Как присоединить новый фундамент к старому

Свайный фундамент представляет собой группу свай, заглубленных в землю и объединенных ростверком. Такая конструкция оптимально распределяет нагрузку и позволяет избежать основных проблем — растрескивания и неравномерной усадки основания. При возведении частных домов используются различные виды свайных фундаментов, особенно актуальны они в регионах с подвижными или сложными грунтами.

Виды фундамента

Одной из важных, хотя и невидимых со стороны, частей дома является фундамент. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж данного участка строительства, зависит долговечность и качество постройки.

В зависимости от технологии установки и области применения фундаменты можно классифицировать следующим образом:

  1. Ленточный фундамент используется в основном в малоэтажном строительстве. Он подразделяется на сборный, состоящий из блоков, и монолитный – в виде опалубки, в которую заливается бетон
  2. Монолитный фундамент, очень прочный, применяют в местах, где существует опасность проседания грунта. Представляет собой монолитную железобетонную плиту.
  3. Столбчатый фундамент закладывают при строительстве одноэтажных домов. Выполняется в виде столбиков, которые затем соединяются балочной обвязкой.
  4. Свайный фундамент в последнее время получает все большее распространение благодаря надежности, универсальности и доступности монтажа своими руками.

Свайный фундамент возможно установить практически в любой местности и на любом грунте

Чем отличаются набивные и забивные сваи

Забивные сваи. Готовые свайные столбы, при помощи специальной техники, загоняются в землю на необходимую глубину.

Чем отличаются набивные и забивные сваи

Забивные сваи.

Буронабивные сваи. Изготавливаются в процессе строительства фундамента. В местах установки проводится бурение скважины на глубину погружения будущей сваи. Затем в скважину устанавливается арматура, после чего отверстие заполнятся цементным раствором. Иногда, при обустройстве фундамента на неустойчивых почвах, для дополнительной надежности в скважину помещается металлическая труба и только затем проводится бетонирование.

Чем отличаются набивные и забивные сваи

Буронабивные сваи.

Выбор винтовых свай для фундамента

Винтовые сваи имеют простую конструкцию: тело изделия представляет собой трубу из стали марки СтЗ или 30ХМА с толщиной стенки 5,5-10 мм. Лопасти, служащие для вкручивания сваи, наварены на тело. Сверху свая имеет округлый или заостренный оголовок. По количеству и устройству лопастей различают следующие виды винтовых свай:

  • узколопостные, применяются для прочных грунтов и в условиях вечной мерзлоты;
  • широколопастные с 1 лопастью;
  • многолопастные 2-3 лопасти, улучшающие опирание на грунт.

Для строительства частных домов до 3 этажей высотой рекомендуется использовать двухлопастные сваи, размеры лопастей которых составляют 14-15 мм у конуса и 6 мм с краю. Изделия с 1 лопастью можно применять для легких хозпостроек, ограждений, времянок.

При выборе свай профессиональные строители рекомендуют отдать предпочтение бесшовным трубам, хотя их стоимость на 30-40% дороже. По надежности и воспринимаемым нагрузкам шовные изделия значительно уступают бесшовным. Если у вас есть финансовая возможность, то купите оцинкованные изделия с антикоррозийным покрытием. При покупке обязательно проверяйте наличие сертификатов и паспортов завода изготовителя.

Самостоятельный расчет конструкции свайного фундамента

Расчёт свайного фундамента осуществляется в соответствии с нормативом СП «Свайные фундаменты». В упрощённом варианте для небольших сооружений расчёт будет выглядеть следующим образом.

Определяется суммарная нагрузка от всех строительных конструкций на фундамент (согласно СП «Основания зданий и сооружений»). В частности учитывается:

  1. Вес стен:
    • древесина – 450-650 кг/м3;
    • газо-, пенобетон – 400-900 кг/м3.
  1. Вес утепленного кровельного пирога с покрытием из:
    • асбоцементного шифера – 60-80 кг/м2;
    • мягкой черепицы, ондулина, рубероида – 30-55 кг/м2;
    • металлочерепицы, профнастила – 20-30 кг/м2.
  1. Эксплуатационные нагрузки на каждый этаж (мебель, жильцы) – не менее 100-150 кг/м2.
  2. Вес межэтажных перекрытий (включая цокольные и чердачные):
    • деревянные на балках – 70-150 кг/м2;
    • из железобетонных пустотелых плит – 350 кг/м2;
  1. Снеговая и ветровая нагрузка берутся из справочника СП «Строительная климатология» для каждого конкретного региона.

