Свайный фундамент – разновидности и правила возведения

Фундамент выступает основой любого сооружения, и от его качества напрямую зависит надежность и долговечность постройки. Чаще всего основание для нового здания создают из бетонного раствора, которым заливают заранее подготовленную яму, однако в условиях сложных грунтов такие опоры не позволяют гарантировать устойчивость сооружения, и фундамент делают из свай. Сегодня мы поговорим о свайных основаниях для строительства, рассмотрим их положительные качества, недостатки и технологию монтажа.

Актуальность строительства на свайном основании

Свайный фундамент сегодня обустраивают для возведения различных по назначению сооружений на слабых грунтах. Существует две основные причины, из-за которых для строительства выбирают устройство именно такого основания:

1. Слабый верхний слой почвы. Грунты с глиной, песком, торфяными примесями и перегноем не позволяют строить надежные бетонные основания. В таких условиях приходится ставить опоры, способные переносить нагрузку от сооружения на более устойчивые слои земли, которые располагаются глубже.
2. Высокая плотность грунта. Слишком твердая почва сильно усложняет задачу рытья котлована для обустройства бетонного основания. Установка свай позволяет обойтись без земляных работ, а потому существенно упрощает и удешевляет строительство в целом.

Существует три вида свайных оснований, все они имеют свои уникальные характеристики, особенности, преимущества и недостатки:

• свайно-ростверковый;
• свайно-ленточный;
• свайно-винтовой.

Свайно-ростверковый фундамент – характеристики и правила строительства

Свайно-ростверковый фундамент представляет собой погруженные в землю столбы прямоугольной или округлой формы, поверх которых укладывается бетонная балка, укрепленная армированными элементами. Бетонный ростверк является монолитным, он выливается из цементного раствора и объединяет собой все установленные в земле сваи.

Для погружения свай в землю применяют специальные вдавливающие механизмы. Проводить земляные работы для этого не требуется, что упрощает и удешевляет процедуру монтажа по сравнению с обустройством ленточного фундамента. После размещения свай на расчетной глубине их необходимо обрезать под один уровень, после чего можно установить ростверк, благодаря которому строительные конструкции будут создавать равномерную нагрузку на все опоры.

В качестве опор фундамента могут выступать полые металлические трубы, которые очень просто забить в землю. После погружения в полости труб заливают бетонный раствор, чтобы сделать конструкцию максимально надежной и защитить внутренние части металлических изделий от коррозийных процессов. Такой фундамент идеально подходит для возведения объектов из газобетона и каркасных сооружений.

К плюсам свайно-ростверкового фундамента относят возможность обустройства такого основания практически на любой почве, и вне зависимости от грунта опоры будут обеспечивать максимальную надежность и устойчивость здания. Фундамент способен выдерживать даже большие нагрузки от сооружений с существенным удельным весом и не требует больших финансовых вложений.

Свайно-ростверковое основание является монолитным, благодаря чему в случае усадки грунта осядет вся конструкция, а не отдельные ее элементы, а значит разрушения не произойдет. Сделать такой фундамент достаточно просто даже самостоятельно, без помощи профессиональных строителей. Для этого даже не придется готовить строительный участок. Однако очень важно предварительно создать проект строительства, рассчитать характеристики и количество используемых свай. Из-за неправильного расчета может снизиться надежность здания и его долговечность.

К недостаткам такого типа фундамента можно отнести:

• невозможность строительства на каменистых почвах;
• более высокая стоимость строительства по сравнению с другими свайными основаниями;
• невозможность строительства цокольных и подвальных помещений.

При самостоятельном строительстве ростверк такого фундамента создается путем заливки бетоном монолитной ленты. Всю процедуру монтажа принято разделять на несколько важных этапов. Сначала выполняется проектирование, после чего на землю следует нанести разметку будущего расположения свайных конструкций.

В этих местах следует пробурить лунки и установить сваи. Поверх них уложите опалубку и внутри нее сделайте арматурный каркас. Все элементы каркаса в итоге должны оказаться внутри бетонного раствора, потому под самые нижние прутья необходимо уложить деревянные бруски. После этого переходим к бетонированию. Ростверк лучше заливать раствором послойно, чтобы снизить вероятность появления воздушных карманов, способных крайне негативно отразиться на прочности конструкции.

Ширина ростверка должна превышать ширину стен нового здания, чтобы повысить устойчивость сооружения.

Чтобы рассчитать требуемое количество опорных элементов для строительства, необходимо учитывать множество факторов. В качестве примера рассмотрим строительство небольшого одноэтажного объекта размером 8х8 м. В проекте необходимо рассчитать приблизительный вес всех используемых строительных материалов для возведения конструктивных элементов здания и облицовочных материалов. В нашем случае возьмем цифру в 30 000 кг.

Полезная нагрузка объекта рассчитывается следующим образом:

Длина здания х ширина здания х принятый коэффициент для жилых объектов (150). То есть расчет будет выглядеть следующим образом: 8х8х150 = 9 600 кг.

Теперь рассчитываем снеговую нагрузку:

8х8х180 (постоянный коэффициент) = 11 520 кг.

Общая нагрузка на основание такого объекта составит: 30 000 9 600 11 520 = 51 120 кг.

Полученную цифру нужно разделить на допустимую нагрузку на одну сваю: 51 120/2000 = 25,56, округляем до 26. Именно такое количество свай понадобится, чтобы сделать новое здание максимально надежным и устойчивым.

