Свайный фундамент — описание, плюсы и минусы по видам свай
Свайный фундамент для дома — основание глубокого заложения. Нагрузки от здания передаются на грунт вертикальными опорными элементами (сваями), заглублёнными до твёрдых слоёв почвы, не подверженных сезонным подвижкам и пучению.
Верхние части опор объединяет надземный горизонтальный каркас — ростверк, на котором возводятся стены строения.
Благодаря этим особенностям свайные фундаменты используют при строительстве на участках с непростым рельефом (эрозийных, со склоном, с большим перепадом высот или выраженным ландшафтом) и на сложных видах грунтов — торфяных, болотистых, песчаных или с высоким содержанием грунтовых вод.
Из-за высокой скорости возведения свайный фундамент под дом популярен в быстрых проектах; в каркасном и коттеджном строительствах.
Свайный фундамент плюсы и минусы
Выбор несущей основы для будущего жилища зависит от вида почвы, рельефа участка, особенностей строения и возможностей бюджета. Существенное преимущество свайно-ростверковой конструкции перед другими видами состоит в минимальных затратах на материалы (арматуру и бетон) и в экономии времени на земляных работах.
Кроме бюджетной составляющей, сваи для частного дома часто выбирают из-за универсальности, поскольку они подходят для строительной площадки любого типа, кроме скалистой.
Эффективность большинства видов опорных оснований ограничена несущими нагрузками и оптимальны для нетяжёлых построек (из газобетона, каркасные, щитовые, деревянные дома) и строений малой этажности.
Устройство свайного основания
Классический фундамент для дома на сваях представляет собой единую систему из погружённых в землю вертикальных опорных элементов, скреплённых между собой надземным горизонтальным каркасом — ростверком.
Источник Яндекс картинки
В зависимости от конструктивных особенностей строения, сваи могут располагаться одиночно или группами (в местах усиления нагрузок) и заглубляются на расчётную глубину, обусловленную типом грунта.
Верхняя обвязка (ростверк) объединяет опоры, обеспечивая их сцепление, и равномерно распределяет общую массу нагрузок от здания.
Современные технологии позволяют возводить ещё более экономичные основания — без применения скрепляющего каркаса. В этом случае для монтажа часто используются жб сваи с квадратным сечением и сборными оголовьями.
Опорные элементы устанавливаются по схеме, образуя ленту (или свайное поле), перекрытия дома возводятся на оголовках без применения поперечных балок.
Безростверковые свайные конструкции обладают меньшей несущей способностью и не рекомендованы для сейсмически активных областей.
Виды свайных фундаментов
Классификация разновидностей построена на методах погружения опор:
- Забивной: железобетонные сваи (реже металлические или деревянные) устанавливают в почву (забивают) с применением молотов или виброударным способом.
- Набивной: в грунт погружается полая труба или конус (оболочка), которая после выемки земли армируется и заполняется строительным раствором.
- Буровой: включает предварительное бурение скважины для установки готовой сваи или армированного каркаса с последующей заливкой бетоном.
- Винтовой: опора (обычно металлическая) обладает хотя бы одной лопастью, с помощью которой при монтаже завинчивается в землю.
Материалы и методы нередко комбинируются, каждый подвид обладает своими особенностями. Поэтому способы устройства свайных конструкций в зоне застройки лучше выбирать, исходя из проектных расчётов, основанных на результатах гидрогеологических исследований.
ЖБ сваи забивные
Опорные элементы под забивной свайный фундамент обычно поступают на стройку уже в готовом виде. Это железобетонные изделия (бетон плюс внутреннее армирование), квадратные в поперечном сечении, с заострённым для удобства погружения наконечником.
В загородном строительстве чаще всего используются жби с толщиной 150 x 150 мм и 200 x 200 мм, при длине от 3 до 6 метров.
Параметры варьируются в зависимости от конструкции сооружения и характеристик земельного участка: для утяжелённых построек предусмотрен заводской стандарт 300 x 300 мм, а на сложных почвах (торф или болотистая местность) применяются опорные элементы для частных коттеджей, длиной от 8 метров и более.
Установка жб опор осуществляется с помощью специальной техники (гидромолоты, виброударники), поэтому установка включает дополнительный этап в классическую технологическую схему:
- Подготовка строительной площадки.
- Разметка по проектным расчётам.
- Устройство подъездных путей для спецтехники.
- Забивка свай.
- Обустройство ростверка.
Особенности, отличающие забивные опоры от других разновидностей, обусловлены материалом и методом монтажа.
Преимущества жби сваи для основания жилого строения обеспечивается свойствами железобетона:
- Прочность и устойчивость к коррозии.
- Длительный срок эксплуатации (свыше 100 лет).
- Высокая несущая способность (до 20 тонн).
- Инертность на химически активных почвах.
Минусы такой конструкции ограничены этапом возведения, поскольку установка забивных железобетонных свай:
- Невозможна без применения спецтехники.
- Порождает вибрации и динамические нагрузки, способные разрушительно воздействовать на грунт и расположенные поблизости сооружения.
- Сопровождается шумом.
