Особенности проектирования свайного фундамента
Очень важно при выборе свайного фундамента уделить внимание его проектировке, для того чтобы возвести долговечный и прочный фундамент, на котором будет стоять любое строение. Для этого нужно составить подробный проект свайного фундамента, в котором будут учитываться следующие моменты:
- Структура грунта.
- Тип свайного фундамента.
- План строительной площадки, на котором указаны все строения.
- План строения надземного сооружения, то есть количество этажей, использование материалов и другие особенности.
- Характеристики конструкций, которые располагаются возле площадки для строительства для определения возможной усадки.
- Чертеж подземной части строительного участка, то есть глубина свай, подземные коммуникации.
- Расчет нагрузки на поверхность пола в различных ситуациях.
Все эти данные необходимо учитывать при проектировке свайного фундамента, в противном случае возведенное строение простоит не долго.
В заключение хочется отметить, что свайный фундамент является многофункциональным и долговечным основанием для любого строения, даже не смотря на все его преимущества и недостатки. Однако чтобы получить высокую прочность и долговечность, конструкция фундамента должна быть выполнена по всем технологиям и желательно при помощи опытных специалистов.
Основные плюсы свайно-винтового фундамента
Отдавая свое предпочтение тому или иному типу фундамента, наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.
1. Стоимость фундамента Точной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом, а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время — это огромный плюс. 2. Легкость и удобство монтажа Монтаж свайно-винтового фундамента настолько прост, что его можно осуществить своими руками, без применения спецтехники и дорогостоящих инструментов, прибегнув лишь к помощи друзей или родственников. Как правило, достаточно 3 человек, чтобы без проблем осуществить монтаж. 3. Очень быстрый монтаж винтовых свай Значительный плюс винтовых свай, потому что в большинстве случаев, монтаж фундамента осуществляется за 1-2 дня. В то время, как другие типы фундамента, включающие в себя такие этапы, как копку, армирование, устройство опалубки и заливку бетона, займет гораздо больше времени, сил и средств. Но стоит помнить, что время монтажа полностью зависит от профессионализма работников, грунта и глубины заложения винтовых свай. 4. Уклон на участке — не помеха для свайно-винтового фундамента Каким бы ни был уклон на Вашем участке, он не будет проблемой для монтажа свайно-винтового фундамента. Большая разница в высоте (5-8 метров), может стать практически не преодолимой преградой для железобетонных типов фундамента, а свайно-винтовой – с этой задачей справиться. Тут стоит отметить, что другой тип фундамента, например ленточный, с этой задачей тоже может справиться, но это обойдеться Вам в несколько раз дороже. 5. Чистый участок после заложения фундамента В процессе заложения фундамента, на участке не будет лишних отходов и грязи, таких как выкопанный грунт, пролитый бетон, следы от техники на газоне и т.д. Хоть и не такой значительный, но все же плюс. Закладывая фундамент на винтовых сваях, Вам не придется думать, куда деть лишний грунт, как очистить участок 6. Монтаж в любое время года В отличие от бетонных и железобетонных фундаментов, устройство которых в зимний период предусматривает дополнительные затраты на прогрев бетона, противоморозные добавки и т.д., монтаж винтовых свай можно производить практически при любой температуре воздуха и без дополнительных затрат. Тем более, все знают, что строительство зимой гораздо дешевле. 7. Теплый пол в доме Особенность этого фундамента такова, что между грунтом и полом дома присутствует приличная прослойка воздуха, а как известно, воздух – хороший теплоизолятор. Таким образом, если сравнивать полы по грунту, и полы «висящие в воздухе», то теплее будут вторые, при одинаковых затратах. А это уже значительный плюс в пользу винтовых свай. 8. Быстрая готовность Если бетонные фундаменты предусматривают затвердевание в течение 28 суток, а также время для усадки, перед тем, как начнется монтаж стен, то свайно-винтовой фундамент, готов к расчетным нагрузкам сразу после монтажа. 9. Простота наращивания фундамента В случае, когда Вам необходимо, по каким-либо причинам, после монтажа винтовых свай, немного изменить проект дома, планировку, или просто пристроить что-либо, нарастить свайно-винтовой фундамент не составит особого труда. Что не всегда возможно сделать без значительных затрат с другими видами фундаментов. 10. Несложный ремонт фундамента От некачественных материалов, неправильного монтажа, да и вообще неквалифицированных специалистов – не застрахован никто. Так вот, если по какой-либо причине, винтовая свая лопнет, то ее легко будет заменить, даже если дом уже будет построен. А вот если лопнет ленточный или плитный фундамент, то ремонт обойдется Вам в очень большую сумму. 11. Не тянет влагу из грунта Благодаря тому, что связь дома с грунтом осуществляется только через металлические сваи, влага, расположенная в земле, никаким образом не сможет проникнуть ни в стены, ни в пол Вашего дома.
