Hlavním účelem pilotových základů je zpevnit půdu a učinit ji dostatečně stabilní pro hlavní konstrukci. K tomu existuje několik typů nosných konstrukcí, které mohou jít hluboko do desítek metrů. Na zemi jsou hromady navíc svázány mříží a může to být i jiné. Rozumíme spolu s odborníky, co je pilotové zakládání, jaké jsou jeho klady a zápory.
Odborníci na tento materiál:
- Alexandr Steshov, projektový manažer pro dřevozpracující průmysl ve společnosti MosOptTorg LLC;
- Sergej Shuruta, přední designér OOO Profit Engineering.
Co je pilotový základ
Piloty se dělí na nosné, které přenášejí zatížení shora dolů, a závěsné, které poskytují pevnost díky tření se zemí po celé délce (Foto: Creative commons)
Pilotový základ je nosná konstrukce skládající se z několika sloupových prvků zapuštěných do země a propojených na povrchu. Patří k typu hlubokého pokládání a skládá se z roštu a hromádek umístěných jednotlivě nebo ve skupinách. Ty jsou vyrobeny ze železobetonu nebo oceli, méně často ze dřeva. Jejich délka a šířka se liší projekt od projektu: až 2 m v průměru a přes 15 m na délku.
Hlavním účelem pilot je rovnoměrné rozložení zatížení ze stavby na pevné vrstvy zeminy. Jejich únosnost je zajištěna tlakem vytvářeným okolní zhutněnou zeminou.
Mříž je vodorovný rám, který spojuje hromady vyčnívající nad zemí. Díky němu se celá konstrukce stává jednou, mříž také zajišťuje rozložení zátěže po celé ploše základu.
Pilotové základy jsou široce používány ve všech typech staveb, včetně výškových. Například na základně mrakodrapu Burdž Chalífa v Dubaji je téměř 200 pilot, každá o délce asi 50 m [1]. Tento typ základů je vhodný i pro soukromé domy. Je obzvláště populární v projektech prefabrikovaných rámů. Zde je několik dalších situací, kdy může být nutné použití pilotového systému:
- při vysokých hladinách podzemních vod a v oblastech náchylných k erozi;
- pokud projekt počítá s nerovnoměrným zatížením budovy;
- když není možné vykopat velký objem zeminy pro stavbu jiného typu základů;
- na nerovném terénu se silnými poklesy, svahem atd.;
- v oblastech, kde se staví velké a těžké stavby a půda pod nimi je slabá, podléhá osídlení;
- v případě, že na konstrukci budou působit horizontální síly (silný vítr, zemětřesení, vlny atd.), pilotový základ pomůže odolávat ohybu;
- pro odolnost vůči zvedacím silám, například ve vzdouvajících se půdách;
- v klimatických pásmech, kde hloubka mrazu přesahuje 2 m.
Výhody pilotového založení
Ve srovnání s pásovým nebo deskovým základem je pilotový základ vhodný pro jakoukoli půdu, včetně bažinaté a rašelinné. Umožňuje dostat se k plnohodnotným odolným vrstvám, má vysokou spolehlivost, poměrně rychlou rychlost výstavby a pracovat můžete v kteroukoli roční dobu.
Nevýhody pilotového základu
Mezi nevýhody pilotového základu patří skutečnost, že instalace některých typů vyžaduje speciální těžké vybavení a kvalifikaci stavitelů. To se nakonec sníží na náklady. Kromě toho může být instalace takového základu při jízdě docela hlučná a silné vibrace mohou poškodit blízké budovy. V soukromé bytové výstavbě při použití šroubových kovových pilot existuje riziko nákupu původně nekvalitního výrobku, pokud výrobce šetřil na tloušťce kovu a jeho ochranné úpravě.
Typy pilotového založení
Délka podzemní části pilotového základu může být mnohonásobně větší než šířka na povrchu (Foto: Wikimedia Commons)
Existuje několik způsobů klasifikace pilotových základů: podle materiálů a technologie hloubení.
