Свайный фундамент: плюсы и минусы, пошаговая инструкция сваяного фундамента своими руками

Существующие виды

Виды свайных фундаментов различают по типу свай.

Бывают:

Сваи-стойки. Они погружаются в грунт до появления жесткого контакта с плотными грунтовыми слоями. Образуют самую прочную опорную конструкцию и способны нести здания любого веса и этажности.
Висячие сваи. Несущая способность этих опор зависит от силы трения на боковых стенках и от прочности грунтовой подушки под наконечником, образующейся при погружении. Такая конструкция удобна при слишком глубоком залегании плотных слоев грунта, но способна внезапно изменять свои параметры вследствие изменений уровня грунтовых вод или прочих процессов.

Материалом для изготовления свай служат:

Древесина. Самый древний и традиционный материал, обладающий массой недостатков. С появлением других, более устойчивых и прочных видов, деревянные сваи практически исчезли из арсенала строителей, хотя кое-где еще используются (в частном строительстве, для возведения вспомогательных построек).
Металл. Забивные сваи специально не выпускаются, в этой роли используют отрезки рельс, швеллеров или двутавров подходящего размера. Винтовые сваи изготавливаются полностью готовыми к использованию. Специфика металла не позволяет получить долговечные опоры из-за коррозии, вызванной электрохимическими процессами и наличием блуждающих токов.
Железобетон. Наиболее распространенный тип свай. Самыми прочными являются забивные, изготавливаемые по специальной технологии с использованием напряженной арматуры. Буронабивные сваи отливают из бетона прямо на площадке, что удобно, снижает транспортные расходы и общий уровень использования строительной техники, но значительно увеличивает срок изготовления из-за необходимости выдержки бетона для набора конструкционной прочности.

Существует три основных разновидности свайных фундаментов:

На забивных сваях. Погружение стволов производится специальными машинами. Процесс не занимает много времени, опоры получаются прочными и надежными. Недостатком является невозможность производства работ рядом с эксплуатируемыми постройками из-за подвижек грунта, происходящих при погружении.
На буронабивных сваях. Этот тип свай удобен тем, что не требует транспортировки, разгрузки, использования подъемной техники. В заранее подготовленную скважину опускают гильзу (род опалубки, изготовленной из рубероида или пластиковой трубы подходящего диаметра), устанавливают арматурный каркас и заливают бетон. Все операции могут быть выполнены самостоятельно, но потребуется достаточно длинный период выдержки свай для застывания бетона.
На винтовых сваях. Они изготавливаются из стальных труб с толщиной стенок не менее 4 мм. В нижней части имеется сварной или литой заостренный наконечник и спиралевидные режущие лопасти. Погружение винтовых свай напоминает процесс завинчивания шурупа — лопасти обеспечивают погружение, острый наконечник раздвигает или раскалывает встречающиеся преграды. Винтовые сваи могут быть установлены вручную, при необходимости их извлекают и вновь используют в других местах. Срок эксплуатации зависит только от интенсивности коррозии.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Все свайные основания не могут быть созданы на скальных или крупнообломочных породах.

Виды ленточного фундамента по способу устройства

В зависимости от конструктивных особенностей ленточные фундаменты бывают монолитными и сборными. Они же, в свою очередь, могут подразделяться на монолитные фундаменты с вертикальными опорами и сборные ленты из кирпича или пеноблока.

Монолитный ленточный фундамент

При устройстве монолитного ленточного основания армирование и заливка фундамента выполняются непосредственно на строительном объекте. В результате достигается общая целостность и неразрывность несущей ленты.

Монолитный ленточный фундамент представляет собой неразрывную железобетонную ленту по всему периметру строения

Монолитные типы фундаментов, независимо от технологии, применяются для постройки объектов различного назначения на пучинистых и подвижных типах грунта. Монолитность конструкции обеспечивает высокую прочность и надёжность несущего основания.

Свайно- и столбчато-ленточный фундамент

Свайно-ленточные и столбчато-ленточные типы фундаментов представляют собой монолитную ленту из железобетона, расположенную на опорах, заглублённых в землю. По сути, эти типы фундаментов — не что иное, как модернизированный вариант свайных или столбчатых фундаментов с ростверком.

