Як побудувати будинок на палях

Перш ніж приступати до будівництва будинку, дуже багато хто з вас знають, що спочатку необхідно визначитися з типом фундаменту. Одного разу, готуючи під фундамент котлован, ви виявили, що грунт стає слабкішим в міру заглиблення замість того, щоб з глибиною ущільнюватися все більше. Якщо, в кінці кінців, ви досягли твердого підстави, то найменш дорогим і найпростішим є рішення розміщення стрічкового фундаменту. Але в разі, коли слабкий грунт розташований нижче розумних меж, то доцільніше влаштувати інші типи конструкції, одним з яких виступає фундамент палі для будинку.

Поняття пальового фундаменту

З давніх-давен на території, яка часто піддавалася затоплення, люди зводили будинки на палях, вбитих в землю. Палі виготовляли з колод і заганялись вручну в грунт - подібний процес хоч і відбирав у забудовників багато сил і часу, але дозволяв, проте, підняти на метр-два будинок і врятувати від води майно.

Фундамент палі досі користується великою популярністю, коли доводиться споруджувати будівлю на слабкому грунті, Маломіцні або сільносжімаемом, тобто на такому ґрунті, що не підходить для звичайного мелкозаглубленного фундаменту.

Фундамент палі характеризується великою кількістю переваг і серед будівельників вважався одним з найнадійніших конструкцій. Якщо порівнювати фундамент і стовпчастий фундамент, технологія пальового фундаменту є набагато простіше, тому що відпадає необхідність виривати ями, засипати пазухи і робити опалубку.

При зведенні пальового фундаменту іноді виходить обійтися без земляних робіт - палі прийнято вганяти спеціальною технікою в грунт, а свердловини для буронабивних паль можна пробурити за допомогою ручного будівельного бура.

Фундамент палі найширше застосування знайшов в цивільному і промисловому будівництві. Використання пальового фундаменту сприяє скороченню роботи зі спорудження підвалу будівель, або взагалі виключає подібне з будівельних робіт. З великим успіхом пальові фундаменти використовуються в будівництві котеджів, заміських житлових і дачних будинків.

Причини вибору пальових фундаментів

Чим же може бути обумовлено пристрій пальового фундаменту при будівництві заміського будинку? Головною причиною виступає слабкий верхній шар грунту. До слабкого грунту зараховують рослинні грунти з торфом або перегноєм, лесовидні грунти, які втрачають стійкість при наявності води, піщано-глинисті грунти пливуни, що сильно насичені водою, суглинки і глинисті грунти в поточному і пластичному стані.

У вище описаних ситуаціях є необхідність навантаження перенести від будівлі до більш щільному грунті, яка розташовується на глибині. Фундамент палі також дозволяє впоратися з пучінісностимі грунтами.

Ще однією причиною з іншого боку є будівництво в щільних грунтах. Пальові фундаменти можуть використовуватися для зменшення обсягу земельної роботи і витрат, які можуть спровокувати такі роботи - вивезення грунту після риття котловану, засипання і подальше бетонування.

Якщо ви вирішили з малими затратами і швидко звести фундамент, то зведення пальового фундаменту своїми руками для цих цілей підійде як не можна до речі. Щоб встановити палю, який має довжину 3 метри і діаметр 30 сантиметрів, вам потрібно вирити 0,2 метрів кубічних землі. У випадку з вибором стрічкового фундаменту, обсяги земельних робіт будуть істотно більше.

Якщо ви вибираєте фундамент виходячи з різновиду несучого кістяка, наприклад, якщо застосовується каркасний остов на слабкому грунті, то раціональніше влаштувати не стрічковий фундамент, а пальові «кущі» під колони.

Конструкції пальового фундаменту під будинок

Існує багато різновидів пальових фундаментів, що залежать від виду використовуваних паль і методики їх виготовлення, розташування паль під спорудою, рівня занурення паль в грунт і конструкції ростверків. Загострити свою увагу варто виключно на тих конструкціях пальового фундаменту, які під силу забудовнику створювати своїми руками.

Палі представляють собою довгі стрижні, які занурюються в грунт в готовому вигляді або виготовляються безпосередньо в грунті. З одного боку готові палі мають загострений кінець, що прийнято загострювати і захищати залізним наконечником від різних пошкоджень при зануренні в грунт. На верхній кінець надягають сталеве кільце, щоб паля НЕ розкололася від ударів молота. З приводу виготовляються паль, то подібна методика має на увазі буріння свердловин з армуванням і наступної заливанням бетонної маси.

