что значит свайный фундамент
Все об устройстве свайно-винтового фундамента
Конструктивные особенности
Преимущества свайно-винтового фундамента
Винтовые сваи позволяют возвести фундамент всего за несколько дней, притом он сразу может воспринять нагрузку от здания и не боится сил морозного пучения.
В отличие от мелкозаглублённой ленты и столбов, свайно-винтовой фундамент на пучинистых грунтах не совершает сезонных «прыжков» вверхвниз.
Несущая способность винтовых свай не ниже (обычно даже выше), чем забивных и буровых, а выигрыш во времени составляет не менее месяца. При этом винтовые сваи обходятся на 50-70 % дешевле забивных и на 20-30 % — буровых, а если сравнивать с плитным фундаментом, то экономия составляет не менее 80 %.
Однако наряду со сторонниками у винтовых свай есть и противники, которые считают конструкцию недостаточно долговечной и приводят примеры (которых, к сожалению, довольно много) неграмотного изготовления и монтажа свай. Эти примеры мы также рассмотрим в статье.
Критерии выбора винтовых свай
Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай.
Марка и толщина стали
Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой.
Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент.
Способ защиты от коррозии
Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием.
Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях
При высоком УГВ и неустойчивом грунте фундамент для частного дома часто приходится делать из свай. Использовать другие варианты в такой ситуации оказывается слишком нерационально. Они будут получаться либо слишком дорогими, либо недолговечными из-за повышенной влажности почвы. Железобетонный свайный фундамент буронабивного типа более дешев и прост в исполнении. Его без проблем можно сделать самостоятельно.
Содержание
Что такое свайный фундамент?
Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.
Схема одного из видов с подземным ростверком
Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.
Виды фундамента на сваях
В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:
На подпорных сваях.
В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.
В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.
Сваи для устройства подобного основания можно взять:
Винтовые (вкручиваемые) стальные.
Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.
Виды свай для разных типов фундамента
Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.
С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.
Плюсы и минусы свайного основания
У каждого основания имеются плюсы и минусы. Это далеко не универсальный вариант для любого грунта. Не для каждого участка он подойдет. Зато стоит такое основание под частный дом не так дорого, как фундамент плита или заглубленный ниже точки промерзания жб ленточный аналог. В винтовом исполнении опора на сваях обойдется на 30–40%, а в буронабивном – на 20–25% дешевле.
Среди плюсов рассматриваемого варианта можно выделить:
Возможность устройства там, где классические варианты нельзя сделать из-за высокого УГВ, пучинистого грунта или большой глубины промерзания;
Высокая скорость и предельная простота работ при самостоятельном их выполнении;
Экономичность – выбрав фундамент на сваях, во многих случаях можно сэкономить до трети выделенных на обустройства опоры для дома средств;
Минимум земляных работ – для ленточного либо плитно-монолитного аналога копать земли придется в разы больше.
Минусы у свайного фундамента следующие:
Сложность проведения расчетов при проектировании;
Возможность применения только для легких зданий;
Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.
Чтобы такое основание прослужило долго, подготовку его проекта лучше доверить профессионалам. Здесь очень важны тщательные исследования грунта и грамотные расчеты. Необходимо заранее предусмотреть, как поведет себя каждая свая в будущем под нагрузкой. Малейшая ошибка – ростверк и стены на нем поведет сразу же. В результате даже кровля из металлочерепицы или профнастила на крыше будет повреждена, не говоря уж о треснувших перегородках внутри здания.
Пример на забивных сваях
Второй важный момент – это ограничения по весу строения. Тяжелый керамический кирпич или бетон для коттеджа на свайном фундаменте брать точно не стоит. Здесь больше приемлемы каркасные либо пенобетонные технологии. Они позволяют возвести легкие стены, которые простоят на винтовых либо буронабивных опорах долго и без проблем.
И вообще, прежде чем выбирать тип основания под свой дом, следует тщательно изучить, что такое СИП-панели, кирпич, брус, бревно, газо- и пеноблоки со всеми их характеристиками и плюсами с минусами. Вес стройматериала стен сильно влияет на выбор вида фундаментного основания.