Винтовые
Свайно-винтовой фундамент для дома сооружается из круглых в сечении элементов. Тело сваи представляет собой бесшовную трубу из железных сплавов с оболочкой 4-4,5 мм и с литым или составным (приваренным) наконечником, имеющим одну или несколько лопастей, оптимизирующих вкручивание в грунт. Для повышения несущей способности полость опоры иногда заливают строительным раствором (возможны бетонные инъекции).
Металлические сваи для основания подразделяются в зависимости от вида лопастей:
- Узколопастные — имеют много витков и острый наконечник, используются на участках, в земле которых содержатся камни, и в условиях вечной мерзлоты.
- Широколопастные — один виток и увеличенная площадь лопасти. Подойдут для монтажа своими руками (можно обойтись без специальной техники).
- Многолопастные — витки располагаются с промежутком по длине опоры, что оптимально компенсирует вертикальные подвижки.
Монтируется винтовой фундамент под дом с учётом технических отличий от других разновидностей свайных оснований; сам процесс проводится поэтапно:
- Разметка скважин согласно проекту.
- Антикоррозийная обработка опорных элементов.
- Бурение направляющих приямков (обычно до полуметра).
- Ввинчивание свай на расчётную глубину.
- Выравнивание надземных частей по горизонту.
- Обрезка свай (мест где отверстия для вставления рычагов) и приваривание оголовков (при необходимости — заполнение полостей бетонным раствором).
- Монтаж обвязки или ростверка в зависимости от будущего дома.
По сравнению с другими видами свай, винтовые имеют свои плюсы и минусы. К преимуществам стоит отнести:
- Экономичность — они наиболее бюджетны среди других разновидностей свайных конструкций.
- Возможность вкручивания в любое время года без потери качества.
- Минимальную трудоёмкость (не требуют привлечения спецтехники, для работ хватит двух человек).
- Сокращение сроков строительства — нет необходимости ждать, пока бетон застынет, можно сразу переходить к следующему шагу.
- Отсутствие разрушительных вибраций при установке, максимальное сохранение целостности земляных пластов.
- Относительно малый вес.
Недостатки винтовых свай для фундамента:
- Пространство под зданием нельзя использовать (возведение подвала или цокольного этажа запрещено, допускается устройство фальш-цоколя или забирки).
- Высокая подверженность коррозии.
- Пониженная долговечность: срок службы винтового фундамента колеблется в районе 50 – 80 лет, в зависимости от условий эксплуатации.
Буронабивные
Набивные сваи для фундамента, в отличие от остальных видов, изготавливаются на строительной площадке с помощью специального бура, в конструкции которого предусмотрена раздвижная штанга для создания подошвы в нижней части.
Бурение и набивка — это комбинированная технология, предполагающая введение в скважину своеобразного каркаса — трубы (металлической, пластиковой или асбестовой).
Полость этой трубы армируется и заливается бетонным раствором. В результате получается жб опора с оболочкой и устойчивой полусферой в нижней части.
Источник Яндекс картинки
Буронабивные свайные столбы для основания устанавливаются поэтапно:
- Разметка расположения опорных элементов.
- Бурение скважин (с расширением на дне).
- Установка оболочек (внешних армирующих каркасов).
- Гидроизоляция (обычно рулонными материалами).
- Внутреннее армирование, заливка бетонным раствором.
- Уплотнение строительной смеси.
- Монтаж опалубки для ростверка.
Чтобы получить единую монолитную конструкцию, сваи и верхнюю обвязку можно заливать одновременно. В этом случае необходимо учитывать риск некачественного уплотнения бетона внутри каркаса, поскольку для тщательного вибрирования раствора в скважинах потребуется специальный инструмент (эффективен глубинный вибратор с гибким валом и булавой на конце).
Положительные стороны буронабивного основания обусловлены методом сооружения и качественными характеристиками материала:
- Повышенная несущая способность (подходит для тяжёлых зданий).
- Высокая устойчивость (дополнительно за счёт подошвы).
- Длительный срок службы.
- Отсутствие разрушительных вибраций при возведении.
Минусы буронабивных опор по сравнению с другими разновидностями свай:
- Больший расход материала (бетон, арматура).
- Могут нуждаться в дополнительном укреплении на сложных почвах.
- Высокая сложность расчёта несущей способности.
С ростверком
Источник Яндекс картинки
Верхняя обвязка в свайном основании служит для скрепления вертикальных элементов и равномерного распределения нагрузок по свайному полю.
Ростверк может быть низким — заглублённым в почву или расположенным на нулевой отметке, но в современном строительстве обычно используется высокий (висячий) ростверк, приподнятый над грунтом на расчётную высоту.
Монтаж проводится двумя способами:
- Составным: блоками или балками (металлический швеллер, жби или деревянный брус для нетяжёлых построек).
- Монолитом: лента (обустраивается по периметру) или плита (заливается по всей площади основы).
Сваи под фундамент для коттеджей обычно обвязывают вторым способом — с помощью монолитного ростверка. Метод позволяет обойтись без применения дополнительной специальной техники, необходимой при установке балок и блоков.
Заключение
Фундамент на сваях — одновременно практичный и экономичный выбор для частного строительства. Это универсальная основа под дом, которую можно сделать своими руками. Она быстра в возведении и относительно проста при условии тщательной подготовки.
Чтобы экономичность не шла в ущерб качеству, особое внимание следует уделить предварительным расчётам и выбору качественного материала.