Виды свайных фундаментов и классификация свай

Выбор и изготовление основания в индивидуальном строительстве имеет большое значение. Свайный фундамент отлично подходит для слабых почв, так как в таких случаях необходимо передавать давление частного дома на слой большей толщины, который залегает на определённой глубине.

Классификация

Буронабивной фундамент классифицируется в зависимости от технологии изготовления. На глинистых и других плотных грунтах используется методика НПШ (непрерывный полый шнек). Шнек представляет собой полую трубу, закрытую обратным клапаном, который не позволяет изымаемому грунту попадать в нее. К трубе крепится прочная спираль, поднимающая грунт на поверхность наподобие классического бура. При достижении нужной глубины в полость трубы подается под высоким давлением бетон. Он открывает клапан, постепенно заполняя скважину по мере поднимания шнека наверх. Чтобы сделать буронабивную сваю прочнее, в бетон, мощным вибратором, вводится армирующий каркас. После заливки свая оставляется до тех пор, пока раствор не наберет нужную прочность.

Вторая методика – устройство буронабивных свай с обсадной трубой, эта технология применяется на зыбких грунтах. Труба защищает скважины от обрушения при введении в нее армирующей конструкции или избыточного давления на залитый раствор. Для этого бурится скважина по диаметру трубы, которую помещают в нее при помощи вращения, вдавливания или просто устанавливают там. После этого бур извлекается из грунта, в скважину устанавливается арматура так, чтобы образовался защитный слой бетона около 60 мм. Затем заливается раствор с одновременным уплотнением, а обсадная труба постепенно извлекается из скважины.

Как работают сваи

В современном строительстве применяют различные виды свайных фундаментов и работа свай в них также осуществляется по-разному.

По данному признаку можно выделить два типа опор:

1. Сваи-стойки.

Такая свая переносит нагрузку от веса здания на грунт, в который упирается. Сваю-стойку изготавливают по технологии, обеспечивающей прочное основание, ведь именно на него может приходиться до 85% веса постройки.

Сваи стоечного типа – это классический и наиболее распространенный вариант. Опираясь на прочный грунт, они почти не дают осадки и могут выдерживать очень большие нагрузки.

Как работают сваи

2. Висячие сваи.

Сваи данной разновидности не упираются в грунт, а удерживаются в нем подобно тому, как держится вбитый в доску гвоздь, то есть за счет силы трения между боковой поверхностью и внешней средой.

Сравнивая висячую сваю со стойкой, можно выделить два основных отличия: площадь боковой поверхности у висячей сваи увеличена, при этом она имеет рельефное исполнение, благодаря чему более прочно «цепляется» за окружающий ее грунт.

Применение висячих свай оправдано в тех случаях, когда прочный грунт залегает особенно глубоко и сваи-стойки пришлось бы делать слишком длинными.

Рассчитываем ростверк

Свайная основа может быть сконструирована из одних опор, по которым укладывают нижнюю обвязку строения.

Читайте также:  Выбираем материалы и утепляем фундамент деревянного дома своими руками

Чтобы нагрузка на опоры от веса строения была распределена более равномерно, прибегают к изготовлению ростверка.

Ростверком называют балку или железобетонную плиту, по горизонтали соединяющую верхушки каждого винтового элемента. Свайно-ростверковые основы одинаково хорошо подходят для строительства деревянных и пеноблочных зданий. Ленточный ростверк может быть монолитным или сборным, главное, чтобы он был вылит из бетона, марка которого не ниже 150.

Чтобы ростверк был грамотно сооружен и создал прочную связку между винтовыми элементами, нужно правильно рассчитать его габариты. Существует ряд специальных расчетов, мы же ограничимся минимальными размерами связующей ленты:

Фундамент с железобетонным ростверком

  1. Высота – 30 см.
  2. Ширина – 40 см.

Чтобы придать ростверку необходимую жесткость, его нужно усилить продольной и поперечной арматурой (в диаметре 10-12 мм). Прутья соединяются при помощи проволоки по принципу армопояса. Расстояние от арматуры до края ростверка должно составлять не менее 2,5 см, чтобы металлические прутья полностью загерметизировались бетонным раствором и не подвергались коррозийным процессам.

Соединение ростверка с опорами может быть жестким, когда его арматура связывается с прутьями свай, или свободным, когда ростверк без дополнительной подвязки лежит на опорах фундамента. В обоих случаях нагрузка между сваями распределяется равномерно.

Тем, кто выбирает для своего участка фундамент на сваях, в первую очередь следует задуматься о том, как правильно выполнять его расчет. Процесс монтажа тоже занимает не последнее место. Основные вопросы, которые интересуют владельцев земельных участков, выбравших для себя вариант свайного фундамента, следующие:

Схема устройства свайного фундамента из набивных комбинированных свай.

  1. Какое минимальное расстояние должно быть между сваями (шаг свай)?
  2. Какое количество опор необходимо?
  3. Как осуществить правильно?