Столбы или сваи располагаются по периметру фундамента с шагом 2 м

В первом случае в качестве опор используются стальные изделия в виде свай различной длины, которые ввинчиваются в грунт ручным или автоматизированным способом. Во втором — опоры изготавливаются из той же бетонной смеси, которая используется для заливки несущей ленты.

Обустройство свайных и столбчатых фундаментов ленточного типа обосновано только при строительстве объектов на участках с большой глубиной промерзания почвы. Стальные сваи или железобетонные столбы, заглублённые ниже уровня промерзания грунта, будут распределять нагрузку, которая передаётся от железобетонной ленты.

Сборный ленточный фундамент

Основным материалом для возведения сборного ленточного фундамента являются железобетонных фундаментные блоки (ФБС), изготовленные из тяжёлых марок бетона. Из блоков формируется несущая лента фундамента, которая располагается по периметру и площади будущего строения. Для соединения блоков между собой используется бетон марки М350 и стальная арматура Ø15 мм.

После сборки фундамента внешняя поверхность несущего основания обрабатывается гидроизоляционными материалами. Наиболее часто используется битумная мастика и специальные битумные мембраны, которые имеют самоклеящуюся основу.

Сборный ленточный фундамент состоит из железобетонных фундаментных блоков, связанных бетоном

Главное преимущество сборного ленточного фундамента — это малые сроки возведения. В отличие от монолитного основания не придётся ждать набора минимальной прочности бетонной смеси. К постройке дома можно приступать уже через несколько дней с момента сборки ленты.

Несмотря на это преимущество, сборный ленточный фундамент используется для строительства частных домов чуть реже, чем монолитное основание из бетона. Во многом это связано с тем, что сборная конструкция не подходит для использования на подвижных типах грунта. При одинаковой толщине показатели прочности сборной конструкции ниже монолитной на 20–30%.

Ленточный фундамент из кирпича

Ленточные фундаменты из кирпича представляют собой сборную конструкцию и часто используются для строительства одноэтажных домов по каркасной технологии. Для изготовления ленты применяется обожжённый полнотелый кирпич. Глубина заложения — 40–50 см.

Ленточный фундамент из кирпича отличается высокой ремонтопригодностью, но требует обустройства качественной гидроизоляции

После сборки, как и в случае с блоками, необходимо обустройство полноценного гидроизоляционного слоя. К преимуществам этого фундамента можно отнести:

жёсткость конструкции;
высокую ремонтопригодность;
простоту обустройства.

Если проводить более детальное сравнение кирпича с железобетонными блоками, то фундаменты из блоков отличаются меньшей гигроскопичностью и более высокой прочностью. Кирпич более хрупок, что влияет не только на периодичность проводимого ремонта, но и на срок службы конструкции в целом. С учётом этого ленточный фундамент из кирпича рекомендуется возводить на участках с сухой и твёрдой почвой, а также при низком залегании грунтовых вод.

Расчет высоты над землей

Высота подъема свай зависит от нескольких условий:

Величина снежного покрова в зимнее время.
Уровень воды при подтоплениях или паводках.
Глубина залегания грунтовых вод.

Некоторые величины можно отыскать в приложениях СНиП, другие значения можно получить в местных геологоразведочных или метеорологических организациях.

Основная задача — обеспечить такой подъем над уровнем грунта, чтобы минимизировать последствия от различных воздействий природного характера.

В большинстве случаев высоту бани над уровнем грунта принимают в пределах 40-60 см. Для отсечки стен от контакта со снеговыми массами этого обычно хватает, как и при подтоплениях.

Предугадать критические ситуации никто не может, а строить слишком высокую баню нецелесообразно.

Это не относится к постройкам на склонах или неровностях рельефа, где высота определяется по наименьшему значению.

