Як зробити фундамент на палях
Сьогодні фундамент палі набув широкого поширення завдяки ряду незаперечних переваг, а саме:
- надійність конструкції;
- простота споруди;
- можливість відмовитися від земляних робіт при використанні гвинтових паль;
- можливість виконати фундамент палі своїми руками з використанням звичайного земляного бура;
- скорочення матеріальних і трудових витрат.
Необхідність зведення даної конструкції виникає при спорудженні будівель на слабких, низькоміцних і рухливих грунтах.
До таких грунтів можна віднести грунту, що містять велику кількість перегною і торфу. Також до них відносять повені грунти, пливуни і інші грунту, схильні до течією і пластичності. У такій ситуації потрібно перенести сили тяжіння від конструкції до більш стійкого прошарку ґрунту.
Загальні поняття і конструкція стрижневих опор
Фундамент палі являє собою ряди паль, повязаних у верхній частині монолітною плитою або балкою. У сучасному будівництві існує ряд варіацій і способів виконання даних фундаментів, які безпосередньо залежать від типу паль, рівня грунту, методу монтажу і взаємного розташування основ.
У ролі паль виступають стрижні, виконані і різних матеріалів. Стрижні забиваються або закручуються безпосередньо в грунт, є варіанти виготовлення палі своїми руками прямо в грунті. Розрізняють декілька способів, як зробити основу на палях:
- Забити, використовуючи спеціальні машини та механізми.
- Пробурити свердловину і розташувати в ній стрижень палі.
- Використовувати набивної спосіб, при якому палі виготовляються шляхом заповнення бетонною сумішшю, заздалегідь пробурених свердловин.
- Загвинтити спеціально виготовлений металевий гвинтовий стрижень, використовуючи ручні та механічні пристрої для закручування.
За специфікою впливу на грунт палі бувають:
- висячі, розподіляють навантаження через тертя зовнішньої поверхні опори про грунт;
- палі-стійки, які розподіляють і передають навантаження на більш стійкий грунт.
За принципом розташування палі можна розділити на наступні типи:
- поодинокі;
- обєднані;
- фундамент кущ.
З матеріалів для пристрою опор своїми руками використовують:
- Деревину твердих порід (дуб, модрина, сосна, ялина). Опори виготовляють у вигляді стовпів округлої (діаметр до 0,4 м) або прямокутної форми. Довжина опор може досягати 8 м. Такий матеріал використовують рідко, так як дерево схильне до гниття і руйнування мікроорганізмами і грибами без обробки спеціальними складами і антисептиками.
- Сталь. Цей матеріал має високу міцність і пластичністю. Недоліками сталевих виробів є: велика вага, значні витрати, необхідність антикорозійної обробки та наявності спецтехніки.
- Залізобетон. Це найпоширеніший будівельний матеріал, що дозволяє виготовити вироби потрібного розміру безпосередньо на будівельному майданчику. Він володіє великим терміном експлуатації (до 100років) і не вимагає значних витрат на виготовлення.
Виходячи з широкого поширення і повсюдного застосування залізобетону, необхідно зясувати, як зробити фундамент своїми руками з бетонних паль, обєднаних висячим ростверком.
Алгоритм розрахунку стрижневих опор
Розрахунок несучої здатності і навантажень на набивної бетонний фундамент, на який діє ряд вертикально спрямованих сил, виконують, виходячи їх нормативного опору матеріалів опори і опору ґрунту під основою стрижнів.
Розрахунок ведемо за формулою: Р = 0,7х (Rн х F + U х 0,8 (fiн х li), де
- 0,7 - коефіцієнт, що визначає однорідність ґрунту;
- Rн - розрахунковий опір ґрунту під опорою;
- F - робоча площа опори стержня;
- U - розрахунковий периметр опори;
- 0,8 - коефіцієнт, що визначає умови роботи;
- fiн - розрахунковий опір шарів грунту на зовнішній бічній поверхні опори;
- li - робоча товщина частини грунту, що сприймає тертя по площі бічної поверхні опори.
Для того щоб виконати розрахунок, необхідно взяти необхідні табличні значення Rн і fiн. При неоднорідності шарів грунту, розрахунок опору ведеться для кожного шару окремо, а потім множитися на раніше відомий периметр. Наприклад, виконуючи розрахунок для суглинків, застосовують розрахунковий опір в 1,3-2,2т / м.кв. Тому дуже важливо перед тим як почати будь-який розрахунок, виконати геологічний аналіз грунту для нормативного визначення його несучої здатності і визначення необхідних коефіцієнтів. Ще необхідно враховувати, що такий розрахунок необхідно зробити відповідно до діючої нормативної документації та СНіПамі на фундамент палі. Якщо ви не впевнені в своїх силах, то довірте ці складні обчислення будівельникам-професіоналам.
