидный цилиндр. Затем заливаем бетон дальше.
Я так заливал сваю высотой от земли в 1.1 метр, ничего не упало.
Интерсен способ изготовления рубероидной «рубашки», предложенный форумчанином с ником face_ltd.
Изучив форум, я, из финансовых соображений, отказался от готовой опалубки в виде асбестовых или канализационных труб. Сделал опалубку из рубероида высотой более 2-х метров.
«Рубашку» делаем так: отрезаем необходимый нам по размерам кусок рубероида и обматываем его с одной стороны, вокруг подходящей по диаметру оправы. Например, пластмассового ведёрка. Обмотали – фиксируем скотчем, затем чуть отступаем вверх и мотаем скотч второй раз. Всё, одна сторона зафиксирована. Вынимаем ведро (т.к. оно имеет конусную форму, то и извлекается легко) и повторяем процесс намотки с другой стороны. Фишка в том, что скотч скользит по рубероидной обсыпке и не прилипает к поверхности (рубероид в обсыпке крошкой нежелателен). Получается, что мы смотали несколько колец из скотча, которые теперь можно передвигать по «рубашке» и, соответственно, из куска рубероида получается цилиндр.
Чтобы кольца затем не «ездили» по опалубке, фиксируем их длинной полосой скотча, которую пускаем вдоль шва «рубашки». Скотч заворачиваем внутрь цилиндра и фиксируем скрепкой или «пристреливаем» степлером.
Опалубка, сделанная по такой технологии, стоит копейки – 300 рублей за рулон рубероида, 2 мотка скотча – это ещё 40. Сравните это с ценой за пластиковые или асбестовые трубы, которые ещё надо привезти.
После того как сваи готовы, засыпаем песок до уровня их оголовков, проливаем его водой, трамбуем и на этом основании возводим опалубку под ростверк. Сколотить опалубку можно из досок 150х50 мм и бруса 100х50 под стойки.
Чтобы доски в дальнейшем можно было использовать вторично, готовую опалубку изнутри застилаем рубероидом или полиэтиленовой плёнкой. Вяжем арматурный каркас и заливаем бетоном ростверк.
Ростверк (из-за его объёма) лучше заливать заводским бетоном из миксера.
Vzik подбил итоги по расходам на свой фундамент под дом, и вот что получилось.
Затраты на 50 свай:
Затраты на ростверк сечением 30х40см:
Итого: около 80 тыс. руб.
Общая цена за фундамент составила около 110 тыс. руб.
Прим: цены указаны за 2011 год.
В темах FORUMHOUSE можно узнать все подробности возведения кирпичного забора на фундаменте ТИСЭ и просмотреть полный отчёт по строительству газобетонного дома на свайно-ростверковом фундаменте. Следующие темы отвечают на вопросы, как залить сваи выше 1 метра над землёй, и из чего сделать забирку. В нашей статье описывается подробная технология заливки фундамента зимой.
Тем, кто только планирует строительство дома, будет интересен видеосюжет с подробным рассказом про свайно-ростверковый фундамент.