Способы монтажа ростверка

Для усиления ростверков применяют следующие методики:

Торкретирование. Это процедура напыления бетона под давлением, позволяющая создать дополнительный слой нужной толщины. Специфика нанесения обеспечивает высокую плотность вновь образованной бетонной рубашки, способствует заполнению выбоин, залечивает трещины и прочие изъяны.
Монтаж бетонной обоймы. Проблемный участок ростверка подготавливается, сверлятся сквозные отверстия, сквозь которые пропускаются арматурные стержни. Затем на всю длину намеченного для усиления участка собирают арматурный каркас, жестко связанный со сквозными прутками. Вокруг армпояса строится опалубка, обеспечивающая заданную толщину и ширину обоймы, после чего в полость закачивают бетон. Иногда в качестве опалубки используются специальные конструкции, которые плотно обжимаются вокруг ленты ростверка и заполняются бетоном.
В сложных случаях перед монтажом бетонной обоймы устанавливают «стену в грунте». Эта методика предусматривает монтаж механической отсечки между стенами траншеи и боковыми поверхностями ростверка. Такой способ позволяет работать, не опасаясь прибывающих грунтовых вод, осыпающихся стенок траншеи и т.п.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ! Усиление ростверка необходимо предварительно рассчитать, чтобы не пришлось повторять процедуру уже на следующий год. Основными величинами, которые должны быть выяснены, являются толщина и протяженность слоя усиления. Иногда приходится увеличивать толщину ленты по всему периметру

Иногда приходится увеличивать толщину ленты по всему периметру.

Монтаж: пошаговая инструкция

На начальном этапе строительную площадку расчищают, снимают плодородный слой почвы. Утрамбовывают грунт, размечают свайное поле. Очертания будущего ростверка обозначают при помощи шнура и колышков.
Затем приступают к бурению скважин. Для этого используют ручной бур. Его вкручивают в землю строго вертикально. Скважины должны быть на 5-7см шире сечения опоры.
Дно скважины утрамбовывают и покрывают гравийно-песчаным слоем толщиной 10-25см.
Затем в скважину опускают обсадную трубу. Обычно используют изделия из асбестоцемента, пластика, металла. На рынке представлены специализированные обсадные трубки, снабженные соединительными механизмами для стыковки. После установки пустоты между стенками скважины и трубой плотно заполняют грунтом.
Затем приступают к армированию. Обычно используется схема в 4 либо 6 прутьев. Диаметр арматурного каркаса должен быть на 3-5см уже сечения трубы. Арматура связывается с помощью проволоки и хомутов. По длине арматурный каркас должен быть на 0,3м длиннее, чем обсадная труба. Армирующий скелет устанавливают внутри трубы так, чтобы он не касался ее стенок.
После этого через специальную воронку в скважину заливают бетон. Марка смеси должна быть не менее В-12,5. Воронка необходима, чтобы избежать образования внутри бетона пустотных шариков. Заливку осуществляют в медленном режиме, послойно – по 50см, каждый раз уплотняя залитый слой глубинным вибратором.
После заливки свай необходимо выждать неделю. Это время необходимо, чтобы бетонный раствор закрепился внутри опор. Затем можно монтировать ростверк.
Ростверк устанавливают на подушку из смеси гравия и песка толщиной 0,1-0,2м.
Эта прослойка также покрывается бетонной подготовкой, а затем закрывается гидроизоляционным материалом. Обычно применяется рулонная гидроизоляция.
Затем приступают к монтажу опалубки.
В подготовленную форму устанавливается арматура. Арматурный каркас связывают с прутами, торчащими из опор.
Завершается процесс возведения буронабивного фундамента с ростверком заливкой бетона. Применяется такой же класс смеси, как и для свай. Обязательна трамбовка глубинным вибратором. Если на улице стоит сухая погода, а температура воздуха выше 26 градусов, то ростверк необходимо периодически поливать водой, чтобы уберечь бетон от пересыхания и образования трещин. Положенный поверх полиэтилен также защитит фундамент.
Срок закрепления бетона составляет 28 суток. Именно через это время фундамент наберет свою прочность. Раньше этого срока приступать к возведению стен категорически запрещено.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.