Свайный фундамент: плюсы и минусы

Свайный фундамент на сегодняшний день является одним из наиболее популярных способов устройства основания под легкие жилые дома, хотя сферы его применения не ограничиваются индивидуальным жилищным строительством. Обуславливается распространенность такого фундамента простотой и универсальностью технологии, сравнительно низкой стоимостью работ под ключ.

Виды фундамента

Одной из важных, хотя и невидимых со стороны, частей дома является фундамент. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж данного участка строительства, зависит долговечность и качество постройки.

В зависимости от технологии установки и области применения фундаменты можно классифицировать следующим образом:

  1. Ленточный фундамент используется в основном в малоэтажном строительстве. Он подразделяется на сборный, состоящий из блоков, и монолитный – в виде опалубки, в которую заливается бетон
  2. Монолитный фундамент, очень прочный, применяют в местах, где существует опасность проседания грунта. Представляет собой монолитную железобетонную плиту.
  3. Столбчатый фундамент закладывают при строительстве одноэтажных домов. Выполняется в виде столбиков, которые затем соединяются балочной обвязкой.
  4. Свайный фундамент в последнее время получает все большее распространение благодаря надежности, универсальности и доступности монтажа своими руками.

Преимущества, недостатки

Плюсы:

  • Сооружение может устанавливаться на любых типах почв, за исключением каменистого грунта.
  • Доступность.
  • Быстрый монтаж.
  • Устанавливать бетонное сооружение можно зимой, летом.
  • Установка может производиться с применением спецтехники, собственными силами.
  • Устанавливая сваи, не нужно беспокоиться о ровности ландшафта.
  • Монтаж сводится к бурению скважины, избавляет от большого объема земляной работы.

Минусы:

  • Есть риск, что сваи дадут осадку неравномерно.
  • Нельзя обустроить нулевой этаж.
  • Плохие теплоизоляционные свойства.

Какие сваи лучше для такого фундамента?

По материалам сваи могут быть железобетонными, бетонными, металлическими и изредка деревянными. Также различают висячие сваи, передающие нагрузку бани на боковые поверхности, и сваи-стойки – которые этот же вес передают уже на материнский грунт.

Современный свайный фундамент с ростверком делается сегодня и с набивными сваями, которые удобно укладывать в подготовленные отверстия прямо на месте строительства, и инъекционными – они заливаются в неширокие отверстия до 12 см с одиночной арматурой. Неплохая альтернатива и забивные сваи – готовые столбы, которые забиваются в землю специальной техникой.

Плюсы свайно-ростверкового фундамента

Как и любое другое основание, рассматриваемый вид, имеет ряд особенностей, в том числе и преимуществ, а именно:

  • Высокий уровень устойчивости, что является неотъемлемым требованием при возведении сооружения на подвижных и неустойчивых почвах. Возводимая конструкция останется неподвижной даже в случае землетрясений (когда происходит движение грунта).
  • Максимальная нагрузка, которую может удержать рассматриваемый фундамент, составляет 5 тонн, этот показатель является рекордным по сравнению с аналогичной способностью других видов фундамента.
  • Плюс ко всему такое основание является идеальным вариантом для строительства несложных сооружений, даже если они возводятся на достаточно сложных по своей структуре грунтах (к примеру, в гористой местности, где большую часть грунта составляют камни, меньшую – сыпучий слой).
  • Возможность возводить фундамент на неровных поверхностях (склонах), благодаря использованию свай различной высоты.
  • Такой вид считается дешевой разновидностью, что дает возможность изрядно сэкономить в процессе строительства.
  • Невозможность воздействия на свайно-ростверковый фундамент вод из грунтов. К тому же поверхность основания никак не контактирует с грунтом, на котором он возведен, а значит, грызуны в данном случае не страшны.
  • Возможно возведения без использования какой-либо сложной техники для строительства.
  • Отсутствие необходимости проведения выравнивания грунта, чистки территории, на которой будет возводиться конструкция.