Далее, согласно рекомендациям СП определяется несущая способность грунта на строительной площадке – его расчетное сопротивление. Высчитывается количество свай по площади их подошв. Так, у винтовой опоры площадь подошвы будет зависеть от диаметра лопасти:

Читайте также:  Фундамент для дома из бруса: расчет и строительство

Для примера

Пусть диаметр лопастей сваи – 250 мм, следовательно площадь подошвы составит 490 см2. Расчетное сопротивление для полутвердых суглинков и супесей – 5,5 кг/см2. Произведение, этих двух показателей даст несущую способность одной опоры – 1375 кг.

Принимаем суммарную нагрузку от сооружения (дом каркасно-щитовой типа) равную 30 т. Разделив её на несущую способность одной опоры, получим необходимое количество – (21,8) 22 шт. Учитывая, что следует использовать коэффициент запаса прочности 1,4, на практике придется установить 31 опору. Однако это слишком большое количество, поэтому рекомендуется взять сваи большего диаметра и повторить расчёт.

Существуют установленные стандарты диаметров свай и соответствующих им диаметров лопастей:

  • 89 мм – лопасть 250 мм;
  • 108 мм – лопасть 300 мм;
  • 133 мм – лопасть 350 мм.

Выбрав следующую по диаметру сваю и повторив расчёты, с учетом коэффициента запаса прочности получим 11 шт. Такое количество опор равномерно распределяется по схеме дома. Они устанавливаются под каждым из углов, в местах примыкания и пересечения стен. На прямых участках шаг установки должен быть в пределах 1,7-2,5 м.

Плюсы свайного фундамента

  • Высокая устойчивость к разнонаправленным нагрузкам: продольным, поперечным и комбинированным.
  • Химическая инертность, стабильность на химически активных грунтах — это преимущество относится только к бетону.
  • Долговечность и высокий запас прочности — при необходимости можно увеличить этажность готового дома.
  • Сокращение сроков строительства — при использовании заводских заготовок объем «мокрых» работ минимален.
  • Универсальность — свайный фундамент подходит для болотистых и торфяных грунтов, прибрежных зон и регионов с большой глубиной промерзания грунтов.

Достоинства и недостатки метода

При кажущейся простоте обустройства фундамента на основе винтовых свай в процессе их монтажа можно столкнуться со следующими трудностями, которые могут рассматриваться как недостатки:

  • трудность подбора винтовых опор по показателю максимальной нагрузки на фундамент, определяемому по результатам исследования грунта на застраиваемом земельном участке и учитывающему весовые характеристики будущего дома;
  • сложность вворачивания свай в грунт вручную, даже при условии привлечения к работам 4-5-ти помощников;
  • высокие издержки на специальное оборудование, необходимое для вворачивания опор в сложные грунты.

К достоинствам этого вида фундаментного основания следует отнести:

  • отсутствие необходимости в проведении объёмных земляных работ;
  • допустимость обустройства фундамента на участках с любым рельефом местности без необходимости предварительного выравнивания зоны застройки;
  • возможность монтажа свайного фундамента на грунтах любого качества (за исключением скальных пород) и независимо от времени года.

Обратите внимание! Скальные породы уже сами по себе являются идеальным основанием для обустройства любого типа фундамента (ленточного или столбчатого, например).

Подливка под установленное на фундамент оборудование

После выверки и предварительного или окончательного закрепления оборудования на фундаменте производят подливку под оборудование, заполняя бетонной смесью зазор между его опорной частью и фундаментом. При установке и выверке оборудования на временных опорных элементах (отжимных винтах, установочных гайках, инвентарных домкратах, винтовых подкладках) подливку выполняют после предварительного закрепления оборудования, а при применении постоянных опорных элементов (пакетов различного типа подкладок, опорных башмаков, бетонных подушек) после окончательного закрепления.

