Пальовий фундамент: технологія будівництва, несуча здатність, інструкція, відео і фото

Щоб спроектувати та звести пальовий фундамент своїми руками, необхідно вивчити великий обсяг інформації. У статті містяться відомості про основних різновидах паль і їх особливості, а також наводяться алгоритми за самостійним влаштуванню пальових підстав.

Вертикальні Грунтові опори дозволяють вести будівництво навіть на складних грунтах

Особливості пальових фундаментів

Різновиди паль

Схематичне зображення різних видів паль

Паля – це подовжена опорна конструкція, яка занурюється в грунт, забезпечуючи основи необхідну несучу здатність. Палі можуть розташовуватися в Грунті або вертикально, або під кутом – це залежить від того, які навантаження вони будуть сприймати.

Дерев'яні опори

Палі діляться на групи по цілому ряду ознак. Найбільш актуальні класифікації будуть наведені нижче.

По матеріалу изготовления:

• деревянные;
• железобетонные;
• бетонные;
• металлические;
• комбіновані (дерево + метал або бетон + метал).

Залізобетонні вироби промислового виробництва

За способом занурення:

• забивні – занурюються в грунт механічним способом (забивання, бурозабивка, вибропогружение).

Різниця між формою забивних і набивних конструкцій

• набивні – формуються безпосередньо в товщі грунту шляхом заповнення пробуреної свердловини бетоном. Можуть додатково посилюватися армуванням з металу;

Гвинтова конструкція

• гвинтові нижня частина палі оснащується конічної насадкою з лопатями. При зануренні насадка угвинчується в грунт, одночасно ущільнюючи його, що забезпечує надійну фіксацію опори.

За типом впливу на грунт:

Ліворуч – висяча паля, праворуч – стійка

• висячі – утримуються в необхідному положенні за рахунок тертя грунту про стрижень палі. Можуть давати осаду;
• палі-стійки – спираються на щільну основу, яка зазвичай знаходиться під слабонесущим шаром грунту. Осадка таких конструкцій мінімальна.

Пальовий фундамент може бути зведений з використанням будь різновиди деталей. Однак доцільність використання та трудомісткість зведення буде різною у різних конструкцій, тому на практиці в приватному будівництві застосовують тільки деякі з них.

Способи установки паль

Фундаменти з використанням вертикальних підземних опор можуть проектуватися за різними схемами. Розміщення паль залежить в першу чергу від характеристик об'єктів, яким вони будуть забезпечувати несучу здатність.

Розташування паль може бути наступним:

1. Поодинокі. Встановлюються або на кутах легкої конструкції (каркасний будиночок), або під вертикальними елементами малої площі (стійки, колони). Також можлива закладка опорних паль під навантажені елементи фундаменту (наприклад, під основу печі).

Стрічкове підстава, посилене палями із залізобетону

1. Стрічкові. Являють собою ряди паль (гвинтових, забивних або набивних), об'єднаних в єдину конструкцію. Монтаж стрічкового фундаменту виконується під несучими стінами та іншими протяжними об'єктами.

«Кущ» під масивної опорою

1. Кущі. Кілька паль, встановлених близько один до одного під навантаженим об'єктом. Як правило, кущ розташовують під колоною, стійкою або важким підставою внутрішньої конструкції.

Пальове поле

1. Поля. Пальовий фундамент такого типу являє собою систему з одиночних пір, кущів і стрічок, встановлених на обмеженій площі. Забезпечує хорошу несучу здатність, може зводитися під багатоповерхову споруду.

Палі під фундамент, використовувані не поодинці, а в складі куща, стрічки або поля, зазвичай об'єднуються з допомогою особливої конструкції – ростверк. Ростверки роблять з бетону, металу або дерева.

Конструкції ростверків

В залежності від розміщення ростверки бувають:

1. Низькими – розташовуються нижче рівня грунту. Завдяки цьому пальовий фундамент сприймає навантаження всієї поверхнею (частина передається грунту), а не окремими опорами, що підвищує сумарну несучу здатність.
2. Підвищеними – розташовуються відразу над поверхнею грунту. Зведення підвищеного ростверку виключає передачу навантаження на грунт, що важливо при будівництві на рухливих грунтах.
3. Високими – встановлюються на значній висоті. Будівництво пальового фундаменту з високим ростверком практикують при будівництві гідротехнічних споруд, а також при зведенні будинків з просторими підпільними приміщеннями.

