Фундаменты

Свайные основания и фундаменты (рис. 1) устраивают на слабом грунте. Набивные сваи делают из бетона, опустив в грунт обсадную трубу, и затем по мере ее извлечения загружают бетон и уплотняют его вибраторами, заполняя скважину бетоном. Такие сваи могут быть и железобетонные, если перед заполнением скважины бетоном в нее опускают арматуру в виде стального каркаса.

Свайные основания и фундаменты могут быть набивными и забивными. Забивные сваи изготавливают из железобетона или дерева и погружают в грунт при помощи механических молотов, вибраторов и других средств.

В зависимости от веса дома и места приложения нагрузки сваи располагают поодиночно, как столбчатые фундаменты, или кустово. Одиночные сваи можно устраивать параллельными рядами или в шахматном порядке. При устройстве перемычек, ограждений фундаментов дома одиночные сваи забивают вплотную, сплошным рядом с примыканием граней, обработанных в виде паза и гребня. Такие сваи называют шпунтовыми.

Деревянные сваи изготавливают из хвойных или лиственных (дуб, вяз, ясень и чинар) пород древесины. Лучшие деревянные сваи  - хвойные зимней вырубки (наибольшая прочность) длиной от 5 до 15 м и диаметром от 22 до 32 см. Чтобы деревянная свая не загнивала, ее погружают несколько ниже отметки наинизшего горизонта грунтовых вод. Сваи перед забивкой подготавливают путем пропитки антисептиками под давлением в специальных камерах. Если грунт плотный, то конец деревянной сваи заостряют в виде трехгранной пирамиды или в виде четырехгранника строго по центру оси, чтобы во время забивки ее не увело в сторону. Если в грунте попадается галька, гравий или другие твердые включения, то заостренную часть сваи затупляют и надевают на нее сваренный из ковкой стали кованый башмак, который защищает конец сваи от разрушения при забивании.

Чтобы головка деревянной сваи не раскололась при забивании в грунт и не размочалилась, на нее надевают металлический бугель или кольцо из мягкой полосовой стали. После забивания сваи бугель снимают. Для этой цели на сваю надевают металлический стакан.

Выбирая древесину для сваи, необходимо учесть кривизну ствола, она должна быть не более 1/8 диаметра бревна.

В качестве деревянной сваи могут использоваться клееные сваи. Они изготавливаются из несортовых досок, склеенных специальным клеем.

Внутренние доски стыкуют в прижим с расстоянием между стыками не менее 20-кратной толщины доски, а наружные - на ус при длине среза не менее 10-кратной толщины доски. При этом в одном сечении может быть не более одного стыка.

Склеенные доски запрессовывают монтажными гвоздями и винтовыми прессами, которые до погружения в грунт выдерживают в течение не менее 3-х суток при температуре +14 °С.

Забивание клееных свай производят аналогично, используя металлический стакан или бугель. Набивные бетонные сваи можно применять для возведения дома на слабом грунте.

Набивные и железобетонные сваи в отличие от деревянных более долговечны, дешевле, проще в изготовлении и характеризуются высокой прочностью.

Их изготавливают длиной от 5 до 25 м и более с площадью поперечного сечения до 0,25 м2.

Для строительства индивидуального дома небольшой этажности широко используются полые трубчатые сваи диаметром от 40 до 150 см и более, длиной от 4 до 6 м, а также 8-12 м и более при толщине стенок от 5,5 до 10-15 см. Эти сваи в отличие от сплошных имеют вы-сокую несущую способность, небольшой вес, значительную жесткость при работе на изгиб и меньший расход ста-ли. Они дешевле, легче погружаются в грунт, чем сплошные.

Для частного строительства в качестве свайных фундаментов (оснований) целесообразно использовать безнапорные железобетонные трубы длиной 6 м с наружным диаметром от 50 до 78 см. На слабых грунтах в индивидуальном доме можно использовать набивные бетонные сваи (рис. 2).

Для этого необходимо:

1. Определить глубину скважины в зависимости от качества грунта и на-грузки (указывается в проекте).

2. Пробурить в грунте скважину и опустить в нее обсадную трубу диаметром 25-40 см (рис. 2, а).

3. Удалить грунт из скважины струей воды, подаваемой в трубу под давлением.

4. Уложить бетон слоем 1,5 м с тщательным уплотнением (рис. 2, б).

5. По мере заполнения скважины бетоном обсадную трубу извлечь на такую высоту, чтобы в ней остался слой бетона толщиной 60-70 см, препятствующий попаданию в скважину грунта (рис. 2, в).