До начала подливки вокруг опорной части оборудования устанавливают опалубку из досок на расстоянии 100…200 мм от края оборудования и выше уровня подливки на 20…30 мм. Все трубопроводы в зоне подливки обертывают толем для обеспечения возможности свободного перемещения их после затвердевания подливки. Толщина слоя подливки должна составлять 50…60 мм, при ширине опорной части оборудования более 2 м толщину слоя подливки принимают равной 80… 100 мм (рис. 86). В случае наличия на опорной части оборудования выступающих ребер жесткости между ними и поверхностью фундамента оставляют зазор для подливки. Марку бетона для подливки принимают не ниже марки бетона самого фундамента, а при установке оборудования на временных опорных элементах и тяжеловесного оборудования — не ниже М200. Размер элементов фракции заполнителя (гравий, щебень) в подливке должны составлять 5…20 мм.

Перед подливкой поверхность фундамента освобождают от посторонних предметов, очищают от масляных пятен и увлажняют. При сложной конфигурации основания оборудования его внутреннюю часть заранее заливают бетонной смесью до установки на фундамент. При температуре наружного воздуха ниже +5 °С бетонную смесь перед подливкой подогревают электроподогревом или пропаривают.

Подливку под оборудование выполняют не позже чем через 48 ч после проверки точности его установки, составления акта на выверку положения по заявке монтажной организации, а также при наличии контроля со стороны монтажников.

В случае применения для крепления оборудования съемных (анкерных) болтов их предохраняют от попадания цементного раствора, для чего перед подливкой колодец засыпают сухим песком, на верхнюю часть болта надевают защитную трубку.

Бетонную смесь подают с одной стороны оборудования до достижения уровня подливки с противоположной стороны, на 20…30 мм превышающего высоту ее основной части. При ширине подливаемого пространства более 1200 мм необходимо устанавливать лоток-накопитель с вибратором (рис. 87).

Рис. 86. Схема подливки оборудования на фундаменте 1 — фундамент; 2 — подливка; 3 — опорная часть оборудования; 4 — ребро жесткости опорной части оборудования

Рис. 87. Подливка оборудования с помощью лотка-накопителя 1 — опалубка; 2 — опорная часть оборудования; 3 — лоток-накопитель; 4 — вибратор; 5—подливочная смесь; 6 — фундамент

Подливку выполняют без перерывов, с особой тщательностью следя за прониканием бетонной смеси под все поверхности основания оборудования, чтобы не оставалось пустот и раковин. Для выхода воздуха из-под оборудования рекомендуется производить щуровку раствора с помощью специальных скребков либо протягивание металлических стержней или цепей в зазор между оборудованием и фундаментом. Как правило, торцевые поверхности опорной части оборудования подливают бетонной смесью на 1 /3 их высоты. После окончания подливки поверхность ее увлажняют в течение 3 суток, засыпают древесными опилками или укрывают мешковиной. Возобновлять монтажные работы на оборудовании после подливки разрешается по достижении бетоном 70%-ной прочности для данной марки бетона.

Читать далее: Приборы и приспособления для выверки и крепления оборудования на фундаментах Крепление оборудования при безвыверочном монтаже Крепление оборудования на монтажных полах Крепление оборудования с помощью виброизолирующих опор Крепление оборудования с помощью самоанкерирующихся болтов Крепление оборудования с помощью фундаментных гаек Крепление оборудования с помощью фундаментных болтов Крепление оборудования на фундаменте подливкой бетонной смесью Общие вопросы крепления оборудования в проектном положении Проверка оборудования на соответствие нормам точности

Обвязка опор

Сами по себе сваи еще не считаются полноценным фундаментом. Чтобы равномерно распределить общую нагрузку от строения по всем опорам, их необходимо обвязать – объединить в горизонтальной плоскости. Такая обвязка называется верхней или ростверком, а для ее выполнения применяются следующие материалы:

