Свайный фундамент. плюсы и минусы готовых конструкций

Свайно-забивные фундаменты под ключ

Фундамент из железобетонных свай является распространенным конструктивным решением, целесообразным при строительстве на участке с неровным рельефом и неустойчивым грунтом. Заказ в строительной организации фундамента под ключ выгоден по многим причинам:

• Сроки. Выполнение работ и срок сдачи оговаривается в договоре.
• Разумные цены. В стоимость входит доставка опор к месту строительства и использование сваебойной машины. После установки и выравнивания опор можно сразу приступать к устройству ростверка.
• Условия. Работы по подготовке территории, разметке и забивке проводятся опытными специалистами, на чью работу предоставляется гарантия.

Опалубка для свайно-ростверкового фундамента Источник bel-dom-stroy.ru

Стоимость

Стоимость транспортировки и забивки опор нивелируются экономией материала и времени. Для дома площадью 200 м2 (Московский регион) цена на:

• Свайный фундамент. Установка свай — 380-400 тыс. руб., обвязка ростверком — от 750 тыс. руб., комплексный пакет (вместе с ж/б перекрытием) — от 1100 тыс. руб.
• Монолитный плитный. 1500-1600 тыс. руб.
• Ленточный. 1600-1750 тыс. руб.

Цена на забивку ж/б сваи зависит от ее размера:

• Сечение 0,2х0,2 м, длина 3 м — 6-7 тыс. руб.
• Длина 4 м — 7,5-8,3 тыс. руб.
• Длина 5 м — 8,5-9,5 тыс. руб.
• Длина 6 м — 9,5-11,5 тыс. руб.

О фундаменте с ростверком для частного дома на видео:

Этапы возведения

После заключения договора и определения параметров свайно-ростверкового фундамента начинаются полевые работы:

• Подготовка. Участок застройки выравнивается и очищается от мусора, подвозятся материалы.
• Разметка. Проектное положение опор выносится в натуру с помощью геодезических инструментов (теодолит, нивелир).
• Проба. Забивается пробная свая (оценивается грунт).
• Забивка. Забивные сваи для частного дома устанавливается в нужную точку, выводится в вертикальное положение и погружается в грунт на нужную глубину.

Обрезка установленных опор под один уровеньИсточник blog-potolok.ru

• Обрезка. Используя нивелир (прибора для измерения относительных высот) верхние части опор размечают по одной высоте и срезают.
• Обустройство ростверка. Вокруг опор собирается опалубка, в которой вяжется и закрепляется арматурный скелет; в подготовленную форму заливается бетон.

Профессиональное оборудование

Несколько десятилетий назад технология обустройства свайно-забивного фундамента была дорогой и громоздкой процедурой. Для загородных домов применялись альтернативные варианты — винтовые и буронабивные сваи, менее надежные и долговечные.

Грамотно рассчитанный фундамент способен выдержать многоеИсточник de.decorexpro.com

Появление в частном строительстве фундамента на ж/б забивных сваях позволило создавать надежные дома любого размера там, где раньше это было невозможно или затруднено. Фундамент на забивных сваях, обустроенный по современной технологии и с учетом характеристик грунта, способен служить надежной опорой для загородного дома любого типа.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Исходя из первой части статьи, некоторые преимущества фундамента свайного типа уже ясны. В первую очередь, это гораздо меньший перечень проблем, связанных с грунтовыми водами. Погружение свай может выполняться не только с отметки дна котлована (равной, к примеру, глубине промерзания), но и с так называемой дневной поверхности грунта. В последнем случае уровень грунтовых вод не имеет значения, так как отрывка траншей/котлована не выполняется. Вопрос промерзания пола первого этажа решается или небольшим заглублением ростверка с утеплением, аналогичным утепленной шведской плите, или высоким ростверком с устройством пола в формате утепленного перекрытия по ростверку.

Варианты устройства ростверка по свайно-винтовому фундаменту.

Пример устройства деревянного ростверка на свайно-винтовом фундаменте.

