Свайные фундаменты используются на неплотных и малопрочных грунтах. Нагрузки на почву передаются по прочным стержням на нижние более твердые грунты. Использование свайного фундамента делает строительство экономичным и менее трудоемким. Стержень, загруженный в грунт в готовом виде или изготовленный в скважине на месте установки, называется сваей. Передача нагрузки происходит через низ изделия и через трение грунта о боковую поверхность по всей глубине залегания сваи.
Чаще всего при возведении фундамента некоторое количество свай объединяется в верхней части балкой или плитой. Эта часть фундамента называется ростверком и применяется для равномерного распределения нагрузки от здания. Иногда такой фундамент изготавливают без ростверка. Тогда сваи будут проходить через всю конструкцию здания, и называться колоннами.
Таки образом, заключаем, что существует два вида фундамента из свай: с ростверками и без ростверковые. Конструкции без ростверка используется при строительстве домов канадского типа, эстакад, галерей и линий передачи электроэнергии. С ленточными ростверками делают фундаменты под стены в один или два ряда.
Выбор опоры под сооружение зависит от несущей способности свай и вида нагрузки. При сильной нагрузке используют буровые опоры с широким нижним торцом. Горизонтальная нагрузка от сооружения вызывает необходимость обустройства свай большого сечения. Если нагрузки выдергивающего характера, то используют буронабивные сваи или оборудованные стальными винтами. Длина таких опор зависит от глубины залегания рыхлых слоев грунта. Нижний конец сваи должен уходить в твердый грунт не меньше, чем на полметра.
Классификация свай происходит по трем признакам: по материалу, способу заглубления и по способу взаимодействия с грунтом. Сваи изготавливают из железобетона, бетона, металла и древесины. Заглубление происходит без выемки грунта, с выемкой и при помощи бурения. Существует также метод ввинчивания железных опор под каркас сооружения.
Взаимодействие с грунтом может осуществляться через сваи-стойки и висячие сваи, которые передают нагрузку боковой стороной.
Сваи-стойки проходят через рыхлую почву и упираются в нижние слои грунта, имеющие твердую консистенцию. Висячие сваи устанавливают на грунт подверженный сжатию. Отличие их от стоек, в том, что они воспринимают нагрузку не только нижней, но и боковой стороной
.По способам изготовления сваи делятся на стержневые опоры, сооруженные в заводских цехах и на месте строительства в готовых скважинах. Материалом для изготовления таких опор, как правило, служит бетон или железобетон. Винтовые сваи изготавливают из стали высокой прочности. Существует также и комбинирование материалов. Ниже уровня грунтовых вод может находиться опора из дерева, а во влажной зоне следует применять только бетон.
Еще один способ изготовления свайных опор заслуживающий внимания - это метод производства набивных свай по месту строительства. В выбранный грунт устанавливается труба, заливается раствором и работающий сверху молот совершает частые удары. От этого труба приподнимается на несколько сантиметров и снова опускается. Происходит трамбовка бетонного слоя. Такие сваи принято называть частотрамбованными. Существует также метод вибрации бетонной смеси, залитой в трубу, под воздействием которого образуются виброштампованные опоры. В изготавливаемую опору может закладываться арматура или спираль из проволоки.
Деревянные сваи требуют пропитки от гниения на глубине залегания грунтов с повышенной влажностью. На нижнее острие бревна надевают металлический башмак, а сверху закрепляют кольцо из металла. Забиваются деревянные опоры так же, как и бетонные.
Особое внимание современная строительная индустрия уделяет винтовым металлическим сваям. Это труба, которую после ввинчивания можно заполнить бетонным раствором, имеющая на конце металлические лопасти. Такие изделия из металла требуют обязательного покрытия антикоррозийными растворами. Чаще всего такой вид опор применяют при строительстве домов по канадской технологии. Малоэтажное строительство экономичнее всего проводить с использованием винтовых свай. Применять такой вид несущих опор можно на любых грунтах, кроме илистых и торфяных. Существуют еще и стальные забивные сваи. На нижней стороне, которых расположен острый стальной конус.
Сваи для организации опорного ряда можно изготовить и самостоятельно. Легкие постройки, такие как каркасные дома, бревенчатые срубы будущие домовладельцы могут самостоятельно обустроить фундаментом из свай. Для такой постройки решающим фактором будет дешевизна составляющих и трудозатрат.
Как сделать сваи самостоятельно
Свайный фундамент можно сделать из асбоцементной трубы, залитой бетонной смесью, для укрепления воткнуть несколько прутьев арматуры. Так же можно сделать из рубероида, смотанного в несколько раз. В скважину, выкопанную ниже глубины промерзания грунта, насыпается щебень и трамбуется подходящим по диаметру бревном. Потом опускается несъемная опалубка из рубероида или асбоцементной трубы. Далее наливается бетон. Не забывайте, что необходимо делать и съемную опалубку над землей, хотя бы на пол метра, её можно просто сколотить из досок.
Самостоятельное изготовление винтовых свай из труб и стальных лопастей не рекомендуется, так как могут быть нарушены антикоррозийные нормы и плохо рассчитана нагрузка. Но при необходимости такой вариант изготовления свайного фундамента также допустим.
Перед самостоятельным изготовлением таких свай следует тщательно изучить технические параметры изделия. Винтовая свая, изготовленная из металлической трубы, должна иметь на одной стороне опору, а на нижнем конце лопасти из стали. Для изготовления винтовых свай потребуются такие инструменты, как болгарка дрель и сварочный аппарат.
Из листовой стали вырезается несколько кругов для изготовления лопастей. Ударами кувалды кругам придается нужная форма. Из стали высокой прочности вырезаются заготовки для острых конусов, закрепляемых внизу трубы. К нижнему концу трубы приваривается металлический конус и винт. На верхнем конце закрепляются винты для опорной площадки. В трубе высверливаются отверстия для лома, который будет работать, как рычаг. На два конца лома надевают, подходящие по диаметру металлические трубы. С готовой сваи удаляется ржавчина, и изделие покрывается грунтовкой. Рекомендуется по всей длине самодельной опоры нанести два слоя краски. Нижнюю часть сваи следует обработать антикоррозийным составом.
Количество свай рассчитывается в соответствии с планом возводимого сооружения. Рекомендуется делать шаг между опорами такого типа не более 2,5–3 метров.
Таким образом изготовление свайного фундамента с опорами из винтовых свай вполне реальное дело. Самое главное все правильно рассчитать.