Виды свайных оснований

Сваи, как опорные конструкции, применяют с целью прохождения слабых слоёв почвы и достижения плотных пластов грунта. Конструкция опоры принимает на себя нагрузку от здания и передаёт её на прочное грунтовое основание, минуя слабые ненадёжные слои почвы. Свайный фундамент под дом из газобетона может состоять из опор различной конструкции:

  • забивные;
  • буронабивные;
  • винтовые.

Забивные сваи

Железобетонные сваи помимо опирания на плотный грунт, удерживаются за счёт сил трения боковой поверхности о почву. Забивные опоры изготавливают в заводских условиях. В основном они применяются в промышленном и гражданском строительстве для возведения многоэтажных зданий и сооружений.

Опоры устанавливают с помощью сваебойной установки. Для построек из газобетона забивные железобетонные сваи практически не применяются из-за экономической целесообразности. Дорого и невыгодно.

Буронабивные опоры

Для зданий из газобетона наиболее часто применяют буронабивные опоры. Основой опор являются асбоцементные трубы. Устанавливают опоры следующим образом:

  1. Строительный участок размечают под будущие буронабивные опоры.
  2. Разметку делают шнуром и колышками.
  3. В местах разметки бурят скважины заданной глубины ручным буром или механизированной бурильной установкой.
  4. Дно отверстий заполняют песком слоем 200 – 300 мм. Песчаная подушка предохранит от протекания жидкого бетонного раствора непосредственно в грунт.
  5. В скважины опускают асбестовые трубы.
  6. В трубы помещают металлические каркасы.
  7. Сваи заполняют бетонным раствором. Заливку делают послойно толщиной 50 см. Каждый слой бетона уплотняют.
  8. Бетон в асбестовой трубе трамбую отрезком арматуры периодического профиля. Если позволяет диаметр трубы, бетон уплотняют электрическим вибратором.
  9. Сваи делают, как выступающими над землёй, так и вровень с нею.

Виды свай и их применение

Сваи могут быть деревянными, металлическими и железобетонными:

  1. Забивные сваи.  В основном они используются в многоэтажном промышленно-гражданском строительстве для уплотнения грунта. Использование забивных свай для строительства частных домов не оправдано экономически.
  2. Винтовые сваи. Используются для временных сооружений.
  3. Буронабивные сваи без расширения внизу. Из-за простоты изготовления очень часто используются при строительстве домов хозспособом, то есть когда заказчик своими силами, либо с помощью «дикой» бригады возводит дом.
  4. Буронабивные сваи с расширением (уширением) внизу. Эти сваи засчет нижнего расширения имеют площадь опоры в шесть раз больше, чем у обычной сваи. Они не могут быть вытолкнуты морозным пучением опять же из-за расширения внизу, которое находится ниже глубины промерзания. Могут применяться как для деревянных, так и для тяжелых каменных 2-3 этажных домов. Есть также опыт строительства пятиэтажных домов на сваях с расширением внизу.

Следует отметить, что на буронабивных сваях с расширением или без него строят также мосты, эстакады, причалы и, если для малоэтажного строительства сваи делают глубиной около двух метров, то для мостов бурят сваи до 30 метров глубиной. Такие сваи используют также при строительстве на вечной мерзлоте и при изготовлении фундаментов по так называемой технологии «стена в грунте». Но эта тема другой статьи.

Минусы свайных конструкций

При всех достоинствах свайного основания, у него хватает и слабых мест:

  • необходимость проведения геолого-разведческих работ для уточнения характеристик грунта, определения глубины промерзания почвы и залегания грунтовых вод;
  • необходимость применения специализированной дорогостоящей техники для вкручивания свай;
  • некоторая опасность повреждения близкорасположенных построек при использовании тяжелых молотов ввиду сильных колебаний почвы;
  • такой фундамент не позволяет спроектировать полноценные подвальные помещения под домом;

Но самая главная опасность заключается в неправильно проведенных расчетах при планировании обустройства таких фундаментов и ошибках при возведении. Ведь долговечность конструкции напрямую зависит от используемых свай и качества их монтажа:

  • малое количество свай не справится с функцией надежной опоры для строения;
  • недостаточная длина свай приводит к проседанию основания, ввиду того, что строение оказывает давление не на прочные слои почвы, а на рыхлый грунт;
  • малый диаметр свай не обеспечит необходимую несущую способность;
  • неверно выбранный шаг между сваями делает основание неустойчивым и недолговечным;
  • неверно заглубленные стержни могут выдавливаться из земли, что приведет перекосу дома;

Все плюсы свайного фундамента будут сведены на нет при неверном расчете или несоблюдении технологии его возведения. Поэтому если Вы планируете заложить надежную основу здания или жилого дома, лучше доверить эту работу опытным строительным организациям.

Наши специалисты, обладающие всеми необходимыми профессиональными знаниями и навыками, в короткие сроки зальют качественный свайный фундамент, который Вы еще долгие годы будете вспоминать хорошим словом.

Устройство свайно-винтового фундамента

Такое основание представляет собой множество свай, которые ввинчиваются в грунт и являются единым свайным полем. Чтобы создать фундамент для коттеджа, применяются элементы, диаметр которых 10,8 см, а длина 250 см, при этом лопасть имеет диаметр 30 см.

Когда сваю вкрутят в грунт, она будет возвышаться над землей на 0,5 м. После этого на стволе делают оголовок с помощью сварки. Чаще всего его габариты составляют 25 на 25 см.

Оголовок необходим, чтобы закрепить на него обвязочный брус (швеллер либо ростверк), на него затем будет установлено здание.

Винтовая свая выполнена в виде трубы из металла, на заостренном конце имеется лопасть.

Именно за счет лопасти свая легко ввинчивается в почву, уплотняет ее, достигая требуемой глубины и упираясь в плотное естественное основание. Это значит, что винтовая свая способна нести расчетную нагрузку, как только будет установлена.

Читайте также:  Вентиляционные продухи в фундаменте и расчет отдушин

Длина изделий, их диаметр и предназначение могут отличаться:

  • винтовая свая с диаметром 7,6 см – применяется при возведении ограждений, беседок, а также пристроек с небольшим весом;
  • изделие с диаметром 8,9 см используется для создания бытовок, причалов;
  • винтовая свая, диаметр которой 10,8 см, подходит для возведения каркасных строений, а также коттеджей из бруса;
  • свая с диаметром более 13,3 см применяется при строительстве коттеджей из оцилиндрованного бревна, пенобетона, а также для возведения зданий промышленного назначения.

Чтобы не ошибиться, выбирая параметры свай, учитывайте следующие особенности:

  • насколько толстая металлическая стенка ствола. Если изделие высококачественное, этот параметр должен составлять 4–4,5 мм;
  • какова толщина металлической лопасти. Оптимальный вариант – от 0,5 см;
  • насколько качественно выполнен сварной шов. Не должно быть раковин, а также непроваренных областей;
  • наличие защитного слоя. Когда слой нанесенной краски недостаточной толщины либо низкого качества, он сотрется от соприкосновения с почвой во время ввинчивания элемента.

Куда сходить в Ярославле: самые популярные места Перейти

В продаже встречаются изделия с литым наконечником. Отличаются они тем, что наконечник и лопасть представляют собой цельный элемент, выполненный в заводских условиях, его просто крепят к стволу с помощью сварки.

Надежность свай с литым наконечником выше по сравнению со сварными, поскольку толщина лопасти больше, а сварной шов один. Такие сваи можно ввинчивать в почву, в которой есть множество твердых включений, например корни деревьев и камни.

У свайно-ленточного основания есть много достоинств. Однако главный плюс — сделать такой фундамент получится своими руками. Поскольку на стальных трубах есть лопасти, установить их получится вдвоем с помощником. В редких случаях требуется нанять технику либо применить спецоборудование.