Буронабивной свайный фундамент своими руками
Представленная ниже пошаговая инструкция предусматривает самостоятельное возведение свайного фундамента в буронабивном исполнении с ростверком сверху. Это наиболее востребованный вариант среди частников, так как реализовать его несложно. Для работ нужны лишь трубы из асбестоцемента, бетонный раствор и стальная либо стеклопластиковая арматура.
Устройства выполняется в пять этапов:
Установка асбестоцементных труб и укладка в них арматуры.
Для изготовления буронабивных свай требуются асбестоцементные трубы диаметром 300–400 мм. Они послужат гарантией, что фундамент будет иметь хорошую несущую способность как по вертикали, так и в горизонтальной плоскости. И в отличие от стального варианта асбестоцемент не заржавеет в земле.
Скважины для опор проще всего сделать с помощью ручного бура с бензиновым либо электрическим двигателем. Глубина этих отверстий должна получиться в итоге на 30–40 см ниже точки промерзания грунта.
Свайные столбы располагаются по периметру строения и под несущими стенами внутри с шагом до двух метров. После выбуривания скважин на их дне насыпается песчаная подушка толщиной в 10–15 см. Затем сверху в качестве опоры под сваи заливается бетон еще на 25–30 см. И уже в этот не застывший раствор устанавливаются трубы из асбестоцемента. При этом они должны выступать над землей минимум на 30 см.
Чтобы трубы оставались строго в вертикальном положении, они обсыпаются песком, который повергается в процессе этого утрамбовке. Далее производится армирование опорных столбов. Для этого используется 3-4 прута из стали либо стеклопластика сечением 10–12 мм.
Армирующие стержни необходимо разместить по центру трубы на равном удалении друг от друга. Для упрощения монтажа их еще на земле можно связать поперечинами-распорками из проволоки. По высоте эти вертикальные пруты должны оказаться выше верхнего края трубы, выступая из последней на 15–20 см. После армирования эту несъемную опалубку остается лишь залить бетоном, следя чтобы внутри раствора не образовалось пустот.
Уже через 3–4 дня на получившиеся опоры можно монтировать ростверк из железобетона (с укладкой опалубки, армированием и заливкой бетонной смеси), стального швеллера либо бруса. В итоге между ним и землей должно оказаться просвет в 25–30 см. Укладывать ростверк непосредственно на грунт нельзя, его при пучении может попросту выдавить вверх и снести вместе с постройкой.
В завершении обустройства, лучше всего уже после возведения стен, опоры и ростверковую конструкцию следует закрыть с боков обшивкой. Здесь прекрасно подойдет профнастил для крыши или фасада либо декоративный кирпич. Только сначала надо уложить все коммуникации. Благо водопровод и канализация в доме на сваях проводятся между опор без дополнительных ухищрений и сверления бетона.
Применение фундаментов на сваях в строительстве
Фундамент на железобетонных сваях прекрасно подходит для многих типов частных малоэтажных домов. Сделать его самому, руководствуясь представленной выше пошаговой инструкцией, не должно составить труда. Вот только расчеты лучше заказать у специалистов. Для гаража или бани подобную основу можно рассчитать и самостоятельно. А для коттеджа проект фундаментного основания должен быть выполнен только профессионалом.
Свайный фундамент: технология монтажа
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
К возведению здания надо подходить обдуманно, тщательно просчитав все этапы строительства. И в первую очередь необходимо определиться с типом фундамента. Но что делать, если на своём участке вы столкнулись с так называемыми «сложными» грунтами, к которым относятся:
В таком случае одним из самых быстрых и надёжных способов решения проблемы является использование свайно-винтового фундамента.
Можно выделить основные плюсы свайно-винтового фундамента:
К основным недостаткам свайно-винтового фундамента относятся:
На основе опыта участников Forumhouse.ru мы вам расскажем:
Конструктивные особенности свайного фундамента
Оголовок нужен для крепления на него обвязочного бруса, швеллера или ростверка на который затем монтируется строение.
Свая – это металлическая труба с заострённым концом и лопастью специальной конфигурации прикреплённой в её нижней части. Благодаря лопасти она ввинчивается в грунт, уплотняя его, пока не достигнет нужной глубины и не упрётся в надежное основание. В силу этого она может нести расчетную нагрузку сразу же после монтажа.