Приклад використання високого ростверку

Причини застосування

Пристрій пальового фундаменту здійснюється з кількох причин:

Конструкція дозволяє пройти слабкий грунт

1. Будівництво на слабкому грунті – текучем суглинку або глині, лессовидном підставі, пливуни, рослинному грунті і т. д. В цьому випадку монтаж глибинних підземних опор забезпечує передачу навантаження від конструкції до більш щільної основи, що лежить під слабким шаром.

Також подібні підстави ефективні при промерзанні пучинистих грунтів на глибину 1,5 м і більше.

1. Необхідність економії часу або коштів. Зводячи будинок на палях своїми руками, ми не тільки скорочуємо обсяг земляних робіт і витрата бетону, але і суттєво зменшуємо термін реалізації проекту.

Комбінація стрічкового підстави із заглибленими опорами

1. Компенсація недоліків стрічкового або стовпчастого підстави. Якщо в результаті розрахунків виявляється, що для забезпечення потрібної несучої здатності необхідно звести занадто широкий (1,5 м і більше) стрічковий моноліт, то його замінюють пальової конструкцією.

Також основа із залізобетонних паль та інших опорних конструкцій зі значним заглибленням можна використовувати в якості додаткового, комбінуючи її з іншими видами фундаментів.

Методики пристрою

Спосіб 1. Заливка буронабивних конструкцій

При зведенні приватних будинків використовуються два типи пальових конструкцій:

• підстави з буронабивних паль;
• пальово-гвинтові фундаменти.

Пальовий фундамент набивного типу з ростверком з армованого бетону

У цьому розділі описана технологія пристрою буронабивного підстави.

1. Заливка паль виконується з використанням бетонного розчину. На один куб бетону береться 290 кг цементу М400, 260 кг піску і 1375 кг щебеню. Оптимальна вологість – не більше 70% від маси цементу.
2. Для роботи використовується або звичайний ямобур, або спеціальний бур ТІСЕ, що дозволяє формувати розширення в нижній частині гнізда під палю.

Ямобури для формування уширення в нижній частині

1. Також вельми бажаним буде наявність глибинного вібратора. Вібраційна обробка дозволяє мінімізувати обсяг залученого в розчин повітря. Завдяки цьому тіло палі буде більш щільною, а значить – більш міцним.

Підставу ТІСЕ – схема пристрою

Кількість паль підбирається в залежності від несучої здатності, яка, в свою чергу, залежить від типу Грунту та від габаритів палі. Для опор ТІСЕ можна скористатися такою таблицею:

Тип грунтаСопротивление основи, кг/м2Несущая здатність опори, т, при діаметрі основи, мм:250400500600Глина6,02,97,51117Суглинок3,51,74,46,910Супесь3,51,74,46,910 Пісок средний5,02,56,31014,7 Насипний Грунт (з ущільненням)1,50,71,92,84,2 Насипний Грунт (без ущільнення)1,00,51,32,02,8

Орієнтуючись на розрахункове навантаження від споруди і приминаючи до уваги отриману несучу здатність опори, розраховуємо необхідну кількість паль для пристрою фундаменту.

Технологія монтажу буронабивної конструкції описується в таблиці:

ИллюстрацииПорядок робітПопередні роботи. На ділянку наноситься розмітка, відзначаються точки установки паль. При монтажі низького ростверку під нього викопується траншея і встановлюється опалубка.Буріння. З допомогою ямобура по розмітці виконується буріння на проектну глибину (мінімум 1500 мм). При влаштуванні паль ТІСЕ в нижній частині кожного гнізда робиться розширення для формування опорної підошви.

На дно заглиблень засипається 10 - 30 см піску, після його підсипка ущільнюється. Заливка. В гнізда вставляється оболонка з руберойду або цупкого пергаміну. Встановлюється арматурний каркас.

В оболонку заливається бетон, який ущільнюється з використанням глибинного вібратора.

При відсутності вібратора ущільнення розчину проводиться шляхом трамбування з використанням ручного інструменту.Фінішні роботи. Приблизно через 3 – 4 години після схоплювання бетону конструкції проливаються водою, після чого накриваються поліетиленом для набору міцності.

В опалубку ростверку укладається арматурний каркас, і далі виконується заливка ростверку. Ростверк також ущільнюється вібратором і висушується під поліетиленом.

Спосіб 2. Установка гвинтових опор з подальшою бетонировкой

Схема пристрою та технологія монтажу фундаменту на гвинтових палях відрізняється від описаної вище, причому досить сильно.