Какие еще преимущества есть у такого свайного основания:

  • Установка свайно-винтового фундамента проходит быстро, даже если ввинчивать элементы вы будете самостоятельно. Потребуется около двух дней, все зависит от габаритов дома.
  • Продолжать строительные работы можно сразу же, как только все элементы будут вкручены. Конечно, если обвязка свайного фундамента выполнена с помощью балок из древесины либо металла.
  • Такое основание способно выдержать неравномерные нагрузки, к примеру если на фундамент воздействует вертикальное давление от строения, а также горизонтальные нагрузки. Допустимо небольшое отклонение (на несколько градусов) свай с лопастями от вертикальной оси. В результате нагрузка распределится по всем элементам равномерно.

Назначение и функции.

Устройство свайного ростверкового фундамента. Сваи оптимальны на участке со сложным рельефом.

При проектировании собственного частного дома обязательно нужно разобраться, что это такое свайный фундамент с монолитным ростверком, и подходит ли он для этого конкретного случая.

В качестве несущих опор сваи являются оптимальным вариантом в сложных геологических условиях, когда силы пучения оказывают значительное воздействие на подземные конструкции, а большой уровень промерзания потребует заглубления монолитной ленты свыше 2 м.

На схеме показано, как работает конструкция свайного ростверка:

Технология изготовления отличается от обычной установки здания на сваи тем, что все опоры связываются в единое основание цельным поясом, принимающим и распределяющим нагрузки на столбчатые опоры.

Виды ростверка.

Виды ростверка. Ростверк соединяет сваи между собой.

Проектным расчетом, исходя из условий участка и общего веса здания, выбирают, какой вид свайно-ростверкового фундамента целесообразно применить.

На решение оказывает влияние необходимость устройства под венцом вентилируемого подполья, возможность подтопления паводковыми водами, уклон (рельеф) площадки.

Исходя из таких условий, определяют высоту ростверка свайного фундамента:

Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.

Низкий ростверк имеет достоинства ленточного фундамента.

Устройство свайного ростверкового фундамента.

Низкий ростверк является комбинацией незаглубленного ленточного фундамента со сваями, что существенно повышает надежность, жесткость, устойчивость всей несущей конструкции.

Этот вариант сочетает достоинства свайного и ленточного типа фундаментов, при том, что объединение значительно компенсирует недостатки, проявляющиеся по отдельности:

  • весовая нагрузка здания передается на фундаментную бетонную ленту и за счет наличия армирующего каркаса перераспределяется на всю площадь опоры;
  • монолитная низкая лента опирается своей нижне частью между сваями на подушку (грунт), обеспечивая площадь контакта с опорой по всему периметру;
  • зимой воздействие сил у поверхности компенсируется заглубленными столбами свай.

Высокий ростверк. Повышенные ростверки применяют на сложных неустойчивых почвах.

С повышением уровня грунтовых вод растет высота бетонного ростверка относительно поверхности почвы.

Повышенный тип используют на плывунах, торфяниках, карстовых, лесовых, плодородных почвах, толщиной больше 1,4 м.

Такое расположение исключает воздействие боковых сил на монолитный ростверк, а сваи являются не только опорами, но и якорем в подвижных породах.

Читайте также:  Главная причина разрушения кирпича в цоколе дома

Устройство такого фундамента сокращает объемы производства земляных работ, потребует меньшего количества материалов и денежных затрат, чем бетонная лента или плита. При монтаже монолитный железобетонный ростверк потребует точного соблюдения проектных размеров и технологии производства работ.

Материал для ростверка.

Деревянный брус — наиболее дешевый материал.

Основой для ростверка под свайный фундамент выбирается сырье, способное по своим характеристикам длительно выдерживать постоянную и переменную нагрузки, заложенные в проектный расчет дома.

Прочный ростверк на сваях изготавливают из таких материалов:

  • стальные профили (швеллер, двутавровая балка);
  • деревянный брус (оцилиндрованное бревно);
  • бетонное (железобетонное) литье.

Низкий свайно-заглубленный фундамент может быть только с бетонным ростверком.

Материал для ростверка.

Бетонные конструкции применяют для тяжелых домов.

Высокими делают металлические ростверки, так как при своей большой прочности они нуждаются в защите от влаги.

