Делаем сваи из пластиковых канализационных труб

Пластиковые трубы, используемые для удаления сточных вод, успешно используются как несъемная опалубка для заливки монолитных ЖБ опор свайного фундамента. Благодаря большому диаметру, фундамент из труб ПВХ создает мощное основание, выдерживающее высокие нагрузки. Несущая способность свай из канализационных труб формируется благодаря заполнению внутренней пустоты армированным монолитным бетоном.

Особенности фундамента

Канализационные трубы из пластика представляют собой полые цилиндры с небольшим расширением с одной стороны. Это расширение позволяет плотно соединять отдельные элементы, создавая трубопроводы требуемой протяженности.

Свая в такой опалубке — это бетонный элемент основания с расположенным внутри арматурным каркасом. Опору, вылитую из бетонного раствора внутри трубы ПВХ, одновременно относят к столбчатым фундаментам и сваям. Оба определения правильны.

Для чего используют

Свайный фундамент передает через точечные опоры нагрузку от здания на твердые слои грунта (скалистые, каменистые и суглинистые), минуя непрочные. Свайный фундамент эффективен на участках с пучинистым грунтом, и в местах, где часто происходят сильные весенние паводки.

При сооружении фундамента нужно заглубить нижние части свай, изготовленных из пластиковых канализационных труб, ниже уровня грунтовых вод до глубины, где почва не промерзает. Опоры в таком положении меньше подвергаются деформациям, которые возможны из-за сезонного пучения грунта.

Фундамент на канализационных пластиковых трубах используется для таких построек как:

• Щитовые дома.
• Каркасные.
• Бревенчатые и сложенные из бруса строения.

Допустимо даже возводить двухэтажные дома, используя свайный фундамент из труб большого сечения. Но на таком основании нельзя строить здания из камня, кирпичной кладки. Вес стен из этих материалов фундамент может не выдержать.

Преимущества фундамента

Основание из канализационных труб обладает положительными свойствами:

• Длительный срок службы опалубки. Используемый материал ПВХ по заверениям изготовителей служит не меньше 50 лет.
• Стойкость к агрессивным веществам и низким температурам.
• Небольшой вес, но одновременно высокая прочность и жесткость.
• Множество размеров труб. Сечение бывает в пределах 110 мм, 160 мм, вплоть до диаметра 630 мм. Все трубы производят стандартных размеров.
• Благодаря гладкой поверхности стенок труб, при возникновении пучения почва просто скользит по ним, не выталкивая опоры вверх.
• Легкие изделия упрощают перевозку и складирование.
• Пластик легко поддается обработке, его можно резать торцовочной электропилой и даже простой ножовкой.
• Изготовление свай выполняется вручную, не нужно нанимать мощную строительную технику.
• Расположение свай выше уровня почвы позволяет проветриваться подпольному объему воздуха. Это снижает возможность скопления влаги, что в свою очередь снижает риск появления грибковых и плесневых колоний, не дает убежища грызунам и вредным насекомым.

Пластиковые трубы, предназначенные для внутренней канализации (серого цвета), стоят заметно меньше оранжевых труб. Но они предназначены для внутренних работ, поэтому в грунте смогут выдержать намного меньше времени. Но основная цель использования несъемной опалубки — создание ЖБ столба. А столб из железобетона можно эксплуатировать примерно 150 лет.

Минусы опор из пластиковых труб

Серые трубы из поливинилхлорида, предназначенные для канализации внутри помещений, производят с максимальным диаметром 110 мм. Продукция оранжевого цвета, используемая вне помещений, выпускается сечением от 110 до 630 мм.

Основными минусами фундамента на пластиковых трубах считают то, что:

• Основания используются исключительно для легких строений, например, для каркасного здания.
• Трубы заполняют бетонным раствором исключительно в теплое время. При минусовой температуре фундамент построить невозможно. Раствор бетона способен схватываться и набирать прочность исключительно при плюсовой температуре.
• Конструкция фундамента из свай, сильно осложняет, а скорее и вовсе исключает создание цокольного этажа и подвала.

Требования к стройматериалу

На современном рынке продают ПВХ трубы множества производителей. Продукция выпускается разной длины, сечения, массы и толщины стенки. Наиболее популярны изделия для устройства безнапорной канализации. Для изготовления свай лучше всего подходят трубы с гладкими стенками.

Сваи из гофрированных пластиковых канализационных труб не делают. Ребристая поверхность не может скользить в замерзшей или пучинистой почве, что может стать причиной деформации или смещения опорного элемента.