На первый взгляд может показаться, что это довольно трудно, особенно человеку, не имеющему никакого отношения к строительству. Но не надо заранее отчаиваться, все не так уж и сложно.

Несмотря на то что вам понадобятся знания о нагрузке здания и силе, воздействующей на основание, а также о свойствах и качествах строительных материалов, вы наверняка справитесь с поставленной задачей, изучив подробную информацию, изложенную в этой статье. Не забудьте, что только грамотный и проведенный по всем правилам расчет поможет вам сделать фундамент надежным и долговечным.

Используемые материалы

Особенности конструкции зданий и величины получаемых нагрузок диктуют применение материалов для создания ростверков:

  • железобетон;
  • дерево;
  • металл.

Свайные фундаменты с монолитными ростверками

Используемые материалы

Железобетонный пояс обладает высокой стабильностью, жесткостью, надежностью, долговечностью и может выдерживать высокие нагрузки. Эти качества стали причиной широкого применения свайного ростверка с монолитным перекрытием. Конструкция состоит железной арматуры, повышающей прочностные характеристики фундамента, и бетона. Укрепление монолитного ростверка на сваях может быть выполнено отельными прутьями, скрепленными в плоский каркас или объемными остовами.

Железобетонный ростверк висящего типа

Бетонные ростверки по устройству сходны с железобетонными поясами, единственным различием является отсутствие арматуры в конструкции первых. Вся нагрузка ложится и распределяется бетоном. Оголовки фундаментных свай должны быть на 100 мм утоплены в бетоне ростверка. Такие пояса применяются только в возведении одноэтажных строений.

Важно! Определяет смету и нормы на устройство монолитного ростверка – ГЭСН.

Конструкции из пиломатериала

Деревянная конструкция преимущественно используется при возведении домов из пиломатериала. Укладка деревянного ростверка на столбчатый фундамент выполняется на специальную гидроизоляционную прокладку из толи или рубероида. Также, чтобы исключить преждевременную порчу древесины, конструкцию следует обрабатывать особыми биозащитными пропитками. Фиксацию бруса на сваях выполняют посредством кронштейнов или болтов.

Используемые материалы

Деревянная конструкция ростверка

Читайте также:  Ленточный мелкозаглубленный фундамент своими руками

Есть два варианта устройства пояса из пиломатериалов:

  • При устройстве основания здания создается одинарный или двойной настил из предварительно обработанных бревен, который устанавливается на распланированную щебневую площадку. Этот вариант раньше использовался для возведения небольших строений из пиломатериалов;
  • Выполняется крепление ростверка из бруса на столбчатом фундаменте. Однако конструкция не обладает высокой прочностью, поскольку дерево не самый надежный стройматериал, поэтому она чаще всего применяется при создании навесов и беседок.

Видео: устройство ростверка для деревянного дома 

Металлический пояс для фундамента

Используемые материалы

Металлическая обрешетка изготавливается из швеллера, двутавра или квадратного профиля и обладает высокой прочностью и жесткостью. Как правило, данная конструкция используется при устройстве свайно-винтовых оснований для одноэтажных домов. Швеллер устанавливают на оголовки опор, и фиксируют посредством сварочного соединения.

Металлический ростверк на бетонных колоннах

Пояс из металла используют в основном в висячем варианте. Однако в последнее время такие конструкции применяются очень редко, поскольку из-за тяжести материала требуется привлечение подъемной спецтехники, что экономически невыгодно. К тому же металл подвержен риску возникновения коррозийных процессов.

Для каких строений подойдет такой фундамент

По сути, несущая способность любого свайно-ростверкового фундамента ограничена лишь свойствами грунта и количеством свай. А если под их нижними концами расположить опорные площадки, снизив тем самым удельное давление на грунт, можно добиться очень высоких показателей прочности.

Так, характеристик такого фундамента с лихвой достаточно для любой легкой одноэтажной постройки.  Например, возьмем дом из газобетона. Этот материал почти в 5 раз легче кирпича, и во столько же раз менее прочен. Поэтому здание из него может быть только одноэтажным. Для такой конструкции возможностей у фундамента даже в избытке.

Для каких строений подойдет такой фундамент

С кирпичным домом ситуация несколько сложнее. Помня об условиях, в которых применяют такой фундамент, основная проблема – грамотный расчет количества и толщины опор с учетом нагрузок. Если расчет сделан верно, остальные работы не представляют особой сложности.