За способом занурення в землю палі підрозділяються на:

забивні, які занурюються за допомогою віброзанурювачів і подібних вдавлюючих механізмів;
бурові залізобетонні палі, які встановлюються в пробурених свердловинах;
набивні бетонні палі і палі із залізобетону, які створюються за допомогою буріння свердловини і заливки бетону;
гвинтові палі, що встановлюються шляхом закручування в грунту палі в формі свердла.

За методом впливу палі бувають:

висячі палі, які передають навантаження шляхом тертя землі об стінки паль;
стійки, що передають навантаження на міцний грунт, який знаходиться під товщею слабкою грунту. Даний фундамент майже не дає опади.

За принципом розташування бувають палі:

поодинокі, які виконують роль окремо стоїть опори;
об'єднані в пальові стрічки, що розташовуються по периметру стін і розподіляють навантаження рівномірно;
об'єднані в пальові кущі, що розміщуються під колонами несучих основ будівель.

Розташування та матеріали паль

З приводу креслення пальового фундаменту і розташування паль, то вони, як правило, розміщуються строго вертикально, але існують і варіанти похилого розміщення паль. Такі рішення використовуються зазвичай в грунті з горизонтальними силами, наприклад, на майданчику під впливом довготривалих опадів або весняного танення можуть виникнути сили, що викликають зрушення ґрунтів.

Матеріали, які використовуються для виготовлення паль:

Дерево. Палями з деревини виступають очищені рівні стовпи, що мають діаметр до 34 сантиметрів і завдовжки до 8,5 м. Для виробів використовують тверді хвойні породи дерева (модрину, сосну, ялина і ялицю). Дерев'яні палі вважають найдешевшим способом, проте практикують його рідко. Це пояснюється схильністю деревини швидкого гниття. Однак використовуючи доступні сьогодні на ринку препарати для обробки дерева, подібна методика має право на життя.
Сталь. Недоліків у подібних паль багато. По-перше, потрібно кранове обладнання, якщо діаметр труб складає більше 10 сантиметрів і завдовжки більше 3 метрів. Також необхідно обробити метал найретельнішим чином за допомогою антикорозійного покриття. До того ж такий спосіб передбачає великі витрати металу.
Залізобетон. Перевагою цих паль виступає можливість їх виконання безпосередньо на місці, якщо в наявності є відповідна техніка. Для виготовлення подібних паль використовують бетон не нижче маркування М200. Термін корисної служби залізобетонних паль становить більше 100 років.

Найкращими варіантами для приватного заміського будівництва виступають залізобетонні вироби суцільного перерізу, гвинтові сталеві і набивні бетонні палі. Найкращим рішенням заглиблення називають буронабивної спосіб.

Технологія будівництва фундаменту палі

Якщо порівнювати методику зведення стовпчастого фундаменту, що вимагає риття ям з укосами, створення опалубки і засипання пазух, то технологія будівництва фундаменту палі є більш технологічною. Фундамент в загальному вигляді має на увазі буріння свердловини певного діаметра, установку в неї арматури і заливку в створену яму бетону. Великий плюс подібного варіанту криється в тому, що можна виконувати буріння свердловини ручним будівельним буром.

Кількість буронабивних паль, що будуть розташовуватися по периметру будівлі і зафіксуються в плані пальового фундаменту, слід визначати, виходячи з ваги майбутнього житлового будинку разом з експлуатаційними навантаженнями. Параметри внутрішніх паль вийде визначити, враховуючи навантаження, які створюються підлогою, покрівлею, перегородками та експлуатаційними навантаженнями.

При підрахунках необхідно не забувати, що максимально можливе значення діаметра ручного бура, який можна використовувати вручну, має сягати 300 міліметрів, подібні бури в вільному продажі є в великому асортименті. Можна регулювати довжину штанги бурів, а це дозволяє в свою чергу виконувати свердловини глибиною до 5 метрів і більше.

Ріжучі лопаті бура розташовуються таким способом, щоб прикладаються зусилля при бурінні були мінімальними. Зараз випускаються будівельні апарати для ручного буріння, що дозволяють влаштовувати значне розширення нижньої частини свердловини. Разом з цим виходить опорна п'ята для палі, що дозволяє ефектно скоротити кількість паль і заощадити бетон.

Якщо вам потрібно бурити свердловину діаметром 500-600 міліметрів, то для роботи прийнято використовувати моторизовані і електричні бури. Наприклад, електричний ям-бур, що застосовується для буріння свердловини під установку високовольтних ліній і допомагає отримати свердловину діаметром до одного і глибиною до чотирьох метрів.