К плюсам именно свайно-винтового варианта фундамента следует отнести относительную дешевизну (в сравнении с железобетонными забивными сваями) самих свай, а так же простоту их погружения – их буквально завинчивают в грунт, как саморез в древесину. Для завинчивания применяют специальные рычаги, позволяющие выполнить завинчивание без применения механизмов, то есть вручную (как правило, при длине свай не более 4м). Такой метод обходится куда дешевле, чем погружение дизель-молотом (копром) для железобетонных свай.

Процесс погружения винтовой сваи.

К ещё одному плюсу свайно-винтового фундамента является достаточно широкий ассортимент типов винтовых свай, каждый из которых адаптирован под тот или иной вид грунтовых условий.

Виды винтовых свай.

К недостаткам можно отнести несколько меньшую долговечность (в зависимости от качества антикоррозионного покрытия), а также сложность прогнозирования получаемой несущей способности.

Для обводненных грунтов в рамках частного строительства у свайно-винтового фундамента плюсов однозначно больше, чем минусов. Именно поэтому, в условиях хронического техногенного (в результате деятельности человека) поднятии уровня грунтовых вод этот тип фундамента заслуженным образом получает все большее распространение.

Рассчитываем количество опор

До начала проектирования следует выполнить геодезические изыскания, которые предусматривают:

• отбор и анализ проб почвы;
• определение глубины водоносных слоев.

Затем определяется нагрузочная способность. Для малответственных конструкции можно использовать табличные показатели нагрузочной способности для различных типоразмеров колонн.

Практически все виды свайных фундаментов рассчитаны на нагрузку от построек с малой этажностью

Рассмотрим примеры:

• винтовая опора, выполненная на основе трубы диаметром 76 мм с диаметром рабочей части 200 мм, способна выдержать 1000 кг;
• при увеличении диаметра трубы до 89 мм и размера спиральной части до 250 мм соответственно возрастает до 2000 кг расчетная нагрузка;
• элемент на основе трубы диаметром 108 мм с диаметром рабочей части 300 мм обладает нагрузочной способностью, равной 250 кг.

Общий алгоритм расчета предусматривает выполнение следующих работ:

1. Определение массы строения. Она вычисляется путем перемножения объема стен на плотность стройматериала. К полученному значению следует прибавить массу кровли и элементов интерьера.
2. Расчет снеговой нагрузки. Для вычисления показателя необходимо площадь крыши строения умножить на нормативную величину снеговой нагрузки для конкретного региона.
3. Вычисление динамической нагрузки. Значение определяется путем перемножения площади основания на базовую величину, составляющую 350 кг на один квадратный метр поверхности.

Прочность и долговечность дома зависит от качества используемого материала

Дальнейший порядок действий:

1. Начертите план строения, распределив опоры в угловых зонах и под несущими конструкциями.
2. Разделите суммарную нагрузку на общее количество колонн и вычислите нагрузку на один элемент.
3. Выберите конструкцию применяемых опор, ориентируясь на их несущую способность с коэффициентом запаса 1,2.

При выполнении расчетов необходимо округлить все значения в сторону большей величины.

Типы свайных фундаментов

Свайный фундамент под дом может различаться по количеству опорных элементов, которое будет задействовано в строительстве, а также от геометрической формы строения:

• Одиночные сваи. Они применяются, если передается нагрузка от элемента конструкции небольшой площади, например, колонны.
• Свайно ленточный фундамент. Этот вариант основания применим, если опоры устанавливаются по периметру сооружения или для возведения протяженной конструкции.
• Свайные кусты. В этом случае часть здания или его элемент отправляют нагрузку сразу на несколько сваи, расположенных в непосредственной близости.
• Свайное поле. Оптимальное решение для крупногабаритных и тяжелых объектов. Оно представляет собой размещение опор под всем зданием по определенной системе.

