Фундаменты на ЖБ сваях
Содержание
Современная промышленная технология строительства давно нашла способ строить самые тяжелые и высокие здания на проблемных неустойчивых грунтах. Фундаменты на сваях использовались в домостроении с незапамятных времен, но по-настоящему звезда свайного строительства взошла с изобретением напряженного железобетона – наиболее прочного и массового материала для обустройства фундамента на железобетонных (жб) сваях.
Чем отличается фундамент, установленный на жб сваях, от обычных опор
В отличие от буронабивных или винтовых свайных опор, фундаменты на забивных жб сваях обладают целым букетом весьма привлекательных характеристик:
- Благодаря усиленной конструкции железобетонный корпус сваи значительно прочнее буронабивной. Конструкция жб свайных опор разработана и оптимизирована под высокие статические и динамические нагрузки;
- Жб свая производится промышленным способом с использованием высокопрочного бетона и калиброванной арматуры. В отличие от самодельных буронабивных, технология производства жб свай позволяет контролировать качество и геометрию опоры;
- Коренное отличие от остальных видов опорного фундамента состоит в том, что сваи забиваются копром или погружаются в грунт на заданную глубину с помощью вибромолота.
В промышленном строительстве используются жб опоры для построения фундамента, которые не требуют дополнительной подготовки перед установкой. Что это значит? Это значит, что для строительства фундамента применяется жб изделие, прошедшее контроль качества, испытания на статическую нагрузку и, самое главное, высокопрочные марки бетона полностью набрали расчетную величину прочности. Тогда как буронабивные, отливаемые по месту установки, сложно проконтролировать на предмет наличия дефектов.
Конструкция забивной жб сваи для фундаментов частного домостроения
Форма и конструкция жб сваи определена ГОСТом 19804.4-78. В промышленном строительстве используются свайные опоры длиной от трех до одиннадцати метров. Для фундаментов частного домостроения наиболее популярной сваей является модель СЦ 3-30. Это относительно маленькая трехметровая свайная опора квадратного сечения весом в 700 кг.
Забивная опора изготавливается из высокопрочных марок цемента и имеет стальное армирование горячекатаной арматурой. Один конец имеет пирамидальное заострение, динамический запас прочности составляет 1.5, что позволяет успешно погружать ее в плотные глинистые, каменистые и мерзлые грунты. Исключение составляют скальные породы и щебеночные насыпи.
Построение фундамента на основе забивных свай
Интенсивное развитие промышленного и частного строительства привело к тому, что наиболее комфортные и удобные для возведения зданий участки на территории крупных городов и пригородов успешно «съедены» традиционными формами застройки. Неосвоенными остались крутые склоны, овражники, водонасыщенные грунты с плывунами. Все это обусловило ситуацию, когда использование фундаментов на сваях превысило объемы строительства на традиционных ленточных и МЗЛФ в несколько раз.
Основным преимуществом фундамента на жб сваях является очень высокая жесткость и устойчивость, но перед установкой необходимо обратить внимание на определенные особенности:
- Когда опора забивается молотом в землю, наконечник раздвигает и уплотняет грунт вокруг четырехгранного тела опоры. Благодаря этому боковое давление на стенки бетонного тела обеспечивает высокую жесткость фундамента даже на относительно слабых водянистых грунтах;
- При правильном расчете условий погружения на конкретном виде грунта и подборе мощности дизельного копра необходимое для формирования фундамента одного дома количество опор – 50-60 штук можно забить в течение одной рабочей смены;
- Стандартная конструкция оголовка свайной опоры позволяет в течение нескольких часов после погружения выполнить заливку бетона для формирования монолитного ростверка. При использовании металлических каркасов крепление металлопроката на бетонные опоры можно выполнить с помощью стандартных анкерных болтов.
Кроме очевидных положительных качеств, железобетонные сваи для фундамента имеют и свои недостатки. После установки свайной опоры деформированные и сжатые массы грунта продолжают давить на нижнюю часть и на боковую поверхность столба. Даже если глубина установки превышает уровень промерзания, высокое боковое давление нередко выталкивает сваю из грунта. Чаще всего подобной бедой страдают северные районы, в которых сочетается большая глубина промерзания и высокий уровень грунтовых вод. В таких условиях для фундамента необходимо использовать сваи длиной не менее шести метров.