Железобетонный тип, возвышающийся над землей, применяют при постройке достаточно тяжелых домов, так как на высоте бетонирование потребует хорошей опалубки.

Еще один критерий – срок службы материалов стен постройки. Выбранный ростверковый фундамент должен соответствовать или превышать по эксплуатационным качествам конструкциям, расположенным выше него.

Как опирают свайный фундамент с ростверком из разных материалов на сваи представлено на схеме:

Свайно ростверковый фундамент плюсы и минусы.

Перед тем, как рассчитать несущую способность свайных фундаментов с учетом общей нагрузки, надо принять к сведению, что запас прочности для них должен составлять 1,4 (в других типах оснований обычно рассчитано на 1,2).

Расчет свайно-ростверкового фундамента

Расчет комбинированного основания с железобетонным ростверком состоит из двух частей:

Расчет свайного поля

Структура и принцип расчета зависит от типа используемых опор. Для винтовых опор при расчете определяется их диаметр, размер лопастей, глубина заложения, расстояние между сваями. Рассчитывая буронабивные опоры необходимо определить глубину, диаметр и шаг, а также произвести дополнительный расчет армирования.

Расчет железобетонного монолитного ростверка

Цель расчета монолитного ростверка свайного фундамента заключается в вычислении продавливания конструкции, ее возможности противостоять изгибающим нагрузкам и определении прочности сечения при воздействии поперечных сил. Процесс расчета подробно описан в СНиП , СП «Проектирование и устройство свайных фундаментов» и ГОСТ Р 52086-2003. В сфере частного домостроения производить эти сложные расчеты не целесообразно. Достаточно определить основные размеры обвязки для свайного фундамента:

Глубина заложения ростверка

Глубина заложения напрямую зависит от того, какой тип фундамента был выбран. Напомним, что относительно уровня земли свайно-ростверковый фундамент может быть висячим, повышенным, мелко- и глубоко заглубленным. Свайная часть комбинированного свайно-ростверкового фундамента закладывается как минимум на глубину промерзания почв. Оптимальная глубина заложения ростверка — 10-30 см ниже нулевого уровня. Чем тяжелее масса дома, тем больше должен заглубляться ростверк.

Если ростверк недостаточно заглублен, то фундамент может дать усадку, которая приведет к исчезновению воздушной прослойки между грунтом и монолитной лентой.

Ширина ростверка свайного фундамента

Ширина обвязочной монолитной ленты определяется по формуле:

В = М/L*R

где: В — ширина ленты; М — масса дома (материалы + нагрузки); L — длина ростверка; R – коэффициент несущей способности грунта, определяемый по таблицам в СНиП.

Длина ростверка — это сумма периметра фундамента и несущих стен. Формула подходит для расчета ширины повышенного и заглубленного основания. Еще один способ вычисления ширины обвязочнойленты без использования формулы: ширина равна диаметру используемых свай плюс 25-35 см. Ширина висячего ростверка определяется в ходе сложных расчетов, которые можно произвести при помощи специальных инженерных программ.

Высота ростверка свайного фундамента

Высота зависит от типа стройматериала, из которого будет возводиться дом. Под газобетон достаточно высоты 40 см, для силикатных блоков — 50 см, более тяжелых материалов — 60 см. Относительно ширины высота ростверка должна составлять 90-110%.

Если ростверк будет одновременно являться цоколем дома, то следует сделать его повыше — 50-60 см. Это необходимо для устройства продухов, которые располагаются на высоте 30-40 см от нулевой отметки.

Пример расчета ростверка для свайного фундамента: строится дом из газобетона с длиной несущих стен 100 м на плотных песках с использованием винтовых опор диаметром 108 мм. Масса дома составляет 55 т. Заглубление ростверка, учитывая массу строения, принимаем 0,2 м. Рассчитываем ширину: В = 55 т/100 м * 75. Ширина составляет 41 см (по другому расчету 10,8 см + 30 см = 40,8 см). Высота ростверка будет составлять 40 см, из которых 20 см будет заглублено под землю.