Свайный фундамент – характеристики, классификация и особенности устройства

Особенности монтажа

Конструкция винтовых свай

Сравнение параметров опор

Винтовые сваи имеют недостаточную несущую способность, чтобы выдерживать большие нагрузки тяжелых сооружений, поэтому их в большинстве случаев применяют для строительства легковесных и малоэтажных сооружений. При этом металлические опоры отличаются экономичностью и относительной простой монтажа.

Детальное сравнение свайных и забивных опор отражено в таблице:

Параметры	Винтовые опоры	Забивные стержни
Сфера применения	частное домостроение, возведение малоэтажных жилых сооружений, сельскохозяйственных построек, гаражей, складов, заборов и других легковесных конструкций, укрепление существующих фундаментов и склонов	гражданское и промышленное строительство, возведение транспортных сооружений, а также инженерно-гидротехнических конструкций
Типы грунта	различные грунты, кроме скальных пород, а также сложные участки, склонные к оползням и просадкам
Сложность рельефа	ландшафт с любыми перепадами высот
Максимальный срок службы	70–100 лет	100–150 лет
Несущая способность одного изделия	до 7 тонн	до 10 тонн
Подверженность коррозийным процессам	сильно подвержены	не подвержены
Способ гидроизоляции	холодное или горячее оцинкование, полиуретановое покрытие, нанесение алкидной краски или грунтовки	добавление гидрофобных составов в бетон
Способ заглубления	методом вкручивания	с применением ударной силы
Воздействие способа монтажа на грунтовое основание	лопасти разбивают почвенные массы, земле требуется время на усадку	железобетонная опора продавливает грунт, уплотняя его под собой
Скорость монтажа	высокая, от одного дня
Оборудование для монтажа	электрические машинки для завинчивания, приспособления для ручного монтажа (пруты)	сваебойные агрегаты
Возможность строительства своими руками	монтаж предполагает совместную работу как минимум трех строителей	невозможно

Усредненная цена услуги «Строительство фундамента под ключ»:

Тип конструкции	Деревянный дом	Здание из пеноблоков	Кирпичное сооружение
Винтовые сваи	120 тыс. руб.	460 тыс. руб.	не рекомендуется
Забивные сваи	200 тыс. руб.	475 тыс. руб.	525 тыс. руб.

Много полезной информации о свайно-забивном фундаменте представлено в данном разделе сайта.

Забивные железобетонные сваи

Столбчатый вид

Модель столбчатого фундамента

Эта разновидность фундамента характеризуется довольно низкой себестоимостью – например, общая смета этого фундамента будет в два раза ниже, чем в случае с ленточным фундаментом. Столбчатая конструкция применима для строительства зданий, проект которых не подразумевает наличие подвального помещения, а стены не тяжелые. Примеры – финские домики или каркасные сооружения. Кроме того, этот вид фундамента было бы очень неплохо использовать для строительства бани. Технология сооружения его достаточно проста – под углами наружных стен здания и под местами их пересечения устанавливаются столбы, а сверху на них кладутся балки связи. Столбы также устанавливаются и по всему периметру строения на расстояние не более 2,5 м друг от друга.

Что собой представляет ЛФ?

Самый распространённый вид основания заданий и сооружений – это ленточный фундамент (ЛФ). Его возводят, как из монолитного железобетона, так и сборных фундаментных блоков. Для небольших построек ленту формируют в виде кладки из кирпича, шлакоблоков и природного камня.

Если для сборного железобетонного фундамента понадобится рытьё котлована, то для монолитной ленты нужно будет устанавливать опалубку в прорытые траншеи, армировать её и заливать бетоном. Оба варианта используются на крупногабаритном строительстве или для небольших построек на плотном грунте.

Основным отличием ЛФ от ВФ является то, что при установке винтовых свай не требуется больших трудовых и материальных затрат, в том числе для заливки труб потребуется в десятки раз меньше бетона.

Также следует отметить то, что свайное основание из винтовых опор может использоваться для дальнейшего строительства практически сразу после их установки. Монолитную же ленту можно нагружать верхними конструкциями только на 30 день после заливки.

Расчёт стоимости свайного фундамента

Для правильного расчета необходимо учесть следующие факторы:

• несущую способность сваи;
• расстояние между опорами;
• диаметр и длину столбов;
• вес дома.

Такие небольшие домики давно пользуются популярностью: они быстро монтируются и стоят недорого. Для строительства такого фундамента понадобится около 9 свай (длиной 2500 мм и диаметром 108 мм). В основном ценник колеблется в пределах 25-40 тысяч рублей вместе с ценой за монтаж.