Сваи отличаются по длине, диаметру и своему предназначению, а именно:
При выборе в первую очередь следует обратить внимание на следующие характеристики:
Существуют сваи с литым наконечником. Их особенность в том, что наконечник и лопасть представляют собой единую деталь, изготовленную на литейном производстве, которую затем приваривают к стволу.
Такая свая более надежна, чем обычная сварная, так как она имеет большую толщину лопасти и имеет всего лишь один сварной шов. А также может ввинчиваться в грунт, где сохранились корни деревьев или попадаются небольшие камни.
Как рассчитать необходимое количество свай
Часто можно слышать утверждение, что сваи необходимо ввинчивать в землю с определённым шагом. И поэтому рассчитать их необходимое количество достаточно просто – надо лишь знать длину, ширину и вес строения. Но как показывает практика – это в корне неверно! Попробуем понять, сколько свай необходимо для фундамента вашего здания.
По мнению пользователей forumhouse.ru , для правильного расчета свайного поля в первую очередь необходимо исследовать несущую способность грунта под лопастью сваи. С этой целью, на участке, в нескольких контрольных точках производится пробное вкручивание. И уже на основе полученных данных, рассчитывается необходимая длина свай и их количество под конкретный проект дома.
Для расчета свайного фундамента можно воспользоваться таблицей, с помощью которой можно определить несущую способность винтовой сваи в зависимости от грунта.
Минимальная глубина завинчивания свай для Москвы и Московской области составляет 1.5 метра, что гарантирует установку свайного фундамента ниже глубины промерзания грунта. Правильно установленная винтовая свая Ø108 мм способна нести нагрузку в 5 тонн.
Особенности монтажа свайного фундамента
Вкручивание винтовых свай может производиться как механическим способом – с помощью машины оборудованной гидробуром, так и ручным методом – силами нескольких человек.
После того как свая ввинчена на необходимую глубину, производится отрезание её верхней части. Чтобы урез всех свай был выставлен по одному уровню, необходимо использовать лазерный нивелир.
На что ещё следует обратить внимание при монтаже свай
Свайный фундамент: возможные ошибки
Посмотрите видео как производится ручной монтаж свайного фундамента.
Свайный фундамент: виды, рекомендации и применение
После выбора участка следует этап разработки проекта. Возможны несколько вариантов создания проекта:
Именно на этапе проектирования выбирается фундамент для будущего коттеджа. При его выборе следует учитывать следующие факторы:
Причины применения свайного фундамента
Существуют почвы, на которых для возведения надежного дома с прочным основанием лучше использовать сваи для фундамента. Основанием для возведения свайного фундамента являются следующие причины:
Еще одним преимуществом устройства основания из свай является возможность проведения работ в зимний период. Поэтому его используют в условиях вечной мерзлоты. Кроме того, устройство свайных фундаментов исключает риск просадки здания при сдвиге, пучении почвы либо подтоплении.
Разновидности свай
Сваи представляют собой длинные столбы, которые погружают в грунт в виде готовых изделий или изготавливают непосредственно в грунте.
Виды свай можно разделить по следующим признакам:
По взаимодействию с грунтом сваи делятся на следующие виды:
По методу погружения в грунт сваи делятся на:
Забивные железобетонные сваи отличаются сечением, они могут быть:
Сваи могут отличаться конфигурацией исполнения и способом армирования. Кроме того, столбы могут быть выполнены в виде цельной конструкции или состоять из отдельных элементов (кирпичные, каменные).
По виду материала изготовления столбы могут быть:
Вид используемых свай зависит от климатических условий, свойств почвы и нагрузки от строения.
Виды свайных фундаментов
В зависимости от количества используемых опор и способа распределения нагрузки существуют следующие типы оснований с использованием свай:
Кроме фундамента из одиночных свай, во всех свайных фундаментах используется ростверк. Он может быть монолитным и сборным. Свайно ростверковый фундамент отличается глубиной расположения ростверка:
Применение свайных фундаментов
При строительстве частных жилых домов чаще всего применяется свайный буронабивной фундамент. Он более экономичен, проще в технологии изготовления по сравнению с другими видами свай. Для большей прочности буронабивные сваи могут иметь расширение в корне, т. е. выполнена бетонная пятка сваи.