Для фундамента в основном применяют трубы сечением 160 миллиметров, со стенками 3.2–4 мм толщиной. Изделия реализуют 500, 1000, 2000 и 3000 мм длиной. Такое разнообразие размеров позволяет собирать секции разной длины для изготовления опорного элемента.

Какой вес сможет выдержать свая, прямо зависит от ее диаметра. Каждая труба сечением 160 мм легко выдерживает нагрузку в несколько сотен кг. Чем сечение больше, тем большую массу способен выдерживать фундамент из ПВХ.

Расчеты фундамента

Расчеты необходимы, чтобы точно определить оптимальное количество свай, способных гарантированно обеспечить стабильную опору для дома.

Зная сечение труб, например, 160 мм, несложно рассчитать опорную площадь каждой сваи: S = πR² = 3.14 х 80² = 0.02 м².

Определение параметров свайного фундамента выполняется в несколько стадий:

1. Оценка массы здания.
2. Расчет требуемой для этой массы площади опоры.
3. Определение несущих способностей грунта на участке.
4. Количество и схема размещения свай.
5. Определение длины каждого опорного элемента.

Расчет массы дома

Следует учесть все возможные нагрузки. Среди них общая масса всех элементов здания, нагрузка на крышу от снега, вес мебели, технических устройств. Дополнительно учитывается максимальный вес одновременно находящихся в доме людей. Чтобы не допустить просчетов, полученное число умножают на 1.1.

Требуемая площадь опоры

Общую нагрузку делят на сечение (площадь) здания. Так определяют удельную нагрузку на единицу площади (кг/см²). Полученный параметр должен быть меньше сопротивления почвы на участке на 10–15%.

Полученную площадь строения делят на поперечное сечение опор, чтобы определить требуемое количество опорных элементов.

Параметры грунта

Столбчатый фундамент из труб используют на участках, на которых верхний слой почвы слабоструктурный (болотистые, пучинистые и глинистые грунты). По этой причине важно, чтобы сваи достигли твердых пластов грунта. На стройплощадке проводят опытное бурение для нахождения подходящего места. Хорошо, если удастся найти каменистые, скальные или суглинистые пласты. В ходе исследований отбирают вынутый кубик грунта (объемом 1 см³) и определяют сопротивление почвы давлением.

Данные можно также получить из вертикальной съемки с привязкой к участку. Документы хранятся в архитектурном отделе местной администрации. Кроме того, в документах приводится глубина промерзания грунта и высота расположения грунтовых вод. Эти данные потребуются для определения длины свайных опор.

Схема размещения свай

Оптимально требуемое количество свай определяют с учетом нагрузки сопротивлению почвы на участке. Опираясь на полученные данные, составляют схему установки свай, придерживаясь условия: опорные элементы нужно располагать с интервалом максимум 1.5–1.6 м. Сваи обязательно устанавливают по углам дома и в точках пересечения всех несущих стен. Такое планирование необходимо для того, чтобы нагрузку от массы здания равномерно распределить по площади будущего фундамента.

Длина опорных элементов

Размер свай определяют с учетом:

• Глубины промерзания.
• Высоты расположения грунтовых вод.
• Глубины расположения твердых слоев почвы.

Дополнительно учитывают размер наземной части опоры (не меньше 300 мм).

Например, глубина, на которую может замерзнуть почва — 300 мм, твердые пласты почвы расположены на 200 мм глубже, а воды могут появиться на глубине 1500 мм. С учетом этих параметров сваи нужно заглублять на 700 мм, если добавить высоту наземной части, то опорные элементы нужно делать 1100 мм длиной.

Самостоятельное сооружение фундамента

Это описание не служит прямым указанием, а только рассказывает об общей последовательности работ. В каждом случае нужно учитывать индивидуальные особенности постройки. Столбчатый фундамент из пластиковых труб своими руками сооружается поэтапно:

1. Подготовка строительного участка.
2. Закупка инструментов и материалов.
3. Разметка участка под фундамент.
4. Бурение скважин для свай.
5. Размещение ПВХ труб.
6. Установка арматурного каркаса.
7. Заливка бетонного раствора.
8. Обратная засыпка.

В первую очередь площадку очищают от мусора, снимают плодородный слой, одновременно удаляя всю растительность.