Основна відмінність полягає саме в конструкції основного несучого елемента:

Конструкція несучого елемента

1. Гвинтова паля являє собою товстостінну металеву трубу, яка після установки в грунт заповнюється бетонним розчином.
2. В нижній частині труби монтується конічне вістря, що полегшує занурення палі.
3. Для заглиблення опори з допомогою обертання до вістря кріпляться гвинтові лопаті. Завдяки їх наявності сама паля працює як бур.

Різні наконечники на гвинтової палі

Інструкція по влаштуванню пальово-гвинтового підстави представлена у вигляді таблиці:

ИллюстрацииПорядок робітЗанурення. Установка гвинтових паль по розмітці виконується шляхом загвинчування в грунт. Роботи можуть виконуватися як за допомогою спеціального обладнання, так і вручну. При закручуванні строго контролюється вертикальність осьової частини.

Лидерное буріння застосовується у виняткових випадках, при необхідності занурення в дуже щільний грунт. Звичайно ж для занурення стандартної палі достатньо зусиль бригади в 2 - 4 людини.Обрізка. Виступаючі над грунтом частини паль обрізаються по потрібному рівню. Це дозволяє отримати ідеальну площину незалежно від глибини занурення кожної окремої опори.Заливка. Внутрішні порожнини заповнюються цементно-піщаним розчином або бетоном. Крім додання міцності це сприяє витіснення кисню, а значить, знижує інтенсивність внутрішньої корозії опор.Обв'язка. До верхніх частин паль приварюються оголовки з опорними площадками, які і забезпечать сприйняття вагових навантажень. Замість окремих оголовків можливий монтаж ростверку (обв'язка). Для виготовлення ростверку найчастіше використовується швелер, який укладається на палі, вирівнюється і приварюється до них.

На відміну від набивного, гвинтовий фундамент зводиться набагато швидше і з меншими трудовитратами. Крім того, незважаючи на необхідність покупки досить дорогих опор сумарна його вартість також буде нижче.

Ціна виробу залежить від довжини, діаметра, а також особливостей конструкції. Найдешевші різновиди коштують від 750 рублів, а більш дорогі палі з посиленими наконечниками і протикорозійним покриттям обійдуться мінімум 1200 руб/шт.

Плюси і мінуси підстав

Хоч пальовий фундамент і не є універсальним, у нього є як переваги, так і недоліки.

Основні плюси:

Будувати на палях можна практично скрізь!

1. Можливість зведення споруди практично на будь-якій підставі. За умови професійної проектування і грамотної реалізації проекту можна підібрати таку конструкцію пальового підстави, яка забезпечить будівлі потрібний запас міцності і надійності.

Обсяг земляних робіт при використанні паль буде куди нижче, ніж при заливці моноліту

1. Мінімізація витрат і прискорення будівництва. В першу чергу це досягається за рахунок зменшення обсягу земляних робіт, оскільки для пальових конструкцій не потрібна масивна виїмка грунту.
2. Ущільнення Грунту при зануренні без виїмки - у гвинтових різновидів це додатковий плюс.
3. Можливість відмови від «мокрих» процесів. Монтаж свайновинтового фундаменту дозволяє значно скоротити час роботи. У той час як заливка звичайних бетонних підстав вимагає значного часу для сушіння розчину.

Основні мінуси:

Оцінити несучу здатність грунту без геологічних вишукувань неможливо

1. Ускладнення і подорожчання проектних робіт.
2. Необхідність проведення геологічних вишукувань для оцінки несучої здатності грунтів.
3. Необхідність влаштування ростверку для об'єднання паль в єдину систему.

Монтаж ростверку (на фото) – дорога і трудомістка частина роботи

1. Складність (а іноді і неможливість) пристрою підвальних і підпільних приміщень, цокольних поверхів і т. д.
2. Досить висока вартість деталей при влаштуванні гвинтових підстав –.

Незважаючи на перераховані недоліки, такий фундамент є одним з найбільш популярних інженерних рішень, у тому числі – в приватному будівництві.

Висновок

Пальовий фундамент – конструкція, вельми вимоглива до якості облаштування. Якщо ж все зробити правильно (в цьому вам допоможуть поради, схеми і відео в цій статті), то основа вийде надійним і довговічність. Відповіді на запитання за описаною технологією можна отримати в коментарях нижче.