Если строение небольшое, а твердые грунты находятся на небольшой глубине, то ямы для устройства свай можно выкопать вручную или с помощью специальных буров. В любом случае земельных работ требуется намного меньше, особенно, если применять винтовой фундамент. При твердом грунте опалубку можно не выполнять. Если грунт осыпается, то в скважину вставляют гидроизоляционный материал (полиэтиленовую пленку, рубероид), а в него устанавливается каркас из арматуры и заливается бетонная смесь.
По новым технологиям стало популярно каркасное строительство. При строительстве многоэтажных каркасных домов используют свайно плитный фундамент. Применение этого фундамента обосновано в районах с неустойчивой сейсмической обстановкой, где возможна вероятность землетрясений и подвижек грунта. При устройстве фундамента создается необходимая жесткая связь железобетонной плиты со сваями, что обеспечивает единую деформацию всех элементов основания во время сейсмических нагрузок.
Возведение свайно плитного фундамента начинают с установки свайных «кустов». При устройстве ростверка выполняется выпуск арматуры, чтобы прикрепить в последующем тонкую железобетонную плиту. Для обеспечения независимости осадки строения и гидроизоляции конструкции между ростверком и железобетонной плитой выполняют шов из герметичного материала.
Если при строительстве элитных домов предусмотрены колоны, то для них свайный фундамент выполняется без ростверка. В качестве свай используются готовые конструкции: железобетонные стаканы, насадки или оголовки. В элитных домах часто устанавливаются нестандартные межкомнатные двери.
Несмотря на описанные достоинства, свайные фундаменты не пользуются популярностью при строительстве частных домов из-за высокой стоимости транспортных расходов для доставки материала, а также применения специальной техники для установки свай.
Для правильного выбора фундамента нужно иметь строительный опыт, поэтому для возведения загородного лучше заключить договор со строительной фирмой. Надежной строительной фирмой является компания «КиевНовБуд», имеющая много строящихся объектов, побывав на которых можно убедиться в качестве выполняемых работ.
Свайно-винтовой фундамент. Особенности, монтаж, возможные ошибки
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Этот вид фундамента применяется уже более 150 лет, его использовали военные для быстрого возведения мостов в болотистой местности, прокладывания электролиний, установки столбов, маяков и других сооружений на участках со слабыми или замерзшими грунтами.
Применение свайно-винтовых фундаментов в жилищном строительстве началось сравнительно недавно, но преимущества данного вида фундамента быстро оценили застройщики. В наше время уже многие компании занимаются улучшением технологии производства и установки свай, предлагают новые конструкционные особенности винтовых свай, улучшающие их эксплуатационные характеристики.
Одним из главных преимуществ свайно-винтового фундамента является возможность строительства на любых сложных грунтах — обводнённых, заболоченных, торфяных, пучинистых, а также на участках со сложным рельефом. Этот фундамент очень экономичен, так как для его возведения не требуются подготовительные земляные работы, такие, как рытьё котлованов или траншей, а завинтить сваю можно даже вручную, без применения специальной техники.
Благодаря отсутствию земляных работ свайно-винтовой фундамент возводится в кратчайшие сроки и его строительство не нарушает экологического равновесия застраиваемого участка. Отлично подходит этот вид фундамента для возведения пристроек к существующим зданиям и обустройства столь популярных в загородном домостроении террас, веранд, патио, причалов и других архитектурных объектов.
Надёжность и долговечность такого фундамента также можно отметить в числе его преимуществ. Запас несущей способности свай — от 4 до 18 тонн, при том, что для деревянного дома достаточно 2 – 3 тонн, а для кирпичного — 7 – 9. Фундамент получается сейсмоустойчивым, не подверженным силам морозного пучения, ремонтопригодным.
Конструктивно винтовая свая представляет собой стальную трубу, к которой приварен наконечник с лопастями. На строительном рынке представлены литые винтовые сваи и сварные винтовые сваи. Различие между этими видами свай заключается в способе изготовления наконечника сваи. В первом случае наконечник с лопастями изготавливается методом точного литья по выплавляемым моделям, во втором случае лопасти навариваются на наконечник методом полуавтоматической сварки в газовой среде.