Цена фундамента будет составлять около 35 тысяч. Эта сумма складывается из стоимости 12 свай (длина 2500 мм и диаметр 108 мм), а также работ по монтажу. Стоимость может отличаться, если будут использоваться более длинные сваи. Прежде чем приобретать сваи, нужно проанализировать почву.

Это основа достаточно просторного дома, пригодного для жилья целой семьи. Для строительства нужно 16 свай. Цена такой работы составляет от 49 тысяч рублей.

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

Виды свайных фундаментов

Конструктивно фундаменты из свай делятся на два вида: свайные и свайно-ростверковые. В первом случае каждая опора стоит отдельно и ничем не связана с другими. Ряды свай могут быть объединены в ленты, зачастую установленные в несколько рядов. Если в каком-то районе бурения выявлен плывун или неравномерно водонасыщенный грунт, рядом погружают еще несколько опор (свайный куст). Минимальное количество опор в кусте — три. Этот же способ применяется для усиления больших проемов (гаражных ворот, эркеров).

В свайно-ростверковом фундаменте опоры объединены обвязкой из железобетона, стального швеллера, бруса. Ростверк может быть сборным, монолитным или комбинированным. Такая конструкция наиболее стабильна и долговечна. Данный тип фундамента схож с опорно столбчатым фундаментом, в котором опорные железобетонные столбы так же соединены монолитной лентой.

Подразделы

• Ленточно-свайный

• Обвязка

• Под забор

• Свайно-винтовой

• Свайно-забивной

• Свайно-ростверковый

• Трубы

Список статей

Свайный

2602

Особенности фундамента на буронабивных сваях и детали устройства своими руками

Свайный

1483

Какие формулы используют, чтобы рассчитать свайный фундамент и онлайн-сервисы для вычисления

Свайный

1550

Сколько составляет цена на свайный фундамент с установкой, что на нее влияет и из чего складывается стоимость?

Свайный

1708

Основные виды и типы свайных фундаментов

Свайный

2552

Сферы применения и этапы работ по возведению свайно-плитного фундамента

Свайный

1352

Рекомендации специалистов по установке теплицы на сваи

Свайный

1248

Способы забирки свайного фундамента, способы обустройства, гидроизоляция и утепления

Свайный

1035

Основные характеристики, разновидности и особенности монтажа комбинированных свай

Свайный

1619

Какими способами можно провести усиление свайного фундамента?

Устройство ростверка свайного фундамента

Ростверк – решетка из монолитного железобетона, соединяющая оголовки. Устраивается для размещения несущих наружных и внутренних стен.

Ростверк бывает:

• низкий или заглубленный – верхняя плоскость или срез находится на уровне или ниже уровня грунта, в этом случае он схож с мелкозаглубленным фундаментом, но от него отличается опорой не на грунт, а на сваи;
• повышенный или поверхностный – нижняя плоскость находится на грунте, но не опирается на него, на пучинистых грунтах требуется песчаная подушка;
• высокий или приподнятый – при пучениях грунт его не достает, требует устройства забирки – легкой стенки от грунта до ростверка.

Конструкция ростверка может быть:

• сборной – готовые балки устанавливаются концами на забитые сваи, стыки соединяют цементно-песчаным раствором;
• сборно-монолитной – готовые балки делают с выпусками арматуры, стыки арматуры сваривают и в опалубке заливают бетоном;
• монолитной – арматурные каркасы балок ростверка устанавливают в опалубку, соединяют по определенным правилам и заливают бетоном.

О правилах устройства ростверков и армирования стыков стен и углов смотри тут (статьи «Армирование ленточного фундамента» и «Армирование столбчатого фундамента»).

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.

Конструкция

По способы производства оцинкованные винтовые опоры делятся следующие типы:

1. Литые изделия – считаются самым надежным видом свай. Опора состоит из металлической трубы с оцинкованным покрытием. Диаметр стержня варьируется в пределах 57–325 мм. По конфигурации наконечника разделяются на трубы с одной лопастью, с несколькими лопастями, многовитковые изделия, геошурупы и нестандартные модели. Различие типов заключается в несущей способности, способе производства, а также сфере применения.
2. Сварные изделия – металлические трубы с наваренным лопастями. Наконечники бывают открытого и закрытого типа. Сварные оцинкованные сваи применяются для строительства малоэтажных домов. В большинстве случаев используют изделия с диаметром сечения 108 мм.
3. Сварные опоры с литым наконечником – шурупные опоры. Представляют собой оцинкованные трубы, к которым приварены литые наконечники. При этом наконечник заходит в тело трубы на 2 мм и фиксируется специальным бортом, который принимает на себя основные нагрузки. Такая конструкция обеспечивает целостность покрытия даже если наконечник в процессе монтажа натыкается на скальные породы.