Свайный фундамент под дом чаще всего используются вместе с ростверком. Этот элемент может быть, как сборным, так и монолитным, который объединяет все опоры между собой. Фундамент с ростверком может быть различного вида:

• Низкий. Такое основание расположено немного ниже поверхности земли. Опирается такой фундамент на сваях и по всей площади, что обеспечивает равномерное распределение нагрузки.
• Повышенный. Основание расположено немного выше поверхности земли, что купирует возможность передачи нагрузки на грунт.
• Высокий. Такой вариант актуален для гидротехнических сооружений и мостов. Также вариант применим, если предполагается строительство подпольного помещения.

Главным достоинством фундамента с ростверком – возможность сооружения монолитной цельной конструкции. Она выполняется с помощью арматуры, длина которой больше, чем длина опор. Как видно из вышесказанного, можно выбрать свайный фундамент для дома любой конструкции, которая будет оптимальна для конкретного строения, особенностей грунта на участке и климата местности.

Нюансы процесса

Технология возведения домов на винтовых сваях не стоит на месте и применяется во всём мире. Только учитывая все особенности фундамента из винтовых свай, плюсы и минусы его возведения, можно получить качественный результат:

1. Необходимо правильно рассчитать точную длину труб в зависимости от вида грунта, глубины его промерзания в зимнее время, величины снежных масс.
2. Добиться необходимого углубления свай с помощью специальной техники или вручную, для этого потребуется не менее 2-х человек.
3. Сваи должны входить в землю строго по вертикали.
4. Для большей устойчивости в полость трубы рекомендуют заливать бетон.
5. Объединение отдельно стоящих свай ростверком увеличивает устойчивость при пучении грунта в сильные морозы. Ростверк — это усиление верхней части фундамента, равномерно распределяющее нагрузку по всем сваям.
6. Для деревянных домов трубы устанавливают через каждые 2-2,5 м. Предполагая использовать более тяжёлые материалы, выдерживают расстояние 1,5-2 м.

Проект свайно-винтового фундаментаИсточник dyatkovortp.ru

Некоторые специалисты не советуют строить жилой дом на свайно-винтовом основании, считая его более подходящим для небольших дачных домиков и хозяйственных построек. Но практика доказывает, что фундамент, выполненный по всем правилам, является надёжной основой для достаточно массивных домов.

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

Ленточно-свайный фундамент

Данная структура дает возможность снизить затраты на строительные работы и увеличить прочность постройки

Свайный фундамент с лентами – это такой вид монолита, который идеально подходит для таких почв, как пучинистых и слабых. Отличительная черта проявляется в том, что стены давят на сплошную ленточную основу, а прочность контакта с твердыми породами земли создают сваи, которые монтируются на глубине.

Данная структура дает возможность снизить затраты на строительные работы и увеличить прочность постройки.

Техническое описание

В данной конструкции лента отвечает за разделение нагрузки равномерно, чем защищает здание от деформации

В данной конструкции лента отвечает за разделение нагрузки равномерно, чем защищает здание от деформации. Сваи же стабилизируют цепкость постройки к твердым почвам, что защищает здание от оседания и перекосов при сезонных сдвигах грунта.

Такое соединение элементов в основании дает возможность даже на подвижном земельном участке возвести устойчивое и прочное здание, которому не страшны климатические особенности почвы. Наиболее частое применение такого фундамента наблюдается в местах болотистых грунтов, которые характерны влажным климатом и высокими грунтовыми водами.

Разновидность

Именно особенности данной комбинации способствуют высокой прочности и защищенности от сдвигов почвы

Такой фундамент бывает трех видов:

• Имеющий свайный винт. В данном случае применяют сваи из металла, которые имеют лопасти определенных размеров. Монтируются в землю своими руками или специализированной техникой. Чтобы продлить эксплуатационный период их жизни рекомендуется обрабатывать грунтовкой или специальной краской для защиты.
• Буронабивные сваи. Монтируются на территории строительства, поэтому их цена намного ниже. Первое, что требуют данные детали – это скважину определенного размера не ниже уровня замерзания почвы. Принцип возведения заключается в армированном заборе воды, который заливают раствором бетона.
• Свайный фундамент из набивных элементов. Отличается своей конструкцией. Ее схема заключается монолитной ленте из железобетона, на которую устанавливаются все сваи.