Podle způsobu instalace se pilotové základy dělí na [2]:
- Drop-in. Piloty, nejčastěji železobetonové, se zapouštějí do země pomocí speciálních kladiv a vibroúderových zařízení. Takové podpěry jsou odlévány předem v továrně a dodávány na staveniště;
- Vrtání. Tato metoda zahrnuje předvrtání studny. Poté je v něm instalována hotová podpěra nebo je dutina nalita betonovou směsí s předběžnou výztuží;
- Plněné. Pro takové piloty se předvrtají studny nebo se do země zatlačí podpěra a následuje vykopání zeminy z její dutiny. Po naplnění hromady betonovou směsí;
- Šroub. Jsou zašroubovány do země jako šroub, který jde do stromu. Takové podpěry sestávají z kovového hřídele s alespoň jednou spirálovou čepelí. Lze je přišroubovat ručně pákami nebo speciální mechanickou instalací.
Materiály pro výrobu pilot:
- Beton. Značka betonu musí splňovat požadavky na mrazuvzdornost a voděodolnost předepsané v GOST 19804.6 a SP 63.13330;
- dřevo. K jejich výrobě se používají jehličnaté dřeviny: borovice, smrk, modřín a jedle. Průměr takové podpěry podle norem by měl být alespoň 22-34 cm, délka – 6,5 a 8,5 m;
- Kov. K dispozici v oceli a z tvárné litiny. Tloušťka dříku šroubové hromady musí být nejméně 3 mm a čepele – 4 mm;
- kombinovaný. Ke zvýšení nosnosti použijte více než dvě technologie.
Sergey Shuruta, Vedoucí designér ve společnosti Profit Engineering LLC:
— Šnekové piloty jsou jedny z nejoblíbenějších. Jsou lehké, snadno se instalují a některé z nich lze použít dvakrát. Vrtané a ražené piloty se montují přímo na staveništi, což znamená, že odpadá dodávka a skladování. Na rozdíl od šroubových základů však takové základy vydrží nejvyšší zatížení. Nevýhody zahrnují přítomnost mokré práce, což znamená, že bude obtížné provádět práce v zimě, stejně jako nemožnost naložit piloty ihned po jejich instalaci.
Šroubový nebo hnaný pilotový základ: co je lepší?
Piloty se dodávají v různých sekcích, pevných a složených, s uzavřeným nebo otevřeným spodním koncem (Foto: Shutterstock)
Při výběru mezi vrutem a betonovým základem se musíte zaměřit na typ konstrukce, říká Alexander Steshov, projektový manažer pro dřevozpracující průmysl ve společnosti MosOptTorg LLC. Pokud to zatížení, stejně jako typ půdy, dovolí, pak je výhodnější použít šroubové piloty. Betonová kladiva se přitom historicky osvědčila, neboť mají za sebou již století bezproblémové praxe. Zkušenosti se šroubovými pilotami v bytové výstavbě jsou poměrně malé.
Hromadný šroubový základ
Populární v soukromé bytové výstavbě. Používá se při stavbě lehkých panelových nebo dřevěných domů (Foto: Shutterstock)
Jedná se o sadu kovových tyčí se spirálovou pracovní částí (lopatky), které jsou zašroubovány do země s určitým krokem pod nosné stěny. Tento typ základů je podle odborníka zajímavý pro svou dostupnou cenu a snadnou instalaci.
Alexander Steshov, projektový manažer pro dřevozpracující průmysl ve společnosti MosOptTorg LLC:
— Ve stavební veřejnosti existuje subjektivní názor, že životnost šroubových pilot je krátká a činí 50–70 let. Důvodem je koroze, která se může vyskytovat na styku pilot s povrchem terénu. V historii hromadného používání pilotových šroubových základů v soukromé bytové výstavbě (v Rusku je to asi 20 let) však dosud nebyly zjištěny žádné problémy s jejich provozem.
výhody:
- jednoduchost a vysoká rychlost instalace. Není potřeba provádět zemní práce, používat těžkou techniku. Několik lidí může nainstalovat podpory za pár dní;
- možnost instalace na nerovném místě. Pomocí hromádek různých délek můžete položit základ na malý svah bez vyrovnání místa;
- cena. Z ekonomického hlediska je to nejziskovější varianta.
nevýhody:
- nízká nosnost. Vhodné pouze pro stavbu lehkých domů a konstrukcí. Na takovém základu nelze postavit například monolitický dům;
- život omezena odolností proti korozi;
- ne pro všechny půdy. Například, když je podzemní voda blízko země nebo na kamenité půdě, nepoužívají se;
- vyžaduje pečlivé zacházení a skladování pro zachování integrity antikorozního povlaku.