Надежность
Хоть бетон и выглядит куда надежнее свай, это никак не говорит о его реальных характеристиках. Во-первых, бетон нужно еще правильно уложить, чтобы он равномерно твердел. А это занимает до 28 дней. Разумеется следить за бетонным основанием на протяжении почти месяца должны будете вы сами
Если нарушить меры предосторожности, то вся работа будет насмарку. Но даже если ошибку допустили сами строители, как потом доказать, что это не вы гуляли по незастывшему основанию, а у них руки оказались совсем не из плеч?. С винтовыми сваями все проще
Сделали работу, посмотрел, принял. Сразу видны все косяки, которые на месте можно попросить исправить. Не нужно ждать неделями, чтобы вообще оценить качество сборки. Да и не придется укрывать их от солнечного света. Таким образом с наибольшей вероятностью вам построят неправильную «ленточку», а это значит, что и надежность ее будет на низком уровне
С винтовыми сваями все проще. Сделали работу, посмотрел, принял. Сразу видны все косяки, которые на месте можно попросить исправить. Не нужно ждать неделями, чтобы вообще оценить качество сборки. Да и не придется укрывать их от солнечного света. Таким образом с наибольшей вероятностью вам построят неправильную «ленточку», а это значит, что и надежность ее будет на низком уровне.
Преимущества и недостатки фундамента на сваях
Свайно-винтовой фундамент является отличным решением для сложных и нестабильных грунтов. Однако плюсы и минусы проявляются индивидуально на конкретной строительной площадке (читайте подробно о том, как сделать фундамент на винтовых сваях). В целом можно выделить следующие преимущества винтового фундамента:
Монтаж винтовых свай не требует тщательного выравнивания перепадов высоты. Также отпадает необходимость обустройства подъездных путей и замены сложного грунта более стабильным вариантом.
Исключение этапа земляных работ, устройства опалубки и изготовления опалубки существенно упрощает строительство основания. Кроме того возведение основной конструкции может начинаться сразу после установки винтовых опор, что позволяет завершить строительство за более короткие сроки.
Винтовой фундамент можно возводить в любое время года, при любой погоде (ранее мы подробно говорили о том, как выполняется ручной монтаж винтовых свай).
Сваи одинаково устойчивы и прочны на всех типах грунта.
Для установки винтовых опор не требуется большое количество работников, достаточно трех человек. Помимо этого не требуются особые знания и навыки для строительства фундамента на винтовых сваях.
Возводить винтовое основание можно не только на новых неосвоенных участках, но и на тех, где проложены подземные коммуникации
Узнать расположение какой-либо сети можно с помощью специальных приборов.
Немаловажное значение имеет возможность повторного использования винтовых свай. Другими словами опоры при необходимости можно выкрутить и установить в другом месте.
Винтовой фундамент относится в сейсмоустойчивым конструкциям (советуем также изучить нашу статью на тему: на какую глубину вкручивать винтовые сваи).
При правильной установке винтовые опоры могут безупречно прослужить более 100 лет.
Что касается недостатков винтового основания, то здесь необходимо выделить следующее:
Невозможность обустройства подвального помещения, цоколя или подземного гаража. Строительство этих элементов строения требует больших финансовых и трудовых затрат.
Из-за наличия свободного пространства под полом возникает необходимость дополнительного утепления пола нижнего этажа.
Определить дефекты и повреждения завинченной опоры невозможно, а именно в этих местах могут возникать очаги коррозии, которые сокращают срок службы сваи.
Если строительство ведется на участке, где грунты насыщены щелочной или кислой средой, то срок эксплуатации винтового фундамента сокращается почти вдвое.
Основание на винтовых опорах подходит для домов небольшой этажности (можно сделать гараж на винтовых сваях, баню и пр.)
Кроме того не рекомендуется возводить кирпичные стены на винтовых сваях.