Плюсы основания такой комбинации

Свайно ленточный фундамент имеет такие плюсы в своей функциональности:

Скорость постройки. Данный фундамент возводится в считанные сроки. Это благодаря неглубокому внедрению ленты и легкости установки свай.

• Низкая стоимость. Данное основание не требует особых затрат, например, как глубинное ленточное. Стоит отметить, что итог работы практически ничем не отличается.
• Непотребность в коррекции при правильном расчете. А ремонт в таком случае не пригодится лет десять, ведь устройство не поддается влиянию вод, сыпучести и пучности почвы.

Минусы свайно ленточного фундамента

Здания, которые основываются на таких фундаментах, имеют ряд недостатков. Итак, минусы конструкций:

• Невозможность возведения подвального или цокольного помещения. Для таких целей ленточная часть должна погружаться ниже в землю.
• Существует дополнительная потребность утепления напольного покрытия, так как грунт может замерзать.

Факторы, влияющие на выбор фундамента

На выбор типа основания влияет особенность грунта

Стоит заметить, что только при соблюдении всех требований к строительству данного элемента, можно добиться прочного и долговечного результата. Для того чтоб определиться с видом основания для вашего участка, необходимо изучить такие нюансы:

• Особенность почвы;
• Необходимо ознакомиться с фундаментами, которые можно возвести на вашей территории проживания, их достоинствами и недостатками;
• Провести анализ и определиться с выбором.

Ниже приведены итоги анализа проведенного нами на основе изучения литературы, видео и фото схем, а также геологических карт, где указано соответствие определенных фундаментов видам почв и климатических условий.

Тип грунта при выборе фундамента

Почва есть сложной системой, которая состоит из большого количества геологических компонентов

Почва есть сложной системой, которая состоит из большого количества геологических компонентов. На сегодняшний день существует большая разновидность грунтов, которые имеют свои особенности

И поэтому так важно учитывать его при строительстве фундамента

Грунты находятся в постоянном движении и поэтому имеют такой ряд характеристик:

• Осадка. Ее появление связано с давлением постройки. Может появляться сразу или через определенное время после постройки.
• Просадка. Может происходить из-за грунтовых вод или веса сооружения.
• Движения почвы. Зависит от влаги, которая меняет структуру земли, что приводит к осадке или поднятию.
• Деформация. Это самое опасное для зданий явление, так как ее неравномерность приводит к невозможности создания ровной поверхности.

Теперь рассмотрим типы фундаментов. Многочисленные отзывы показывают, что самые популярные основания – это ленточный, свайный и ленточно-свайный. О них мы и поговорим более подробно.

Устройство

Свайный фундамент состоит из системы вертикальных опор (свай), погруженных в грунт на определенную глубину.

Наружные части стволов обвязывают специальным поясом ростверком, который соединяет отдельные опоры в единую систему, что многократно увеличивает их возможности и устойчивость к нагрузкам.

Основные несущие элементы ростверка располагаются под несущими стенами, как внешними, так и внутренними.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для усиления конструкции и более равномерного распределения нагрузок устанавливаются дополнительные балки, связывающие все ненагруженные сваи в общую систему.

Требования к набивным сваям

Строительство набивного основания регламентируется сводом требований, изложенных в СП 24.13330.2011 и СП 50-102-2003:

1. Перед проектированием фундамента необходимо учитывать класс ответственности сооружения.
2. Проводить геологические изыскания могут компании, ведающие лицензированную деятельность.
3. Порядок инженерных исследований контролируется СНиП 11-02-96 (2016), СП 11-102-97, СП 11-104-97, СП 11-105-97.
4. В процессе проектирования изучается влияние проектной конструкции на окружающую среду и эксплуатируемые сооружения вокруг стройплощадки.
5. Качество использованных стройматериалов и тип техники должны соответствовать требованиям проекта и отвечать техническим условиям.
6. Расчет набивного фундамента ведется по прочности материала и несущей способности почвы. В вычисления учитывают совместное действие силовых факторов и негативное влияние внешней среды. Коэффициенты надежности при расчете нагрузок выбирают по СНиП 2.01.07-85*.