Выпускаются сваи с наконечниками в виде конуса или с косым срезом на конце. Сваи с конусообразным наконечником рекомендуется заливать цементным раствором после ввинчивания, а внутреннее пространство сваи с косым срезом во время ввинчивания заполняется землёй, что повышает прочность установки сваи.
Некоторые производители предлагают сваи оригинальных конструкций, например, заборные трехлопастные винтовые сваи, имеющие помимо лопасти на наконечнике, ещё две лопасти на теле сваи. Такая конструкция свай обеспечивает устойчивость забора при нагрузке в горизонтальном направлении, то есть при раскачивании забора под действием ветра.
Сваи покрываются антикоррозийным составом, выпускаются также оцинкованные сваи. Диаметр свай варьируется от 57 до 325 мм, самыми востребованными являются сваи диаметром 108 мм, широко применяющиеся при возведении брусовых, каркасно-щитовых и бревенчатых домов. Длина свай составляет от 1,5 до 3 метров, при необходимости ввинчивания сваи на большую глубину, её можно нарастить.
Расчёт свайно-винтового фундамента производят в несколько этапов. В начале рассчитывают прочность материала свай и ростверков, затем нужно рассчитать несущую способность грунта. Производя эти расчёты, необходимо кроме вида грунта и глубины его промерзания учесть климатические условия региона, в котором находится застраиваемый участок. Заключительным этапом расчета является определение несущей способности фундамента. На этом этапе следует ориентироваться на проект дома, учитывать его особенности, расположение несущих конструкций и пр. Для получения сведений, необходимых для более точных расчетов, производят пробное завинчивание сваи.
Ввинчивание свай производится на глубину не меньшую, чем глубина промерзания. Если грунт на участке сложный, например, верхние слои грунта — торфяные, сваи наращивают, пока они не достигнут крепкого грунта. Затем сваи обрезают до одного уровня и бетонируют. Рекомендуется закладывать в полость сваи попеременно 5 см густого раствора и 5 см сухой смеси. В этом случае выделяющаяся при усадке раствора влага впитывается сухой смесью.
Бетонирование необходимо для усиления жёсткости сваи, также достигается увеличение срока службы фундамента. При использовании толстостенной трубы (толщина стенок 6–8 мм) можно не применять бетонирование, хотя это и нежелательно. Если же используется труба со стенками 4 мм, то бетонирование обязательно.
После заливки свай их скрепляют между собой, для обвязки фундамента применяют швеллер, двутавр или деревянный брус. Если фундамент предназначен для лёгкой конструкции, например, для бани, то роль ростверка может играть нижний венец сруба. В этом случае к верхней части сваи приваривается специальный оголовок, предназначенный для распределения нагрузки. Получившиеся сварочные швы необходимо покрыть антикоррозионным составом.
Винтовые сваи можно использовать повторно. Особенно это удобно при возведении временных сооружений. И сооружение, и фундамент можно демонтировать и перенести на другое место, используя те же сваи. В этом случае сваи после ввинчивания не бетонируются.
Зачастую в процессе монтажа допускаются ошибки, снижающие устойчивость и надёжность свайно-винтового фундамента. Одной из самых распространённых ошибок является установка свай в заранее выкопанную яму. Таким методом неопытные строители пользуются, если в грунте встречается слишком много препятствий. Это недопустимо, так как уменьшается горизонтальная стабильность сваи. Если всё же пришлось выкопать яму, то сваю следует ввинтить в устойчивый грунт ниже дна ямы на 600–800 мм.
Подобную ошибку можно допустить и в случае работы на торфяном грунте. Пройдя торфяной слой, следует не останавливать ввинчивание на поверхности плотного слоя, а продолжать заглубление сваи на те же 600–800 мм.
Другой ошибкой, которая может привести к осадке фундамента является вывинчивание сваи для выравнивания высоты. Свая может просесть на высоту вывинчивания и фундамент будет разрушен.
При установке сваи допустимо вертикальное отклонение в 1,5 – 2 градуса, если свая из-за подземных препятствий отклонилась на большую величину, она потеряет устойчивость, к тому же, её нельзя будет нарастить.
Таким образом, произведя точный расчёт и избежав ошибок при ввинчивании свай, можно получить фундамент, которых гарантированно прослужит 80 – 100 лет.