Свайный фундамент без ростверка

Свая, как строительный элемент, представляет собой стержень с верхним концом-оголовком и нижним концом сваи.Эта конструкция предназначена для осевой передачи нагрузки от фундамента жилого дома, здания или сооружения на несущий слой грунта, минуя слабые слои почвы.

Верхний конец сваи может быть выполнен как с ростверком, так и без. У каждого вида свай есть свои особенности устройства верхнего и нижнего конца сваи.

Виды свай

На сегодня самыми распространёнными видами фундаментных опор являются:

• деревянные столбы;
• железобетонные забивные колонны;
• буронабивные опоры со щебёночным ядром;
• металлические винтовые опоры;
• трубобетонные сваи;
• шпунты.

Конструктивные особенности верхнего и нижнего конца сваи

Рассмотрим эти особенности у каждого вида свайных опор:

Деревянные столбы

Деревянные сваи это — круглые брёвна (столбы) разного диаметра и длины. Размеры зависят от проектных расчётов.Устанавливают деревянные опоры способом забивки. Для этого используют различное оборудование: механические, паровоздушные и пневматические молоты, вибропогружатели, дизель-молоты и вибромолоты. Какой тип монтажного оборудования применять, зависит от вида свай и технических возможностей застройщика.

Деревянные опоры готовят из твёрдых пород дерева. Чтобы пройти глубокие слабые слои грунта, сваи наращивают. В плотных грунтах достаточно применять брёвна малого диаметра. В слабой почве сваи большого диаметра повышают свою устойчивость за счёт трения своей боковой поверхности о грунт.

Низ бревна заостряют в виде трёхгранной или четырёхгранной пирамиды. Если деревянному столбу предстоит прохождение через каменистые плотные слои почвы, заострённый конец опоры защищают. Заострённое нижнее окончание бревна закрывают башмаком из стального листа или из литого чугуна.Башмак предотвратит разрушение древесины и повысит проходимость сваи сквозь грунт. Чем плотней будет охватывать башмак острие столба, тем эффективней будет действовать защита опоры от разрушения. При забивке свай в слабые грунты с последующим упором в твёрдое основание, концы свай не заостряют.

Верх деревянной сваи подвергается механическому воздействию ударного монтажного оборудования. В случае трудной проходимости через твёрдый грунт может произойти повреждение верхнего конца бревна. Тот же эффект возникает при отказе опоры.Отказ возникает тогда, когда свая достигает упора в твёрдое основание на проектной отметке и дальше двигаться уже не может. Чтобы избежать разрушения верхушки, её укрепляют бугелями (обжимными стальными кольцами, скобами) или обвязывают стальной проволокой. Дополнительно можно усилить верх опоры специальным наголовником.

Обвязка верхних концов деревянных опор с ростверком фундамента может быть выполнена в различных вариантах: с помощью гвоздей, специальной вязальной проволоки, хомутов, скоб и прочего крепежа.

Железобетонные забивные колонны

Производят железобетонные столбы в основном трёх типоразмеров:

• колонны с поперечным размером 30х30 см и длиной до 12 метров;
• опоры сечением 35х35 см и длиной до 16 метров;
• железобетонные столбы сечением 40х40 см и длиной до 16 метров.

Опоры могут наращивать, тем самым достигая нужной глубины погружения. Низ колонны изготавливаю в виде острой четырёхгранной пирамиды. Усиленное армирование железобетонной опоры делают в её верхнем и нижнем концах там, где возникают предельные нагрузки. В некоторых особых сложных случаях на нижнее окончание опоры одевают металлический башмак.

Верхнее окончание железобетонной колонны укрепляют специальной подушкой из дерева, для предотвращения разрушения оголовка опоры от ударного воздействия молота.

Обвязка верхней части свайного основания фундамента производится путём сварки закладных деталей верха опор и ростверка. Если ростверк выполнен из других строительных материалов, то используют различный крепёж в виде вязальной проволоки, хомутов, скоб и прочих деталей.

Буронабивные опоры со щебёночным ядром

Специальной буровой установкой бурится скважина, на дно которой насыпают слой щебня. Уплотняя вибратором щебень, создают щебёночное ядро. Плотное ядро выполняет функцию нижнего конца буронабивной опоры, значительно увеличивая несущую способность опоры.

Секции инвентарных обсадных труб опускают в скважину. По мере потребности в удлинении  сваи, дополнительные секции труб присоединяют сваркой или специальными сцепными приспособлениями.

Внутрь трубы опускают каркас из арматуры и заливают всё пространство бетоном. Во время заливки слои бетона уплотняют вибратором. После застывания бетонной смеси, обсадные инвентарные трубы извлекают.