Требования к несущей способности свай различного назначения отражены в таблице:

Тип постройки	Грузоподъемность, т	Диаметр набивных свай, мм	Рекомендованный шаг, м
Двухэтажные легковесные здания	до 7–8	300–400	1,5–2
Каркасно-щитовые дома	до 5	200–300	1,5–2
Хозяйственные постройки	до 3	150–200	1,5–2

В каких случаях подойдет основание на винтовых сваях?

Выбор фундамента напрямую связан с типом конструкции будущего сооружения, физико-химическими свойствами грунта на участке, а также желанием собственника сэкономить на строительстве.

Применение технологии, связанной с вкручиванием в почву винтовых свай, выгодно, если:

• планируется строительство деревянного, каркасного, щитового дома или другой легковесной конструкции;
• твердые породы почвы расположены не очень глубоко и не придется наращивать сваи;
• грунт на участке насыщен влагой, склонен к промерзанию, но не наблюдаются ощутимые горизонтальные подвижки пластов земли;
• рельеф площадки неравномерный, с большими перепадами по высоте.

Преимущества и недостатки

Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.

К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:

1. Применимость для всех типов грунтов и рельефов любой сложности. Там, где закладка ленточного или плитного основания будет неэффективной или нецелесообразной, используют опоры.

   Свайные фундаменты можно строить на неустойчивых, переувлажненных грунтах, участках с риском оползней или подтопления, заболоченных территориях, а также на склонах и впадинах.

2. Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
3. Возможность подобрать силовой элемент для любых условий. Популярность свайной технологии обусловила рост предложений от производителей свай. Сегодня можно подобрать опоры с несущей способностью от 0,8 до 15 и более тонн, а для глубокой закладки используются составные элементы.
4. Небольшой объем земляных работ. Если в случае с заглубленным ленточным или плитным основанием нужно рыть котлован на проектную глубину, то для устройства набивных свай достаточно пробурить скважины в грунте, а забивные и винтовые столбы погружаются в почву посредством силового воздействия.

Недостатки свайной технологии:

1. Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
2. Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.

Для частного дома

Частные жилые дома и коттеджи отличаются сравнительно небольшим весом по сравнению с многоэтажками и промышленными объектами. Эта особенность позволяет отказаться от закладки дорогостоящего железобетонного ленточного или плитного основания в пользу заводских или самодельных свай.

Преимущества свайной технологии для частного строительства:

• возможность закладки фундамента своими руками (винтовые, набивные сваи);
• при необходимости доступны способы усиления основания (при строительстве пристроек, увеличении этажности, замене перекрытий в доме и т.д.);
• ремонтопригодность.

Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:

• значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
• трудоемкая процедура инженерных расчетов;
• на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.

Разных видов свай

Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:

Тип опор	Преимущества технологии	Недостатки технологии
Забивные железобетонные	повышенная несущая способность (до 20 т); долгий срок службы (более 100 лет); стойкость к коррозии.	необходимость применения спецтехники для заглубления в грунт; появление динамических нагрузок и вибрации, действующих на грунт и ближайшие постройки.
Забивные стальные	широкий выбор моделей с различными конфигурациями и характеристиками; высокий эксплуатационный ресурс.
Забивные деревянные	дешевизна и доступность материала; экологическая чистота.	ограниченная грузоподъемность; сравнительно короткий срок службы; подвержены воздействию почвенной влаги.
Буронабивные	большая несущая способность; продолжительный срок службы; изготовление ручным способом.	большой расход бетона; сложно рассчитать несущую способность; необходимо укреплять стенки от обрушений.
Винтовые металлические	относительная дешевизна; высокая грузоподъемность; возможность монтажа своими руками; возможность повторного использования.	подверженность коррозийным процессам; недопустимость заглубления в грунт с каменистыми включениями, которые могут повредить лопасти.
Винтовые железобетонные	прочнее металлический винтовых свай и удобнее при монтаже, чем забивные ж/б аналоги; не подвержены коррозии.	имеют значительный вес; сложно выдержать соосность при монтаже.