  1. Для деревянных домов практикуется выполнение обвязки деревянным брусом хвойных пород. Для дополнительной защиты деревянного ростверка, брус обрабатывают антисептиками и пропитывают водоотталкивающими составами. Под оголовки в обязательном порядке подкладывается гидроизоляция, например, несколько слоев рубероида.
  2. Обвязка металлопрокатом: швеллером, двутавровой балкой или уголком подходит, если использованы железобетонные или металлические сваи. Металлические изделия предварительно обрабатываются антикоррозийной защитой.
  3. Железобетонный ростверк обустраивают в случае возведения наружных стен из штучного материала: кирпича или стеновых блоков. Его можно изготовить, укладывая готовые ж/б столбы или выполнить заливку бетоном, предварительно соорудив опалубку и уложив армирование.

Обратите внимание! В некоторых случаях, например, при строительстве на склоне или высоком цоколе, выполняется дополнительная боковая обвязка стоек. Ниже оголовка свай подходящим способом крепятся уголки или профтруба. Дополнительная обвязка усиливает опоры и исключает их вертикальное смещение.

Фундамент столбчатый или ленточный?

Применение для дома столбчатого или свайного фундамента с высоко расположенным ростверком накладывает определенные ограничения на конструкцию цокольной части здания. Цокольное пространство под полом первого этажа будет открытым и холодным. 

В доме не получится сделать на первом этаже полы по грунту. Придется устраивать цокольное перекрытие с хорошим утеплением. Железобетонное цокольное перекрытие довольно дорогое и тяжелое. Перекрытие по деревянным балкам не очень прочное и долговечное. Оно не обеспечивает хорошей звукоизоляции. Создает проблемы при устройстве полноценных теплых полов в бетонной стяжке.

Застройщики, чтобы обойти эти ограничения, часто устраивают заглубленный ростверк, подошва которого располагается ниже отмостки. В случае с заглубленным ростверком, приходится значительно увеличивать высоту ленты ростверка, до уровня минмум 0,5 м. от отмостки. Или на низком ростверке выкладывать высокий цоколь из кирпича, блоков до указанного уровня.

На рисунке ниже показаны два варианта фундамента для одного и того же дома — столбчатый с заглубленным ростверком и ленточный мелкозаглубленный.

У столбчатого фундамента ростверк, совмещенный с цоколем, поз.5, опирается непосредственно на опорную плиту, поз.2. Между лентой ростверка и грунтом оставляют воздушный зазор, чтобы компенсировать перемещение грунта при морозном пучении. Зазор ограждают плитным материалом, поз.6.

Слева — столбчатый фундамент с заглубленным ростверком. Справа — ленточный мелкозаглубленный фундамент. 2 — опорная плита 900х900 мм.; 4 — выпуск арматуры; 5 — ростверк-цоколь; 6 — ограждение зазора под ростверком; 7 — ленточный монолитный фундамент; 8 — уровень грунтовых вод.

Большая высота заглубленного ростверка фактически превращает конструкцию в ленточный фундамент с бесполезно торчащими снизу ногами столбчатых или свайных опор. Это значительно увеличивает стоимость фундамента и лишает столбчатый (свайный) фундамент каких-либо преимуществ по сравнению с ленточным. Наоборот, столбчатый или свайный фундамент с заглубленным ростверком и с высоким цоколем получится дороже, чем не заглубленный ленточный фундамент.

Читайте также:  Как не ошибиться при выборе варианта отделки цоколя

Читайте: Как сделать ленточный фундамент деревянного дома или бани с бетонными полами по грунту.

Причины применения свайных фундаментов

Свайный фундамент применяют с сложных условиях: слабый или скалистый грунт, высокое залегание подземных вод, склон

В частном строительстве фундамент на винтовых сваях используется не так часто, как ленточные аналоги. Но в ряде случаев эта конструкция является единственным вариантом.