Основное назначение и виды свайного фундамента

Свайный фундамент применяется при возведении промышленных и жилых объектов, его можно использовать при постройке многоэтажных зданий даже на слабых грунтах. Такой фундамент позволяет значительно сократить процесс устройства подвальных помещений или полностью исключить данные строительные работы из расходной сметы. Основные причины для возведения свайного фундамента следующие:

  • слабый верхний грунтовой слой. Подобные грунты могут содержать перегной, торфяную примесь, песок, глину. Наличие большого количества воды в почве делает ее плывуном. Такие природные условия создают необходимость переноса нагрузки сооружения на более плотные и глубинные грунты;

Устройство свайного фундамента с ростверком

Свайный фундамент имеет несколько разновидностей: свайно-ростверковый, свайно-винтовой, свайно-ленточный. Преимущества и недостатки есть у каждого вида, рассмотрим их более подробно.

Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы

Применение свайно-ростверкового основания имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Преимущества такого фундамента:

  • позволяет производить строительство практически на любом виде почв;
  • повышенная устойчивость;
  • увеличенная несущая способность (позволяет удерживать кровли и стены с довольно большим удельным весом);
  • экономичность (не нужно использовать готовый раствор, можно изготовить его самостоятельно);
  • монолитность основания дает возможность осадки всей конструкции в случае усадки грунтов;
  • не требует специальной подготовки строительного участка (снижение расходов за счет сокращения трудоемких работ);
  • обеспечение естественного проветривания всей нижней плоскости строения (уменьшается влажность, устраняется конденсат);
Читайте также:  Чтобы дом стоял долго: какая арматура нужна для ленточного фундамента

Бурение грунта для погружения каркаса сваи

  • безопасность (снижается риск затопления в случае паводков);
  • быстрота возведения;
  • высокая скорость строительства.

Важно! Возведение фундамента на сваях требует точности в расчетах и соблюдения технологии строительства. При перегрузке тоннажа опоры есть большой риск разрушения здания в будущем.

Недостатки свайно-ростверкового фундамента:

  • невозможность возведения свайно-ростверкового фундамента на каменистых грунтах;
  • трудоемкость установки основания при горизонтальном смещении грунта;
  • достаточно высокая цена свайно-ростверкового фундамента, которая намного превышает стоимость других вариантов;

Стальные трубы с наконечниками и лопастями для свайно-винтового фундамента

  • невозможность постройки подвального или цокольного помещения (подобный вид фундамента применяется исключительно для легковесных и средне-весовых сооружений);
  • точность расчетов (ошибки при вычислении приведут к деформации опор и образованию трещин в доме). Заказать расчет свайно-ростверкового фундамента у специалистов стоит недешево. Следовательно, и общая цена работ значительно возрастет.

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы

Данная технология известная еще с прошлого века, поэтому ее плюсы и минусы давно изучены. Преимущества:

  • низкая цена свайно-винтового фундамента, которая в разы дешевле монолитного или плиточного;
  • высокая скорость возведения (отсутствует необходимость в выравнивании грунта или рытья траншей);
  • минимальное нарушение структуры почвы;
  • отсутствие вибрации (возможность строить здания рядом с памятниками архитектуры, монументами, вековыми деревьями);

Схематическое изображение свайно-винтового фундамента

  • рекомендован для установки на болотистом грунте, берегах водоемов (идеальный выбор для строительства причала);
  • полная независимость от погодных условий;
  • многократность использования конструкции;
  • монтажные работы проводятся при минимальных затратах (физических, технических).

Недостатки свайно-винтового фундамента:

  • опоры сильно подвержены коррозии (для изготовления используется железные сплавы);
  • недолговечность;
  • непрочность конструкции;
  • невозможность использования пространства под домом (категорически запрещается строить цокольный этаж или подвал).

Схема свайного фундамента с ростверком

Свайно-ленточный фундамент: плюсы и минусы

Довольно распространенный вид фундамента, который также имеет свои специфические особенности. Преимущества свайно-ленточного фундамента:

  • можно возводить на участках со сложным земельным рельефом;
  • экономичность (минимальное количество задействованной техники и людских ресурсов при возведении конструкции);
  • способность выдерживать слабые толчки и подвижки грунта;
  • сваи можно сделать самостоятельно, используя лишь подручный материал;
  • быстрота возведения.

Недостатки свайно-ленточного фундамента:

  • необходимость проведения подробных геодезических измерений;
  • индивидуальный расчет длины, толщины и глубины каждой сваи;
  • невозможность создания подвала;
  • обязательное проведение работы по утеплению подполья;
  • применяется исключительно для строительства невысоких зданий (максимум три этажа).

Типы свайных фундаментов:

  1. Из одиночных свай. Применяют для отдельных опор-колонн. Могут использоваться для оград или объектов небольшого размера.

Фундамент – свайный куст. Несколько опор, на которых стоит конструкция. Разновидности свайного куста:

кустовой – три сваи – треугольником, четыре – квадратом, пять – квадрат с центральной опорой, расстояние между ними от 2,5 до 3,5 диаметров свай;

ленточный – забивка в одну или две линии, расстояние между опорами более трех поперечных размеров (или диаметров);

сплошное поле – сваи забиты рядами и образуют сплошное поле с расстояниями от 3 до 6 диаметров.