Отличительные черты свайно-ленточного фундамента и устройство основания своими силами

Вторым типом опорного фундамента является свайно-ленточный. Он тоже имеет свои плюсы и минусы, о которых следует помнить при проектировании строительства. Главными преимуществами такого основания является его экономичность и простота монтажа. Все необходимые строительные работы можно провести самостоятельно с использованием минимального количества техники и человеческих ресурсов. Даже сами сваи можно изготовить своими руками и быстро установить их для дальнейшего строительства.

Еще одним важным достоинством свайно-ленточного основания является его способность выдерживать незначительные толчки и подвижки грунта, что существенно увеличивает надежность возводимых конструкций на слабых почвах. К недостаткам такого фундамента можно отнести необходимость предварительного выполнения сложных инженерных изысканий на местности и расчетов длины, диаметра и глубины установки каждой опоры в отдельности. Подвал в таком здании сделать не получится, а его подполье потребует дополнительного утепления.

Такой фундамент состоит из свай и ростверка – ленты. Строительство основания выполнить не очень сложно. После проектирования нужно сделать разметку местности и вбить по углам будущего объекта прутья, между которыми натягивается шнур. На земле отметьте места расположения опор, а затем выройте котлован под ленту. На дне котлована пробурите скважины для последующей установки свай и в вырытые ямы установите асбестоцементные трубы, засыпав в них песка примерно на 30 см.

В трубы вставьте по несколько металлических прутьев, которые должны возвышаться над землей на 20 см или около того, после чего залейте в трубы бетон послойно, это нужно, чтобы не допустить появления воздушных карманов. Когда бетон застынет, можно устанавливать ленту. Дно конструкции выложите брусками толщиной в 5 см, сверху уложите сетку, которую нужно будет связать с элементами арматуры опор. Теперь установите деревянные щиты, укрепленные распорками и подкосами, которые будут выполнять роль опалубки. Ее высота должна быть немного больше высоты будущего цоколя. Остается только залить в опалубку бетон слоями, периодически утрамбовывая раствор.

Свайно-винтовое основание – правила строительства и характеристики

Для строительства простого дома отлично подходят винтовые основания. Это опоры, которые с одной стороны имеют резьбу, потому их просто ввинчивают в землю на необходимую глубину. Для определения количества опор, а также нагрузки на каждую из них выполняется расчет по формуле:

Площадь дома х (40 15хВ). В этой формуле В – высота фасада здания. После этого на участке нужно сделать разметку и пробурить скважины в местах будущей установки опор. Скважины должны иметь глубину в 20-30 см и диаметр меньше диаметра используемых опор. После этого остается ввинтить сваи в землю. Для этого можно использовать специальный рычаг или лом, в верхней части опоры для этого предусмотрены отверстия.

При вкручивании свай обязательно нужно использовать уровень, чтобы контролировать вертикальность расположения опор. При отклонении более чем на 2 градуса свая не пригодна для дальнейших строительных работ, а просто откорректировать ее положение невозможно. Для этого придется выкручивать опору и устанавливать ее уже в другом месте.

Когда все опоры будут погружены на расчетную глубину, их нужно обрезать болгаркой под один уровень и в их полости залить бетонный раствор. К обрезанным краям привариваем площадки из стали, которые необходимы для последующей обвязки опорных конструкций. Обвязка свайного фундамента выполняется металлическим швеллером или деревянным брусом. Она объединяет отдельные опоры в целостную конструкцию и выступает основой для монтажа строительных элементов сооружения – чернового пола и стен.

Поверх винтовых опор тоже может сооружаться ростверк. Для этого сверху сооружается опалубка, в которую нужно заложить арматуру и залить все слоями бетонного раствора.

Технология строительства на винтовых основаниях отличается очень низкой стоимостью. Вкрутить сваи намного дешевле, чем строить железобетонное основание или создавать другие свайные конструкции. Если соблюдать нашу пошаговую инструкцию, монтаж можно выполнить самостоятельно, но очень желательно предварительно договориться о помощи с 1–2 помощниками. Вкручивать сваи только своими силами очень сложно, хоть и не невозможно.

Сегодня винтовые опоры часто применяют для строительства различных по назначению сооружений, так как они практически не нарушают структуру почвы, что очень положительно сказывается на долговечности и надежности строений. Такие опоры можно ставить практически на любой почве, в том числе на местности в непосредственной близости от водоемов и в заболоченных участках.

Еще один плюс заключается в возможности выполнять монтажные работы в любую погоду. Винтовые опоры можно установить летом или зимой, при плюсовой или минусовой температуре и даже во время выпадения осадков. Но и недостатков свайные основания не лишены. Строения на металлических опорах долговечны только условно. Конечно, такие конструкции могут сохранять свои технические характеристики на протяжении 50, а иногда и 100 лет, однако этого не всегда достаточно при возведении капитальных объектов, особенно просторных жилых домов.

Чтобы построить хороший дом на сваях, обязательно нужно провести расчет необходимого их количества. При расчетах следует учитывать такие характеристики, как несущая способность почвы, расчетная масса дома, а также толщина используемых металлических опор. Чтобы получить всю эту информацию, необходимо выполнить на местности инженерные изыскания, провести пробное бурение и составить проект на будущую стройку. Самостоятельно справиться со всеми этими работами без опыта и профессиональных знаний возможно далеко не всегда, потому лучше доверять эти сложные мероприятия профессионалам, имеющим нужную квалификацию.