Підготовка та буріння отворів для стрижневих опор
Для пристрою опор вам необхідно мати такі інструменти та обладнання:
- Бур.
- Рулетка, рівень, кутник та інші вимірювальні інструменти.
- Комплект лопат (штикова, совкова, породна).
- Відра й корито для розчину.
- Бетономішалка.
- Кельма.
- УШМ.
- Вязальне пристосування і спеціальні ножиці для різання арматури.
- Вібраційна булава для ущільнення бетонної суміші.
З матеріалів:
- Щебінь, цемент, пісок.
- Пиломатеріали.
- Арматура, 12-14 мм.
- Вода.
- Дріт вязальний.
- Руберойд або бітумна мастика.
В першу чергу фундамент палі своїми руками передбачає цикл робіт з буріння свердловин потрібних розмірів і діаметра, їх армування і заливку бетонним розчином. Для виконання бурових робіт можна використовувати звичайний будівельний бур і робити всі операції своїми руками.
Перед початком робіт з буріння потрібно скласти ситуаційний план на набивної фундамент відповідно до проведених обчисленнями і аналізом характеристик грунту. При цьому повинні бути враховані всі статичні і динамічні навантаження, які можуть виникнути в процесі експлуатації будівлі.
Максимальний діаметр ручного бура становить 250 мм, що дозволяє бурити отвори завглибшки до 4-6 м з використанням додаткових секцій. Також сучасні бури надають можливість робити розширення у вигляді подпятника діаметром від 0,4 до 0,6 м в нижній частині вироблення.
У місці наміченого буріння роблять поглиблення своїми руками на штик лопати. На бурі роблять розмітку кінцевої точки буріння. Буріння виробляють за годинниковою стрілкою, вибуреного грунт у міру проходки витягують з свердловини. Складні грунту розпушують штиковою лопатою, камені розбивають ломом або прутком арматури.
Бетонування отворів під опори
Після закінчення бурових робіт необхідно зробити пристосування для влаштування оголовків свердловин. Для цього з покрівельного руберойду роблять циліндри по внутрішньому діаметру отвору довжиною близько 250-300 мм. Ці пристосування послужать опалубкою і направляючими для заливки. Після чого циліндри вставляють в свердловини своїми руками.
Відмова від вищевказаної опалубки обіцяє масу неприємностей у вигляді витоку бетонного молочка, збільшення шорсткості зовнішньої поверхні опор і втрати міцності оголовка палі. Після влаштування оголовків виготовляють і опускають всередину свердловини арматурний каркас майбутніх стовпів. Каркас вяжуть вязанням дротом, і складається він з 3-4 вертикальних прутів будівельної (8-12 мм) арматури, зєднаної поперечними горизонтальними звязками з кроком 0,5-0,6 м. Верхня частина арматури повинна виступати на 0,4-0, 6 м для занурення в тіло майбутнього ростверку. Після закріплення арматурного каркаса, свердловина заповнюється розчином і ущільнюється вібратором.
Далі переходять до пристрою горизонтального ростверку, який призначений для звязку опор і рівномірного перерозподілу навантажень на поверхню грунту і палі. До найпоширеніших типів ростверків можна віднести:
- Збірні.
- Монолітні.
- Збірно-монолітні.
По розташуванню над поверхнею землі ростверки ділять на низькі і високі. Низькі ростверки поглиблюють прямо в землю, а високі - розташовують над її поверхнею. Для легкої споруди перетин стрічки ростверку повинна дорівнювати 300 (400) мм х 300 (400) мм. Центральна вісь стрічки повинна розташовуватися над центральною горизонтальною віссю ряду паль. Перед заливанням стрічки виконують підсипку і пристрій опалубки з обрізної дошки. Далі виготовляється арматурний каркас своїми руками за проектом і укладається всередину опалубки на цеглу. В опалубку заливають бетон М-200 і чекають до повного його висихання і набору міцності (1-2 місяці).
Що ще необхідно знати:
- Не використовуйте фундамент на палях при ймовірності горизонтального руху грунту і можливих його просадках.
- Зробіть спеціальні дослідження і розрахунок грунту на стійкість для виключення висмикування палі і перекидання будови.
- Після затвердіння ростверку зробіть його забирку.
Таким чином, при дотриманні всіх рекомендацій і будівельних норм, можна отримати незамінний і практично ідеальний фундамент палі в короткі терміни.