Присутствие в грунте разных пород становится причиной неравномерной осадки винтовых опор, поэтому при проектировании следует уделить этому моменту особое внимание.
Строительство дома на свайно-винтовом фундаменте осуществляется по индивидуальным планам, типовые проекты в этом случае не рекомендуется использовать.
В завершении следует выделить в качестве недостатка психологическую сторону. На первый взгляд дом на винтовых сваях напоминает неосновательную и незаконченную конструкцию, что оказывает серьезное впечатление на психику человека.
Использование фундамента на сваях
Ленточный фундамент
В отличие от ростверка по свайному полю, ленточный фундамент имеет несколько модификаций одинаковой конструкции, разного уровня заглубления:
- Заглубленный ленточный фундамент (ЗЛФ) – подошва ленты ниже отметки промерзания без учета несущей способности грунта;
- Мелкозаглубленный ленточный фундамент МЗЛФ – применяется исключительно при уровне УГВ больше 1 м, подошва ленты находится на 0,4 – 0,7 м ниже уровня земли;
- Т-образный – уширение подошвы, заглубленной в землю аналогично МЗЛФ;
- незаглубленный – лента поставлена на ребро;
- ленточный пояс – лента лежит на боку для увеличения опорной поверхности.
Если кирпичный коттедж можно опереть на сваи на любом грунте, то из всех модификаций ленточных оснований для кирпичной кладки пригоден только ЗЛФ. Раствор, перевязка рядов в полкирпича не обеспечивают пространственную жесткость конструкции, сравнимую с монолитом или венцами сруба, которые обладают самонесущей способностью. Поэтому кирпичная кладка на незаглубленной ленте (МЗЛФ) неизбежно растрескается со временем. Таким образом, при выборе технологии необходимо учесть, какой дом будет опираться на фундамент.
Конструкция ленточного фундамента имеет вид:
Схематичное изображение мелкозаглубленного ленточного фундамента.
- подготовка – подушка из 20 см слоя песка, 20 см засыпки щебнем (послойно уплотняются каждые 10 см нерудных материалов, от смешивания с землей их защищают нижним полотном геотекстиля;
- подбетонка – 5 см стяжка, предназначенная для защиты гидроизоляции от порыва камнями подготовки, нормальной герметизации стыков мастикой (на неровном щебне ее выполнить невозможно;
- гидроизоляция – 2 – 3 слоя рулонного материала (например, Технониколь) на полимерной, стекловолоконной основе, защищает бетон от грунтовых вод;
- армопояс – продольные прутки, связанные хомутами или горизонтальными, вертикальными перемычками возле подошвы и верхней грани ленты;
- бетон – монолитная или сборная конструкция для обеспечения прочности и жесткости.
Для ленточного фундамента необходим глубинный дренаж на уровне подготовки по периметру здания, отмостка, ливневка, гидроизоляция стен ленты. Для эксплуатируемого подвала используется оклеивание гидроизоляции утеплителем. Под ленты и отмостку МЗЛФ часто закладывают экструдированный пенополистирол для компенсации сил пучения. Обратная засыпка пазух котлована, траншей должна производиться исключительно нерудным материалом (обычно песок).
Свайный каркас
Фундамент на винтовых сваях лучше всего использовать на сложных грунтах с преобладанием в них торфа, суглинка, глины или там, где местность достаточно болотистая
Фундамент на винтовых сваях лучше всего использовать на сложных грунтах с преобладанием в них торфа, суглинка, глины или там, где местность достаточно болотистая. Благодаря такому каркасу движение пучнистого грунта не принесет вреда готовой конструкции.
В основе свайного каркаса лежат прочные винтовые сваи, которые заглубляют в грунт посредством вращения по типу шнекового бура. Особенностью таких опор является способ их изготовления. Как правило, это либо литой углеродистый стальной сплав, либо сплав, собранный методом сваривания. То есть лопасти приваривают к столбу. Конечно, лучше использовать литые опоры. Они будут в разы надёжнее.
Толщина стенок сплава в винтовых сваях варьируется от 4 до 6,5 мм, что позволяет использовать такие опоры не только в частном строительстве, но и при возведении промышленных предприятий (настолько большую несущую способность имеют опорные сваи).