Причины применения фундамента на сваях:

  • Слабый грунт. К данной категории относятся насыщенные влагой и неустойчивые лёссовидные почвы, глины и суглинки, плывуны, солончаки, илы и сапропели. Такие основания отличаются мягкостью и не могут быть основой для тяжелого строения. Сваи погружаются в землю до достижения плотных слоев, которые способны выдержать высокую нагрузку.
  • Чрезвычайно плотный и тяжелый грунт. Свайное основание обустраивается с целью уменьшения объема дорогостоящих и трудоемких земляных работ, снижения расхода строительных материалов. По сравнению с обустройством мелкозаглубленной ленты на монтаж опор уйдет в 3-4 раза меньше времени и бетона.

  • Возведение дома на склоне. Здесь выравнивание ландшафта и подсыпка могут оказаться невозможными, необоснованно дорогими и ненадежными в будущем. С помощью опор можно компенсировать перепад высот до 200 см, а при использовании дополнительных элементов — до 400 см.
  • Строительство возле водоема. Подъем дома над землей позволит защитить его от наводнений, возникающих после обильных осадков и таяния снега.

Сколько нужно опор?

Посчитаем массу дома по частям. Основное строение отдельно, пристройки с некапитальными стенами отдельно. Перекрытия и стены представляют слоёный пирог: пласты базальтовой ваты между деревом и плитной обшивкой.

Каждую доску не учесть, воспользуемся табличными данными:

  • Утеплённая стена 200 мм – 70 кг/ м2;
  • Межкомнатные перегородки со звукоизоляцией – 35 кг/м2;
  • Перекрытие межэтажное деревянное – 180 кг/м2;
  • Кровля – 80–160 кг/м2 (Различия в весе кровельного материала);
  • Обвязка фундамента швеллер 20П – 18,4 кг/погонный м;
  • Свая Ø 108, L – 2,5 м – 30 кг;
  • Сантехническое оборудование – до 3000 кг;
  • Оборудование и мебель – 160 кг/м2;
  • Печь, камин либо стяжка тёплого пола;
  • Снеговая нагрузка – климатические особенности региона.

Расчётная статичная нагрузка для фундамента с винтовыми сваями – 5–7 т на сваю Ø 108 по плотной глине. И всего 2,1 т по супеси и суглинку. Следует учесть неоднородность залегания грунта, неизбежные погрешности в вертикальности при ручном вкручивании. Из практических соображений берётся минимальная расчётная нагрузка с добавлением 30% запаса прочности.

Лёгкие по весу фрагменты дома: веранды, террасы, гаражи удостоятся фундамента со сваями Ø 89 мм.

Перебор прочности на этих объектах скажется на разгрузке соседних опор. И экономии на стройматериалах. В сети не составит труда отыскать калькулятор количества свай.

Расположение свай в ростверке.

В большинстве случаев опоры в грунте располагают вертикально. Иногда может потребоваться наклонная установка, причем нескольких штук в одном месте. Такой способ применяют, если могут возникнуть горизонтально направленные силы. Например, при строительстве на наклонных участках.

Свайно ростверковый фундамент.

Расположение свай на плане дома.

Расположение свай в ростверке.

Сваи могут располагаться точечно — под опорами (колоннами, стойками). Такое расположение характерно при строительстве навесов или устройстве кровли над открытыми площадками. Тогда опоры ставят точно под колоннами, удерживающими кровлю.

Под частные дома небольшой этажности сваи располагают в виде ленты. Ставят их в один ряд, иногда в два или три, смещая друг относительно друга. Иногда в самых нагруженных частях, например, в углах, под участками с большой планируемой нагрузкой, их располагают кустами: несколько штук на небольшом расстоянии друг от друга.

Как расставить на плане дома самостоятельно.

При проектировании свайного фундамента собственными силами обычно поступают следующим образом. На плане здания, нарисованного с соблюдением масштаба, обязательно закладывают сваи в углах и в местах пересечения с простенками. Если они отстоят друг от друга на расстоянии больше 3 метров, между ними ставят промежуточные опоры. Желательно чтобы сваи располагались одна от другой на расстоянии от 2 до 3 метров.

Свайно ростверковый фундамент.

Расположение свай в ростверке.

Сначала расставляют сваи по углам, потом под местами примыкания несущих стен.

Принцип прост, но еще нужно определить необходимую площадь свай. А ее нужно рассчитать (скорее, подобрать).