Особенности установки жб свай под фундамент кирпичного дома
Несмотря на очевидную простоту погружения жб свай под обустройство фундамента, установка забивных железобетонных конструкций требует предварительной детальной разведки грунта под будущее строительство. Нельзя просто приехать на местность и попытаться забить мощным дизельным молотом железобетонную опору в толщу грунта. Поэтому подобные работы должны выполняться фирмами, специализирующимися на обустройстве фундаментов на жб сваях.
Стоимость забивки одного метра сваи сечением 150х150 составит 500-550 рублей. Если характер грунта потребует использования специальных методов стимулирования опор, цена установки может возрасти вдвое. На сегодня стоимость самой маленькой сваи СЦ 3-30 составляет от пяти тысяч рублей с доставкой на местность и установкой. Если сравнивать себестоимость установки железобетонной сваи под фундамент и буронабивной, стоимость последней выйдет в 2-2,5 раза меньше. Если рассчитать количество жб опор для обустройства фундамента и сравнить с потребным количеством буронабивных, то их потребуется примерно в 2-2,5 раза меньше.
При примерно одинаковых трудозатратах фундамент, установленный на жб сваях, будет значительно прочнее и долговечнее. Средний срок эксплуатации здания, построенного на таком фундаменте, по утверждениям специалистов, может достигать 100 лет. Кроме того, самоходный молот способен поднять и забить сваю в течение 5-10 минут. При построении буронабивной опоры, даже с использованием бурильного станка, на изготовление уйдет не менее двух часов работы.
Чтобы построить фундамент на жб сваях, потребуется набить так называемое свайное поле. Это определенное количество опор, установленных в соответствии с проектом будущего здания в местах расположения несущих и капитальных стен. Для небольших свайных опор могут использоваться небольшие дизельные молоты, копры. Для более длинных, от шести метров и больше, потребуется кран и ударный станок с направляющей мачтой и молотом двойного действия.
Установка жб сваи должна быть точно рассчитана профильным специалистом. При правильном подборе параметров процесс установки происходит достаточно просто. Свая вывешивается в вертикальном положении на забивной мачте, устанавливается на грунт, и ударами головки дизельного молота погружается в почву.
По мере углубления с каждым ударом скорость осадки сначала нарастает, а затем начинает снижаться. С приближением к расчетной глубине движение опоры замедляется, пока не наступает отказ. На строительном сленге так называется погруженное состояние жб столба, при котором после 10 ударов молота оголовок свайной опоры остается неподвижным. Это значит, что грунт вокруг бетонного корпуса настолько уплотнен, что способен обеспечивать несущую способность опоры с расчетным запасом устойчивости.
В случае ошибки или неправильной оценки геологии опорный элемент может провалиться на глубину, превышающую расчетную, или, наоборот, остановиться в полуметре – метре до расчетной точки. Чаще всего это происходит из-за попадания наконечника сваи в залежи мелкого сухого песка. В этом случае постройку фундамента останавливают на десять – двенадцать дней и продолжают работы после «отдыха» свайной опоры.
Если строительство фундамента выполняется на тяжелых грунтах или при очень низкой температуре, перед установкой опор может применяться лидерное бурение. Чтобы облегчить погружение сваи, в месте ее установки пробивается скважина диаметром на 50-60 мм меньше сечения свайной опоры, на глубину в 90% от уровня ее погружения. Кроме того, скважину могут заполнять глинистыми эмульсиями, растворами, облегчающими трение между бетонными стенками и слоями породы.
Завершающие операции по обустройству фундамента
При формировании свайного поля особое внимание обращается на выведение горизонтальной плоскости из забитых опор. Большинство фирм использует для этих целей лазерные нивелиры и датчики уровня горизонта. Это позволяет получить плоскость из оголовков свай с колебанием высоты поверхности в 3-5 мм на плане в 10 метров. Вручную добиться такой точности с помощью натянутых шнуров и ниток практически невозможно. Дальнейшее обустройство фундамента, как правило, связано с установкой свайно-ростверкового каркаса из деревянного бруса, металлопроката или отливкой в опалубку.
Заключение
К негативным моментам установки фундамента на сваях можно отнести работу копра или вибромашины. Частые удары или вибрация, возникающая при работе строительного оборудования, не только является причиной недовольства местных жителей, а и зачастую приводит к повреждению фундаментов близлежащих строений.
Обсудить статью на форуме