Преимуществам фундамента на сваях относят:
- Экономическую выгоду. Так, стоимость проведения монтажных работ в отличие от обустройства каркаса железобетонного типа будет в среднем на 30% дешевле.
- Минимальный расход времени на проведение работ. Даже при непрофессиональном подходе справиться с монтажом можно за 3-5 дней.
- Возможность строительства жилого дома на сложных пучнистых грунтах. Более того, именно вариант фундамента на винтовых сваях в этом случае считается лучшим.
- Крепость и надежность основания. Фундамент на сваях в условиях постоянного движения грунта способен послужить от 100 и более лет. Такой параметр обусловлен использованием специального высоколегированного стального сплава для изготовления опор.
- Возможность проведения монтажных работ в любое время года. Сталь винтовых свай одинаково хорошо вживается в грунт при любых погодных условиях.
Устройство свайного фундамента актуально там, где рельеф участка имеет большие перепады
Кроме того, устройство свайного фундамента актуально там, где рельеф участка имеет большие перепады. Достаточно вогнать сваи таким образом, чтобы в верхней своей точке они имели единую ровную плоскость для строительства дома.
Но при всех своих преимуществах свайный фундамент имеет и несколько недостатков. Вот основные из них:
Качество материала, из которого могут быть изготовлены винтовые сваи. Так, при незнании можно наткнуться на недобросовестного производителя и поставщика, которые продадут некачественный материал
А учитывая особенность стали подвергаться коррозии, важно следить, чтобы покупаемые сваи обязательно были обработаны специальным составом против ржи. Иначе свайный каркас со временем будет безвозвратно испорчен, что в свою очередь грозит разрушением здания
Кроме того, если покупаются сварные сваи, то края сварки должны быть ровными и непрерывистыми
При этом сварочный шов должен быть дополнительно обработан битумной мастикой. Невозможность монтажа каркаса на каменистом грунте. При проведении работ на таком участке лопасти сваи могут просто поломаться
Поэтому перед проектированием так важно провести оценку и анализ грунта на участке. Отсутствие подвального помещения у дома на сваях
В этом случае, во-первых, придётся хорошо обустраивать в грунте все водопроводные коммуникации с их тщательным утеплением, а во-вторых, потребуется тщательное утепление пространства под полом
Кроме того, если покупаются сварные сваи, то края сварки должны быть ровными и непрерывистыми. При этом сварочный шов должен быть дополнительно обработан битумной мастикой. Невозможность монтажа каркаса на каменистом грунте. При проведении работ на таком участке лопасти сваи могут просто поломаться
Поэтому перед проектированием так важно провести оценку и анализ грунта на участке. Отсутствие подвального помещения у дома на сваях. В этом случае, во-первых, придётся хорошо обустраивать в грунте все водопроводные коммуникации с их тщательным утеплением, а во-вторых, потребуется тщательное утепление пространства под полом
В этом случае, во-первых, придётся хорошо обустраивать в грунте все водопроводные коммуникации с их тщательным утеплением, а во-вторых, потребуется тщательное утепление пространства под полом.
Типы и общие их характеристики
На практике встречается два типа ленточных оснований. Первый является монолитным, а второй, созданный из специальных блоков. Кроме этого большинство специалистов делят такие конструкции еще на несколько типов, то есть мелкозаглубленные и глубокозаглубленные. Для того чтобы разобраться какой тип лучше, необходимо детально проанализировать все типы, и сделать выбор в пользу варианта который лучше всего подойдет для будущего сооружения.
Пример плана монолитного ленточного фундамента с подвалом
Первый тип – ленточный фундамент, состоящий из монолитной ленты. Его положительные стороны состоят в том, что он может быть не только мелкозаглубленным но и глубокозаглубленным. Благодаря прочности и надежности конструкции, он идеально подходит для тяжелых домов, и пучинистых почв. Такой ленточный фундамент обладает высокими эксплуатационными характеристиками, а срок его службы колеблется от 35 до 150 лет. Но может возникнуть один вопрос, почему такая разбежность в сроке службы. Чтобы на него ответить, нужно рассказать, что монолит изготавливается из трех типов материалов.
- Бутовый. В его основу входит цементно-песочная смесь, в которую добавляются крупные камни (бут). Такое основание имеет высокую прочность и надежность, поэтому его используют для тяжелых конструкций. Срок службы такого фундамента составляет от 75-150 лет.