Чтобы избежать разрыва сваи вследствие сцепления бетона со стенкой обсадной трубы, ее подъем производят с небольшим интервалом после трамбования бетона.

Еще дешевле можно уплотнить слабый грунт и увеличить его несущую способность, если использовать способ набивки песчаных свай, когда трубу погружают на проектную глубину, заполняют песком, а затем трубу с помощью крана и вибратора извлекают на поверхность. Обсадную трубу извлекают со скоростью не более 2 м/мин, что дает надежное уплотнение песка.

Для устройства фундамента под индивидуальный дом при слабом грунте можно уложить его под всем зданием в виде сплошной ребристой или безбалочной железобетонной плиты, но это будет недешево стоить, работы дороги и сложны.

В сухих грунтах при строительстве каркасных зданий под отдельные опоры, стойки и колонны устраивают столбчатые фундаменты. Их можно выполнять не только из монолитного бетона, железобетона, но и из бутобетона и бутового камня сечением не менее 600x600 мм. Столбчатые фундаменты, применяемые в строительстве, бывают бетонные и железобетонные.

Наиболее распространены для строительства индивидуального дома ленточные фундаменты, располагаемые непрерывно (рис. 3) под всеми несущими стенами дома. Сборные ленточные фундаменты монтируют из сплошных или пустотелых железобетонных и бетонных блоков, если грунты не влажны, так как во влажных грунтах влага проникает в пустоты, разрушая фундаменты.

Возможно возведение прерывистых ленточных фундаментов, когда блок-подушки укладывают на некотором расстоянии друг от друга, что ускоряет строительство и экономит средства.

Ленточные фундаменты из бутового камня выполняют на 10-20 см шире стены, оставляя с каждой стороны уступы, необходимые для удобного перехода от непрерывной поверхности бутового камня при кладке фундаментов к кладке стен из камней точных размеров. Минимальная ширина ленточного фундамента — 500 мм. Если здание одноэтажное с небольшой нагрузкой на фундамент, то достаточно возвести бутовый фундамент прямоугольной формы, а при возведении 2-этажного дома с мансардой, когда нагрузка на грунт увеличивается, целесообразно возводить расширенный к низу фундамент или ступенчатой формы. В монолитных бутобетонных и бетонных фундаментах им придают трапециевидную форму. Ленточные фундаменты возводят на слабых грунтах для тяжелых кирпичных каменных домов, домов из монолитного железобетона, крупноблочных и крупнопанельных при наличии подвала и цокольного этажа в индивидуальном доме.

Конструкция, материал и глубина заложения фундамента зависят от характера и величины действующих на него нагрузок, особенностей дома (есть ли подвал), от природных условий (глубина промерзания грунта, наличие грунтовых вод, вид грунта).

Чтобы фундамент был прочным, устойчивым, его выполняют из бутового камня, бутобетона, монолитного или сборного бетона и железобетона, а для уменьшения силы морозного пучения, воздействующего на фундамент, наружные стены ленточных фундаментов или фундаментов подвалов, в отличие от стен в непучинистых грунтах, делают наклонными.

В пучинистых грунтах столбчатые и ленточные фундаменты должны иметь внутреннее вертикальное армирование и жестко связанную с несущим столбом уширенную опорную часть (анкер).

Глубина закладывания фундамента при грунтовых водах, расположенных ниже рассчитанной глубины промерзания грунта, не должна превышать 0,7 м.

Если предполагается неглубокое закладывание фундамента, то предпочтение отдается только ленточному.

Самым экономичным фундаментом на непучинистых грунтах являются песчаные из крупнозернистого песка (рис. 4, а). В ямы (столбчатые фундаменты) или траншеи (ленточные фундаменты) укладывают песок в 2-3 слоя по 10-15 см и поливают водой, уплотняют, а в последний слой укладывают щебень, гравий или кирпичный бой на цементно-песчаном растворе.

Точность монтажа и качество всего дома во многом зависят от качества и точности закладки фундамента. Это во многом зависит от подготовки, предшествующей монтажу, и в первую очередь основания, которое должно быть тщательно спланировано под проектную от-метку, уложена песчаная или бетонная подготовка, правильно разбиты оси фундаментов по схемам разметки.

Исправление и ремонт фундамента в процессе эксплуатации дома связаны с большими затратами и трудностями, поэтому нужно ответственно относиться к работе по их выполнению.