Betonový pilotový základ
Vhodné pro budovy z cihel a kamene, ale častěji se staví pod průmyslové a výškové budovy (Foto: Shutterstock)
Skládá se ze železobetonových tyčí se špičatým hrotem, které jsou zaraženy do země speciální instalací. Tento typ základů lze postavit tam, kde nelze použít jiné typy. Expert říká, že například všechny výškové budovy v podmínkách permafrostu v oblastech Dálného severu jsou postaveny na hnaných železobetonových pilotách.
výhody:
- relativní jednoduchost a vysoká rychlost instalace, protože není nutné provádět výkopové práce. Budete však potřebovat pilotovou instalaci, se kterou lze podpěry namontovat za pár dní;
- vysoká nosnost a všestrannost z hlediska typu půdy;
- trvanlivost. Betonová ocel je umístěna uvnitř betonu, nehrozí ji koroze. Životnost vysoce kvalitního betonu dosahuje 150 let.
nevýhody:
- dražšínež základ z pilotových šroubů;
- instalace vyžaduje speciální vybavení;
- dodatečné výdaje na dodávku pilot z výroby, jejich vyložení na staveništi.
Typy mříží pro pilotové založení
Mřížka je trám nebo deska, která spojuje hlavy pilot a dodatečně přerozděluje zatížení na ně. Jako grilovací materiály se používá železobeton, kov nebo dřevo.
Podle způsobu instalace existují tři hlavní typy grilu:
- monolitické. Proveďte s nacpanými, znuděnými a hnanými hromadami. Vyznačuje se vysokou pracností a složitostí, proto se jeho použití doporučuje při vysokém zatížení;
- prefabrikovaný monolitický. Skládá se z prefabrikovaných železobetonových výrobků, jejichž spoje jsou monolitické. Nejčastěji se nachází v průmyslových zařízeních;
- vyrobeno. Je vyroben z kovových nebo dřevěných trámů vzájemně propojených. „Tento typ mříže je z hlediska instalace nejjednodušší, doporučuje se jej používat ve spojení se šroubovými piloty pro stavbu dřevěných domů, užitkových budov, přístřešků, vstupních prostor,“ poznamenává Sergey Shuruta.
Kromě toho jsou mříže rozděleny podle výšky:
- Vysoký. Ve značné vzdálenosti od povrchu Země. Doporučuje se používat u dřevostaveb, aby byla spodní část budovy odvětrána, řeší se problém vlhčení konstrukcí, stejně jako u budov umístěných na místech s velkým sklonem;
- Zvýšená. V úrovni terénu pod roštem je vyroben písko-štěrkový polštář o tloušťce 15–20 cm, nejčastěji se používá u monolitického roštu. Mezi výhody takového přistání podle odborníků patří uzavření obrysu budovy, což zjednodušuje izolaci;
- Nízký. Pod úrovní terénu. Stavební specialisté nedoporučují používat tento typ ve zvedacích půdách, protože existuje vysoká pravděpodobnost jeho vytlačování a zničení. Kromě toho je třeba poznamenat působivý objem zemních prací.
Zůstaňte v obraze s důležitými zprávami – sledujte telegramový kanál RBC-Nedvizhimost
Základem každé konstrukce je základ – spojuje celou budovu, dodává jí stabilitu a chrání ji před deformací. Výběr nadace je ovlivněn nejen parametry budoucího bydlení, ale také ukazateli půdy (typ půdy) na místě. Chování půdy velmi často představuje překvapení, která nelze nazvat příjemným.