- Железобетонный. Изготавливается такой ленточный фундамент из бетона, в состав которого входит цементно-песочный раствор, щебень крупных фракций и армированный скелет, который работает как дополнительный элемент прочности бетона. Срок службы такого основания также составляет от 70 до 150 лет. Его прочность достигается за счет комбинации металла и бетона, поэтому он может быть как мелкозаглубленным, так и глубокозаглубленным, и используется для строительства тяжелых домов и сооружений.
- Кирпичный. Он изготавливается из кирпича, в виде кирпичной кладки. Срок эксплуатации такого фундамента не превышает 50 лет, и зависит от многих факторов. Особенности такого фундамента состоят в том, что он не рассчитан на тяжелые конструкции, хотя с легкостью выдерживает легкие дома (изготовленные из дерева, или сооруженные на основании каркасных конструкций), а также строения, построенные из вспененного бетона.
Понимая, какие особенности у трех указанных типов монолитного ленточного основания, можно определится какой тип фундамента лучше выбрать для постройки того или иного дома.
Конструкция ленточного блочного фундамента
Второй тип ленточного основания, это конструкция, выполненная из специальных блоков или железобетонных плит. Такой фундамент также бывает двух типов.
- Блочный. Он выполнен из специальных бетонных блоков, которые изготавливаются промышленным путем. Его особенности состоят в том, что такое основание бывает мелкозаглубленное,и не может быть глубокозаглубленным. Из этого вытекает, что использование такого фундамента может быть только для почв, которые обладают малой пучинистостью, и только для домов имеющих легкий вес. При высоком уровне грунтовых вод, либо высоком уровне пучинистости почв, такой фундамент, под воздействием тяжести дома начнет проседать и трескаться в местах соединения блоков. Вызвано это тем, что промышленные блоки соединяются между собой простым цементно-песочным раствором, и в случае неравномерного движения грунта, соединение блоков просто разрушается. Срок эксплуатации такого основания составляет до 100 лет, при условии, что будет низкий уровень грунтовых вод, и малая пучинистость почвы.
- Ленточное основание, созданное из железобетонных плит. Такое основание делается по типу блочного, и обладает такими же эксплуатационными качествами. Значит, данный тип ленточного основания для дома обладает всеми положительными и отрицательными качествами своего предшественника.
Для того чтобы определить какой лучше, сделанный из блоков или железобетонных плит, необходимо понимать что они подходят только для качественных грунтов и не очень тяжелых домов или сооружений.
Подведя итоги, можно сказать, что для того, чтобы определить какой тип фундамента лучше, нужно внимательно изучить характеристики всех видов этих оснований и выбрать оптимальный вариант.
↑ Финансовые траты и трудозатраты
Какой фундамент — ленточный или сваи обойдутся дешевле? При возведении ленточного основания имеются траты, которых для свайных оснований нет:
- выемка почвы и её планировка, вывоз со строительной площадки;
- расходы на транспорт, чтобы доставить материал для опалубки, арматуру и бетон;
- засыпка подушки песчано-гравийной, её трамбовка;
- заливка бетона или монтаж блоков с помощью спецтехники.
Поэтому ленточное основание выходит дороже свайного.
По своему устройству ленточный фундамент сложнее свай. Ведь нужно вырыть котлован, установить опалубку и связать армопояс, заложить подушку из песка и гравия, залить бетон. И ждать, пока раствор схватится. А потом уже переходить к гидроизоляции фундамента.
В свайном фундаменте нужно только установить, ввинтить либо забить сваи и ростверком их обвязать. То есть работы проводятся в разы быстрее.
Вот примерные графики возведения ленточного и свайного оснований для жилого здания размером 36 м2:
Когда винтовое основание устанавливается для лёгких конструкций, то трубы заполняются щебнем или песком. Иногда полости остаются пустыми, внутри они дополнительно окрашиваются антикором.
Тогда возведение фундамента завершится за 5-7 дней.
Затраты труда при строительстве ленточного и свайного фундамента несопоставимы. Винтовые опорные сваи монтируются быстро, затраты физического труда – минимальны. А вот при возведении ленточного фундамента понадобятся большие трудозатраты.
Если ленточное основание разрушится, то восстановить его практически невозможно.
Винтовые сваи можно отремонтировать. Участки труб, которые оказались повреждены коррозией, завариваются новым металлом, усиливая свайный фундамент.