В зависимости от конструкции ростверка, верхние концы буронабивных опор оснащаются соответствующими наголовниками для последующей их обвязки.

Металлические винтовые опоры

Металлическая винтовая опора представляет собой трубу с приваренными снизу конусным наконечником и винтовыми лопастями. К верхнему концу сваи приварена пята (металлическая пластина) с монтажными отверстиями.

Винтовые сваи изготавливают из труб диаметром от 57 мм до 325 мм с толщиной стенки от 3,5 мм до 8 мм.Винтовые стержни  делают с лопастями разных размеров и толщин.

Погружают в грунт сваю путём вращения вокруг собственной оси. Вращение небольших свай осуществляют вручную специальным монтажным воротом. Ворот соединяют с пятой верхнего конца винтовой опоры болтами через технологические отверстия. Усилиями двух рабочих вращением ворота опору погружают в грунт.

Для установки винтовых конструкций крупных размеров и большого их количества, применяют механизированную установку.

На нижнем конце винтового стержня могут располагаться одна или две лопасти. Благодаря им ствол ввинчивается в почву, как штопор в пробку. По всему пути прохождения сваи от верха до проектной отметки, грунт значительно уплотняется. За счёт этого повышается несущая способность свайного основания.

Обвязку верхних концов  металлических винтовых опор выполняют сваркой с металлическим каркасом ростверка. Если ростверк железобетонный, то соединяют закладные детали фундамента с монтажными площадками верхних окончаний винтовых свай.

В некоторых случаях наконечник нижнего конца винтового стержня изготавливают в виде конуса, срезанного под углом 45 градусов.  Это делают для облегчения прохождения свайной опорой грунтового основания.

Недостаток такой конструкции в том, что грунт проникает во внутреннюю полость ствола. При некачественном антикоррозийном покрытии это может вызвать коррозию металла внутренней поверхности сваи.

Трубобетонные сваи

Для изготовления оболочек трубобетонных стволов используют бывшие в употреблении металлические трубы. Трубы б/у применяют в уплотнении грунтов и разных искусственных укреплений.

Нижний конец трубы  изготавливают в виде острого конуса. Полый корпус забивают в грунт пневмоударной машиной до проектной глубины.

Применение пневмоударной установки позволяет забивать трубобетонные стволы в непосредственной близости от соседних зданий и сооружений. Технология монтажа трубобетонных свай даёт возможность устанавливать их под углом. Ростверк на таком свайном основании устраивают на песчаных, насыпных, обводнённых грунтах и даже на дне водоёма.

После забивки трубы, её полость заливают бетоном. По мере заливки бетон уплотняют вибратором.

Обвязку верхних концов трубобетонных стволов с ростверком фундамента осуществляют сваркой закладных деталей.

Шпунты

Шпунтовые опоры применяют при строительстве набережных, причальных сооружений, устройстве котлованов в виде ограждения от проникновения влаги из водонасыщенных грунтов. Опоры изготавливают из железобетона, дерева или стали. Посмотрите видео, как погружают шпунты с помощью специализированного оборудования.

Погружают шпунты с помощью копра или вибропогружателя. Опоры располагают вплотную друг к другу в ряд, образуя свайную шпунтовую стенку. Деревянные столбы имеют заострённые нижние концы. Шпунты из железобетона и стали имеют форму плоских пластин с острыми нижними краями.

Верхние края и оголовки обвязываются в единый ростверк фундамента.

Условия устройства свайного основания

Устанавливают сваи строго в соответствии с проектом.

Размещение отдельных свай, свайных кустов, вертикальное и наклонное вхождение в грунт, типы опор с учётом особенностей видов нижних и верхних концов свай – всё это учитывает и определяет проект по устройству ростверка фундамента на свайном основании.

Многие современные фундаменты возводятся на свайных ростверках. Свайное основание, погружённое в грунт, существенно укрепляет фундамент  и  повышает его долговечность. Современные машины и механизмы погружают свайные опоры быстро, надёжно, не вызывая деформации свайных опор. Посмотрите видео, какие плюсы и минусы существуют у свайного фундамента.

Советы

Застройщик может самостоятельно рассчитать и построить фундамент с ростверком на свайном основании. Можно подобрать виды свай с нужным устройством нижних концов. Выбрать эффективную схему обвязки верхних окончаний опор, используя возможности интернета, консультации у специалистов. Как производить установку свай можно узнать, расспросив у соседей, дома которых стоят на свайных ростверках не один год. Заниматься этим целесообразно при строительстве малых объектов, когда затраты на проектирование строения  могут составить значительную часть общего бюджета стройки.

При правильной установке опор и последующей их эксплуатацией, свайное основание может прослужить от 50 до 70 лет.