Какими они бывают

Недостатки винтового фундамента и способы их предотвращения

• Основные недостатки свайного фундамента
• Методы устранения и предотвращения недостатков свайного фундамента

Винтовая свая имеет вид металлической трубы (обработанной специальным составом, который замедляет процесс коррозии металла), к нижнему заостренному концу которой присоединена винтовая лопасть.

Винтовые сваи из металла подвержены коррозии, поэтому лучше приобретать бесшовные конструкции с антикоррозийным покрытием.

Свая вкручивается (ввинчивается) в грунт, практически не повреждая его и не уменьшая его несущую способность. Технология возведения фундамента на винтовых сваях относительно молодая. Она имеет массу преимуществ, но имеются и недостатки.

Основные недостатки свайного фундамента

Схема устройства винтовой сваи.

1. Недостаточная несущая способность при возведении массивных сооружений.
2. Высокая степень усадки.
3. Подверженность коррозии.
4. Возможность неправильной установки.
5. Наличие заборов, высоких кустарников, деревьев и строений рядом с местом устройства фундамента мешает погружению свай вручную.
6. В зависимости от грунта, свайный фундамент бывает довольно затруднительно ввинтить вручную, даже если в процессе монтажа участвует 4-5 человек.

Методы устранения и предотвращения недостатков свайного фундамента

Винтовые сваи делают из металла, а это означает, что они подвержены коррозии. Однако в современном производстве уже достаточно распространена технология бесшовного изготовления свай с качественным антикоррозийным покрытием. Сваи, изготовленные согласно технологии с четким соблюдением всех норм, могут прослужить более 100 лет (даже при повышенном уровне влажности в почве).

Покупая или заказывая винтовые сваи, необходимо очень тщательно проверять сопроводительные документы, ознакомиться с технологией производства и типом защитного покрытия.

Ни в коем случае нельзя приобретать сваи, которые изготовлены кустарным способом.

Схема видов винтовых свай.

Большая степень усадки может произойти из-за неподходящего типа грунта. Чтобы избежать этой проблемы, нужно с большой ответственностью подойти к планированию и геологическому исследованию почвы. Усадка может произойти из-за неправильно выбранного (под тип грунта) диаметра свай. Фундамент на сваях можно строить на любом типе почвы, но при этом должны быть проделаны правильные расчеты количества и размера свай (с учетом прогнозируемого запаса).

Чтобы избежать недостаточной несущей способности, нужно понимать, что на данном типе фундамента может быть построена баня, 2-этажный деревянный дом, терраса, но никак не массивная конструкция. Теоретически, при строительстве больших домов можно увеличить количество свай, чтобы повысить несущую способность, но это экономически нецелесообразно (дешевле будет возвести фундамент другого типа).

Очень часто бывают случаи, когда неквалифицированные строители портят или неправильно устанавливают винтовой фундамент. Это приводит к возникновению проблем и сокращению срока службы фундамента. Чаще всего винтовые сваи имеют антикоррозийную обработку лишь наружной части, а внутренняя поверхность согласно технологии заливается жидким бетоном. Некоторые строители могут (из-за желания сэкономить или своей низкой квалификации) заливку не осуществлять. Это приводит к тому, что через несколько лет может появиться ржавчина. Распространенной ошибкой является частичное или полное отсутствие обработки сварного шва, который появляется после приваривания крепежных площадок или оголовков. Согласно инструкции, все швы нужно тщательно обрабатывать специальными антикоррозийными растворами.

Нельзя допускать частичного вывинчивания сваи (даже если закрутили очень глубоко) — это приведет к тому, что она просядет и не сможет нести необходимую нагрузку, а это приведет к появлению серьезных последствий. Зачастую заказчикам бывает очень сложно проконтролировать качество выполнения работ по закладке фундамента. Заказчик видит лишь торчащие из поверхности земли оголовки ввинченных свай. Поэтому к выбору фирмы или бригады, которая будет устанавливать свайный фундамент, нужно отнестись с большой ответственностью. Обязательно ознакомьтесь с отзывами и рекомендациями выбранной фирмы и заключите договор на выполнение работ, который содержит гарантийные обязательства.