Для работы потребуются:

• Трубы ПВХ, желательно предназначенные для наружной канализации (оранжевые).
• Компоненты для бетонного раствора.
• Арматура сечением 8–10 мм.
• Арматура с гладкой поверхностью сечением 6 мм.
• Вязальная проволока.

Понадобятся такие инструменты:

• Лопаты разного вида.
• Садовая тачка.
• Бур для подготовки скважин.
• Лазерный уровень.
• Приспособления для подготовки бетона.
• Нож и ручная ножовка.
• Несколько ведер.

Разметка

Потребуется 2 геодезические рулетки, колышки (подойдут обрезки арматуры) и бечевка. С помощью колышков и бечевки размечают точки установки свай.

Например, нужно сделать разметку под дом 4х4 м. Сначала вбивается один колышек. Отступив от него на 4 м, следует установить еще один. Для третьего нужно рассчитать длину диагонали. Пригодятся школьные знания, в частности теорема Пифагора.

Последний колышек размещаем по диагонали, как и третий. Проверяем расстояние между 3 и 4 отметками. При площади основания 4х4 допустима погрешность до 5 мм. К колышкам привязывают бечевку и отмечают центр сторон квадрата, где обязательно нужно установить сваи.

Подготовка скважин

Отверстие нужно делать строго вертикально.

В скважины вертикально устанавливаются трубы. Их следует выставить по уровню. Пустоты вокруг заполняют почвой.

Когда все сваи будут установлены, выравнивают их вершины. На первой трубе отмечают нужную высоту фундамента. Используя простой гидроуровень, метку переносят на другие сваи.

По разметке обрезают трубы болгаркой.

Когда все сваи обрезаны по размеру, следует проконтролировать их высоту.

Армирование и бетонирование

Сгибают и связывают прутья арматуры, формируя каркас в виде треугольной конструкции. Опускать в трубу нужно так, чтобы до стенок оставался зазор 2–3 см.

Подготавливается бетонный раствор, желательно гравий заменить мелкой галькой. Заливают бетон и уплотняют его вибратором.

Как сделать пятку на свае

В свайном основании дома утолщение (пятка), расположенная на нижней части опоры, намного увеличивает его эффективность. Такой конструкционный элемент позволит свае лучше опираться на грунт, и одновременно будет удерживать ее в почве.

Сформировать и вылить пятку можно, если использовать специальный бур, который удаляет объем почвы большего диаметра. В скважину его опускают в сложенном состоянии. Внизу устройство раскрывается, создавая нужно расширение, а срезанная почва попадает в емкость. Когда спецбур вынимают, его плечи убираются, и выбранная почва переносится на поверхность.

Полученное расширение на нижней части опоры заливается бетонным раствором до того, как трубы будут опущены в скважину.

Если торопиться некуда, то сваи желательно подготовить осенью, а уже начинать строить дом лучше весной. На протяжении зимнего времени опорные элементы осядут, и будет хорошо видно, как они установятся по высоте. А когда полностью окрепнет бетон, можно без опаски сооружать ростверк и дальше проводить строительные работы.

Ростверк

Любой свайный фундамент требует создания единого несущего пояса, его называют ростверком. Этот элемент делается разными способами, выполняет декоративную и заградительную функцию. Он соединяет в единую конструкцию все установленные опорные элементы. Ростверк, кроме того, служит как основание для наружной отделки, для устройства теплоизоляции и защиты стен от влаги.

К сооружению ростверка приступают сразу же после застывания бетона, поскольку столбчатый фундамент нельзя оставлять без нагрузки на длительное время (столбы могут деформироваться).

Возможные ошибки

Малейшая ошибка в технологии приведет к постепенной деформации основания и последующего разрушения конструктивных элементов дома:

• При неправильном расчете веса строения будет установлено мало свай, поэтому фундамент получится слабым. Стены будут трескаться и оседать. Для исправления проблемы придется усиливать установленные опорные элементы.
• При ошибках в определении вида почвы на участке сваи могут проваливаться. Для ликвидации проблемы придется их упрочнять. Усиливают верхнюю часть ленточным фундаментом, допустимо дополнительное соединение свай в одну конструкцию арматурой. Перед устранением ошибки сваи нужно поднять до нужной высоты.

Свайный фундамент из ПВХ труб, предназначенных для канализации, по силам будет соорудить даже неопытному строителю. Если выполнять все работы по правилам, застройщик сможет обустроить надежное и прочное основание, на котором дом простоит не одно десятилетие. Но расчеты все же лучше доверить квалифицированным специалистам.

Видео по теме