Бетонування і армування паль

Після того, як були пробурені свердловини, необхідно подивитися керівництво про пальовій фундаменті і виготовити труби з руберойду по діаметру свердловини, які мають довжину на 200-300 міліметрів більше, ніж глибина ями. Верхню частину «труби» потрібно робити з двох-трьох шарів руберойду, потім стягнути їх за допомогою м'якої сталевого дроту. Ця частина стане опалубкою. Потім акуратно вставте трубу в свердловину.

Якщо на дні в свердловині є в невеликій кількості вода, то не потрібно на це звертати увагу. Однак якщо води більше 1/4 глибини ями, то перед заливкою бетону її слід відкачати.

Якщо не використовувати так звану «трубу», то це спровокує негативні результати, які впливають на міцність стовпів фундаменту. Коли бетон схоплюється і набирає міцність, велике значення залишається за наявністю в бетонній масі «цементного молочка», а воно з легкістю може піти в грунт, і в результаті не вийти проектної міцності.

Сили морозного обдимання при промерзанні грунту будуть діяти набагато сильніше на шорсткі стінки палі, що отримані при заливці бетону в яму без облаштування труби, ніж більш гладкі з використанням «труби».

Коли свердловина зроблена, для збільшення міцності стовпів потрібно зробити просторовий арматурний каркас. Досить трьох вертикальних прутків з арматури діаметрів 6 міліметрів, які скріплені між собою через кожні 500-600 міліметрів поперечиною.

Вертикальні стержні для з'єднання стовпів і ростверку потрібно виводити вище заливаються виробів на висоту, що дорівнює висоті ростверку мінус два-три сантиметри. Після установки в свердловину каркаса подається бетон (40 - 60 сантиметрів), при цьому виробляють його ущільнення з використанням вібраторів.

Ростверком фундаменту пальового типу виступає конструкція, що об'єднує палі і забезпечує рівномірний розподіл навантажень на грунт і палі. Ростверки бувають збірними, монолітними і збірно-монолітними, а також високими і низькими. Низькі ростверки розміщуються заглибленими в грунт, і частина вертикальних навантажень передається на грунт. З приводу високих ростверків, то їх навантаження повністю передається на палі.

висота - не менш 300 міліметрів;
при однорядном розміщенні паль ширину приймають рівною ширині цоколя, якщо цоколь відсутня - товщині стіни першого поверху, але не менше 400 міліметрів.

Не допускається розрізання або перетин ростверку санітарно-технічними трубопроводами. Відхилення від вертикального положення центрів паль після бетонування або занурення не повинно становити більше 5 сантиметрів.

Довжина такого стрижня повинна бути рівною ширині палі з пластинками-обмежувачами, що приварені з обох сторін. Їх висоти повинно вистачити для захоплення палі і елемента ростверку, що монтується. Потім монтажний стик прийнято бетонувати, а коротиші вертикальних стрижнів - приварювати до монтажних петель ростверку з використанням арматурних стержнів бажаної довжини.

При заміні збірної балки ростверку на залізобетонні несучі перемички їх рекомендується закріплювати між собою зварюванням шляхом арматурних стержнів або пов'язувати дротяної скручуванням. Після того, як ростверк влаштований, всі шви і стики потрібно заповнити цементним розчином або дрібнозернистим бетоном.

Перед зведенням стін житлового будинку потрібно перевірити позначки верхньої площині ростверку і вирівняти при необхідності цементним розчином під монтажний горизонт. Для цього можна скористатися нівеліром або водяним рівнем. Перевірку розмірів ростверку і прямоугольности плану остаточно вимірюють його діагоналі і сторони.

Обмеження у використанні пальового фундаменту

Не дивлячись на всі переваги і вартість пальового фундаменту, ці конструкції мають і свої недоліки, а якщо бути точніше - обмеження, які перешкоджають їх застосуванню, а саме:

Фундамент палі поганий в горизонтально-рухомий грунті, до якої відносять просадні і набухають грунти. Характерність землі можна визначити тільки за допомогою лабораторних досліджень, в рамках яких знадобиться проведення детального геологічного дослідження через недостатній рівень стійкості до перекидання.
При влаштуванні пальового фундаменту виникають труднощі з будівництвом цоколя. Простір між палями потрібно заповнити (виконати забирку) як і в конструкції стовпчастих фундаментів. А це додаткові витрати грошей і витрати сил.

Таким чином, ви знаєте, в яких випадках варто влаштовувати фундамент палі на своїй земельній ділянці, і як зробити фундамент палі. Вибираючи фундамент для власного житлового будинку, необхідно добре обміркувати всі можливі мінуси і плюси, щоб прийняти остаточне рішення. Якщо ви не розберетеся в усьому, фундамент палі може не тільки виявитися ідеальним рішенням в будівництві, але і стати найбільшою помилкою.