Mnoho standardních projektů je navrženo pro jakékoli podmínky (kromě oblastí s permafrostem). Taková míra bezpečnosti nadace je drahá a ne vždy oprávněná; logičtější je objednat individuální inženýrsko-geologické průzkumy. Pokud rozbor odhalí nestabilní zeminu, může se pouze založení na ražených pilotách stát základem pro bezproblémovou výstavbu a dlouhodobý provoz bydlení.
O pilotovém založení
Stavba domu je nákladná záležitost a mnoho lidí dává přednost snížení nákladů tím, že se vyhnou testování půdy. Praktičtí majitelé považují geologické práce za investici do budoucnosti, která je chrání před velkými zklamáními. V plovoucích, písčitých, bažinatých a rašelinných půdách (s vysokou podzemní vodou a nízkou hustotou) nelze ani drahý monolitický základ považovat za spolehlivý. V takových podmínkách je předem určen výběr základu pro soukromou budovu. V moderní příměstské výstavbě jsou oblíbené různé pilotové technologie. Rozlišují se podle následujících parametrů:
Imerzní metody
Metoda je zvolena na základě výsledků geologie a konstrukčních charakteristik budoucího domu. Aby bylo možné správně rozložit zatížení, musí být železobetonové piloty pro základ ponořeny do hloubky husté, stabilní vrstvy. Podpěry jsou pohřbeny různými způsoby:
- Zabivný. Běžná metoda; ražené piloty se zarážejí hluboko do skály pomocí mechanismu s hydraulickým nebo pneumatickým kladivem.
- Metoda odsazení (pomocí statického tlaku).
- Průnik vibrací. Na místo vykopané zeminy se položí duté skořepinové piloty, nalije se beton.
Hnané piloty pro soukromý dům se nalévají pomocí jedné z následujících technologií:
- Boronabivnaja. Do vrtané studny se vloží bednění (například trubka), nainstalují se výztužné tyče a nalije se beton.
- Buroinjekce. Do studny se pod tlakem přivádí betonová směs, poté je instalována výztužná klec.
- Mletý cement. Do studny se přivádí směs zeminy a cementu. Obsah cementu, cena a pevnost takové hromady je 2krát nižší než u cementové hromady.
Typy podpěr
Výběr materiálu vlasu je ovlivněn:
- Návrhové zatížení na něj přenesené během provozu.
- Odhadovaná životnost domu.
- Velikost podpory.
V nízkopodlažní stavbě jsou podpěry běžné:
- Železobetonové piloty pro základ. Nejběžnější a cenově dostupná možnost, schopná odolat značnému zatížení a navržená pro 70-100 let provozu. Používají se piloty čtvercového průřezu, vyztužené výztuží, s jedním zahroceným koncem. K výrobě se používá beton s propustností vody minimálně W a mrazuvzdorností minimálně F 150.
- Ocel. Instalace takových produktů (šroub) je rychlá a proto velmi atraktivní. Různé válcované výrobky (trubky, kanály, kolejnice) fungují jako hromady; používají se pro drobné stavby domácností, životnost je omezena na 40-60 let.
- Dřevo. Postupně ustupujte od hromadného používání. Dřevěné výrobky jsou opodstatněné při stavbě lehkých budov, jejichž životnost nepřesahuje 30-40 let. Mohou být použity při stavbě dřevěných a rámových domů, pokud jsou vyrobeny z tvrdého dřeva (dub, borovice, modřín).
Online kalkulačka základů
Chcete-li zjistit přibližnou cenu základů typu “mřížka na pilotech”, použijte následující kalkulačku:
Stavba základů na ražených pilotách
V soukromé výstavbě se nosné základy používají na železobetonových hnaných pilotách dvou možností – deska a páska. Deskové základy fungují dobře na složitých půdách náchylných k horizontálním pohybům. Pásková základna – standard pro nízkopodlažní konstrukce. Mají jinou oblast podpory, ale při správném výpočtu zaručují stabilní polohu soukromé budovy. Hromady se instalují několika způsoby:
- Jednotlivé hromady. Podpěry jsou umístěny v určitých problémových bodech.