Параметры элементов для строительства крепкого фундамента

Производители предлагают опорные элементы, отличающиеся между собой диаметром, длинной и массой.

От этих параметров меняется сопротивляемость фундамента нагрузкам, поэтому их обязательно нужно учитывать в предпроектных расчетах.

Под строительство легких и малоэтажных сооружений обычно используют трубы с диаметром наружного сечения в пределах 57 – 159 мм. Но для участков со сложным грунтом и для тяжеловесных построек целесообразно выбирать опоры с диаметром трубы более 200 мм.

Для почв с близким залеганием подземных источников и точкой промерзания на глубине 1,5 м подойдут сваи длиной 1,65 м, но в условиях переувлажненных грунтов высота столба может достигать 9 м. При этом толщина стен стальной трубы и лопастей должна быть равной или больше 4-5 мм.

Зависимость между параметрами отражена в таблице:

D, мм	Масса (кг) в зависимости от длины опоры (м)
1,6	2	2,5	3	3,5	4	5	6	7	8	9
57	11	12	14	16	18	20	24	28	32	36	40
76	12	14	17	19	22	25	30	36	42	48	53
89	14	17	20	23	26	29	36	42	48	54	60
108	22	25	30	35	40	45	55	65	75	85	95
133	27	31	38	44	51	57	70	84	94	110	124
159	38	45	55	64	74	83	102	121	140	159	178

В большинстве случаев для частного домостроения строители выбирают трубы диаметром 108 мм и не менее 2 м.

При возведении беседок, бань и гаражей можно использовать опоры с меньшими габаритами:  d 76мм на 1,5 м или d 89 мм на 2,0 м.

Под некоторые типы ограждений также требуется закладка фундамента, при этом диаметр сваи может быть равным от 54 до 108 мм.

Несущие конструкции, диаметр которых равен 108 мм, считаются самым распространенным типом

Технология монтажа для других видов опор

Помимо винтовых свай для фундамента можно использовать буронабивные и забивные опоры. Расстояние между соседними силовыми элементами выбирается, исходя из необходимого количества свай, которое, в свою очередь, зависит от суммарных нагрузок и несущей способности фундамента.

Шаг между столбами не должен превышать 3 м. Для устройства забивных свай необходимо привлекать спецтехнику.

Монтаж буронабивных свай можно провести вручную, следуя последовательности технологических этапов:

1. Бурение скважин.
2. Устройство песчаной подушки.
3. Монтаж опалубки.
4. Армирование.
5. Заливка бетоном.
6. Установка оголовков.

Для буронабивной технологии марку бетона, класс стали арматуры, диаметр силовых элементов и другие параметры выбирают, основываясь на суммарных нагрузках и особенностях грунта.

Конструктивное устройство

Буронабивные сваи представляют собой цилиндрические конструкции, основу которых составляет металлический каркас и бетонный наполнитель. В ряде случаев предусмотрена установка обсадной трубы.

Арматурный каркас для буронабивных свай состоит из продольных и окружных армирующих элементов значительного диаметра. Для усиления конструкции некоторые производители используют помимо окружностей из арматуры еще и армирующие полосы из листового металла толщиной 4-8 мм.

ГОСтов, которые регламентируют изготовление буронабивных свай, на данный момент не существует. Отдельные элементы регламентированы, но в целом производители руководствуются ТУ и проектом, в котором содержатся основные требования к конструкции сваи. Основными документами для разработки проекта являются СП 24.13330.2011 и СНиП 2.02.03-85. Расчет буронабивных свай (их количества и параметров) осуществляется индивидуально для каждого конкретного случая. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Частые ошибки и советы, как их избежать

Ключевые моменты, которые упускают из внимания начинающие строители:

1. Отказ от геологии участка. Справочники и другие источники не дают достоверную информацию об особенностях грунта на конкретном участке. Для сокращения финансовых затрат можно провести исследование своими руками, копая шурфы в нескольких местах на участке и визуально определяя почвенный состав.
2. Отказ от армирования. Стальной силовой каркас обеспечивает устойчивость опорного элемента по отношению деформирующих сил, возникающих в почве. Бетонные неармированные сваи уступают ж/б элементам по прочности и сроку службы.
3. Расчет фундамента только компьютерными программами. Открытый доступ к сервисам для расчета параметров свайного основания привлекателен для начинающих конструкторов, но никакой калькулятор не учтет всех нюансов строительства в конкретных условиях. Если инженерные расчеты слишком сложны для строителя, лучше заказать проектирование у профессионалов.

№5. Расчет количества свайных опор