- Řádky. Pod budoucí stěny a příčky se zarážejí piloty.
- pole. Tento postup se používá pro uspořádání pilotového základu; pilotové pole se méně běžně používá v nízkopodlažní výstavbě.
Popis videa
Jaké jsou výhody a nevýhody pilotového šroubového zakládání? Dá se za málo peněz udělat kvalitní základ? Podívejte se na toto video:
Princip použití grilování
Založení na železobetonových pilotách je spojeno do společné konstrukce horní částí, betonovým pásem (mřížkou). Mřížka se instaluje několika způsoby:
- Vysoká (závěsná). Mezi spodní částí pásky a zemí je volný prostor. Metoda se používá při stavbě altánů a van.
- Nepohřbený. Páska se zaboří do země do mělké hloubky.
- Pohřben. Nadace získává další sílu.
Rostverk není povinným prvkem. Při stavbě malých lehkých konstrukcí (letních domů) v závěsné verzi se často používá mřížka z profilovaných kovových výrobků (I-nosník nebo kanál). Kov je venku, snižuje se pravděpodobnost rychlé koroze.
požadavky na ražené piloty; výpočet jejich počtu
V praxi se nejčastěji používají železobetonové piloty čtvercového nebo kruhového průřezu (od 200 do 300 mm), jednostranně zahrocené. Vysoce kvalitní výrobky jsou vyráběny v dílenských podmínkách ze železobetonu.
Aby základ na železobetonových pilotách spolehlivě zvládl zatížení, je nejprve vypočítán počet pilot a hloubka jejich zaražení, která se může pohybovat od 3 do 10 m. Pro stanovení parametrů základu jsou následující: vzít v úvahu:
- Typ půdy. Nejpřesněji ji určíte pomocí geologického průzkumu, ale můžete použít i referenční knihu.
- Hmotnost domu. Stanovuje se na základě materiálů vynaložených na stavbu (v metrech krychlových) a hmotnosti 1 metru krychlového (tabulková hodnota). Hmotnost střechy, stropů, betonového roštu a dokončovacích materiálů se vypočítává samostatně. K množství se připočítává hmotnost nábytku (cca 7-10 tun).
Výpočty jsou vždy prováděny s rezervou bezpečnosti, takže celková částka se zvyšuje o 30 %. Hmotnost konstrukce nechť je 180 tun. Železobetonová pilota dlouhá 4 metry udrží průměrné zatížení 20 tun (pro hlinité půdy); proto 9 pilot bude schopno rovnoměrně a bezpečně rozložit celé zatížení konstrukce.
Výhody a nevýhody použití ražených železobetonových pilot
Základ na hnaných železobetonových podpěrách se používá jak pro obytné soukromé domy (ze dřeva, cihel a dřeva), tak pro stavby domácností (altány, lázně, garáže, kůlny, ploty a letní kuchyně). Základem pro výběr ražených pilot je nejen problematická zemina, ale také vlastnosti reliéfu (svahy, rokle, jámy). Výhody zakládání ražených pilot jsou:
- Účinnost. Často jsou jedinou vhodnou cestou (v oblastech se svahem, bažinatým). Jediným omezením jsou kamenité půdy.
- Rychlost. Základ je postaven za 1 den (zařízení konvenčního základu trvá 5-7 dní). Stavba může pokračovat v den výstavby (po nalití pravidelného základu můžete začít stavět zdi 20-25 dní po nalití).
Popis videa
O výhodách a nevýhodách pilotových základů ve videu:
- Ekonomika s nulovým cyklem. Minimální množství výkopu snižuje náklady na založení o 20-25%. Spotřeba betonu se sníží o 20-30%; práce lze provádět celoročně, což neovlivní kvalitu nadace.
- Nosnost. vysoký; zatížení na 1 hromadu dosahuje 40-50 t. Pevnost je dále umocněna roštem, který pomáhá rozložit zatížení konstrukce.
- Trvanlivost. Garantovaná životnost 100 let.
Založení na pilotách pro soukromý dům pomocí řízené technologie má své nevýhody:
- Omezení v projektu soukromého domu. Přítomnost pilotového základu neznamená uspořádání suterénu nebo suterénu.
- Limit vzdálenosti do nejbližší budovy. Podle požadavků SNiP 3.02.01-87 existují omezení pro použití lehkého kladiva (o hmotnosti do 7 tun) na osobním pozemku.
- Technické vybavení. Bez specializovaného vybavení se neobejdete.
- Chyba výzkumu. Neopatrný geologický průzkum (nebo jeho nedostatek) má někdy za následek deformaci základů.
Popis videa
O pilotovém základu ve videu:
Pilotové základy na klíč
Založení železobetonových pilot je běžné konstrukční řešení, vhodné pro stavbu na místě s nerovným terénem a nestabilní zeminou. Objednání základů na klíč od stavební organizace je výhodné z mnoha důvodů:
- Načasování. Provedení díla a termín dodání jsou uvedeny ve smlouvě.
- Rozumné ceny. V ceně je zahrnuta dodávka podpěr na stavbu a použití beranidla. Po instalaci a vyrovnání podpěr můžete okamžitě přejít k grilovacímu zařízení.
- Podmínky. Přípravu území, značení a jízdu provádějí zkušení specialisté, jejichž práce je zaručena.
Náklady na dopravu a jízdu podpěr jsou kompenzovány úsporou materiálu a času. Za dům o rozloze 200 m2 (oblast Moskva) je cena:
- Pilový základ. Instalace pilot – 380-400 tisíc rublů, vázání s mřížkou – od 750 tisíc rublů, komplexní balíček (spolu s železobetonovou podlahou) – od 1100 tisíc rublů.
- Monolitická deska. 1500-1600 tisíc rublů
- Páska. 1600-1750 tisíc rublů
Cena za zarážení železobetonových pilot závisí na jejich velikosti:
- Úsek 0,2×0,2 m, délka 3 m – 6-7 tisíc rublů.
- Délka 4 m – 7,5-8,3 tisíc rublů.
- Délka 5 m – 8,5-9,5 tisíc rublů.
- Délka 6 m – 9,5-11,5 tisíc rublů.
Popis videa
O nadaci s grilem pro soukromý dům ve videu:
Stavební etapy
Po uzavření smlouvy a stanovení parametrů základu pilotového roštu začínají terénní práce:
- Příprava. Staveniště je srovnáno a očištěno od suti, navezeny materiály.
- Označení. Návrhová poloha podpěr se zjišťuje v přírodě pomocí geodetických přístrojů (teodolit, niveleta).
- Snaž se. Je zaražena zkušební pilota (hodnota zeminy).
- Bodováníka. Hnané piloty pro soukromý dům jsou instalovány na požadovaném místě, uvedeny do svislé polohy a ponořeny do země do požadované hloubky.
- Řezání. Pomocí vodováhy (přístroj na měření relativních výšek) se ve stejné výšce označí a odříznou horní části podpěr.
- Uspořádání mřížky. Kolem podpěr je sestaveno bednění, ve kterém je výztužná kostra pletená a upevněná; beton se nalije do připravené formy.
Profesionální vybavení
Před několika desetiletími byla technologie uspořádání pilotového základu nákladným a těžkopádným postupem. Pro venkovské domy byly použity alternativní možnosti – šroubové a vyvrtané piloty, méně spolehlivé a odolné.
Dnes se v soukromé výstavbě používají různé kolové a housenkové beranidla. Účinně se vyrovnávají s pilotami pro základy pro venkovské domy a chaty pomocí speciálního hydraulického zařízení. Takové mechanismy nedeformují piloty a fungují na všech typech půd.
Závěr
Vzhled v soukromé výstavbě základů na železobetonových pilotách umožnil vytvořit spolehlivé domy jakékoli velikosti, kde to bylo dříve nemožné nebo obtížné. Základ na hnaných pilotách, vybavených moderní technologií as ohledem na vlastnosti půdy, je schopen sloužit jako spolehlivá podpora pro venkovský dům jakéhokoli typu.
