Рекомендуемые виды свайных фундаментов малоэтажных зданий

Свайный фундамент дома. Какие есть виды, преимущества и недостатки на сайте Недвио

Свайный фундамент – это разновидность фундамента, при котором нагрузка от всего строения распределяется на твердые слои почвы за счет свай. Этот тип оснований для домов широко использовался еще в старину, где сваи-бревна держали на себе каркас деревянного здания, например на берегу заболоченного озера или непосредственно в водоеме.

Современное развитие технологий, а также огромный ассортимент стройматериалов, разнообразил способы и методы изготовления такого фундамента, благодаря чему он стал широко применяться и пользоваться популярностью.

Конструктивные особенности свайного фундамента

С технологической точки зрения, свайный фундамент представляет собой свайную систему, которая должна равномерно рассредоточить вес здания на грунт. При этом, нагрузка самого строения передается на сваи с помощью различных типов ростверка.

В качестве ростверка может служить даже отдельный тип фундамента, например ленточный или плитный, но это будет уже совмещенный тип фундамента.

Ростверк сугубо свайного типа, обычно представляет собою балочное перекрытие, какой-либо каркас или же само основание каркаса строения.

С этого следует, что по умолчанию свайный фундамент ограничен к применению только для легких и не массивных строений, в то время как совмещение свай с другими типами фундаментов, позволяет создавать очень прочные фундаменты, с огромными несущими способностями — для постройки больших и тяжелых домов.

Способы размещения свай также могут быть разными, они могут ставиться как по периметру будущего строения, под несущими стенами, углами, так и могут создаваться целые свайные поля, где сваи устанавливаются по всей площади здания. Расстояния между сваями также бывают разные.

Кроме этого, при наличии горизонтальной нагрузки на фундамент, применяются наклонного типа сваи.

Виды свайных фундаментов

Разработка проектов свайного фундамента с учетом всех вышеперечисленных особенностей, часто базируется на данных инженерно-геологической разведки грунта, требованиях к несущим способностям, а также зависит от типа используемой сваи.

Только опытные профессионалы могут правильно рассчитать конструкцию свайного фундамента, которая обеспечит и необходимую несущую способность в межсезонье и будет рациональной в плане ее стоимости.

По материалу, используемому для свай, различают 3 основных вида:

• Деревянные сваи – используются только для очень легких, деревянных конструкций и не отличаются долговечностью;
• Металлические сваи – имеют огромный перечень подвидов, как по конструкции, так и по способу монтажа, благодаря чему широко и повсеместно используются в современном строительстве;
• Железобетонные/ бетонные сваи – пожалуй, самые распространенные, благодаря своей доступности в приобретении, способе монтажа (не всегда используется спецтехника) и стоимости.

Фундамент из металлических свай

По способу монтажа, сваи также подразделяются на три основных подвида:

• Буронабивные сваи – устанавливаются в заранее подготовленную скважину, которую делают обычно способом бурения шнеком или обсадной трубой, как вручную, так и спецтехникой, еще может применяться ударно-канатный способ. Такие сваи обычно заливают с бетона, имеют пятку, и армированный каркас;
• Забивные сваи – при монтаже, земля для них не извлекается, они забиваются в толщу грунта с помощью различных молотов, вибропогружателей или вдавливателей. Обычно они квадратные в сечении и имеют острый нижний конец. Пяточная часть отсутствует;
• С оболочечной конструкцией – внедряются в грунтовые массы с помощью вибропогружателей и в дальнейшем заполняются бетоном;
• Винтовые – имеют металлические элементы с винтовым либо переменным сечением и углубляются с помощью ввинчивания в почву. Бывают широколопастные и наоборот с узкими лопастями. В последнем случае, обычно на мерзлых грунтах, готовят скважину только на ширину основного стержня сваи.

Фундамент на буронабивных сваях

По характеру исполнения своих функций, сваи делятся:

• Сваи-стойки или опорные – предполагают, что пяточной частью они будут опираться на твердые, нижние слои почвы, а верхние пучинистые слои грунта, при перемещении, не будут влиять на сами сваи и всю конструкцию;
• Висячие сваи – свою несущую способность и устойчивость обеспечивают за счет трения своих боковых стенок, если дословно — за счет боковой площади свай и качества грунта. Чем больше площадь и чем плотнее грунт – трение больше, несущая способность выше. Такой тип монтажа используют в местах, где трудно или невозможно достичь плотных слоев грунта. Расчет силы трения к несущей способности — непростая задача, выполнених таких работ лучше поручить опытным профессионалам.

Винтовые сваи и их расположение

Можно еще рассматривать виды свай по форме профиля, например: квадратного, круглого сечения или с более сложных геометрических фигур. По наличию пустот вдоль оси, их также можно разделить на полые и сплошные сваи.

При рассмотрении свайного фундамента, можно применять классификацию по типу используемого ростверка, его высоты или заглубления и т. д.

Фундамент на железобетонных (ж/б) забивных сваях

Особенности свайных оснований

Важно понимать, что в качестве смешанного типа фундамента, сваи дополняют и усиливают несущую способность основания дома, препятствуют осадке или смещению на пучинистых, не стабильных грунтах.

В качестве же использования свай только как самостоятельного фундамента, возможность их применения, в основном, ограничена только для легких конструкций: деревянных домиков, бань, не тяжелых одноэтажных зданий.

В таких случаях свайный фундамент на слабых почвах – это отличный выбор, он прекрасно выдержит движение верхних слоев почвы в периоды межсезонья.

Плюсы и минусы свайного фундамента

Итак, мы рассмотрели применение, виды и особенности свайных конструкций и самое время сравнить их с другими типами оснований.

Преимущества:

1. Это самый дешевый тип фундамента;
2. Возможность использования на сильно-подвижных грунтах;
3. Отсутствие объемных подготовительных земляных работ;
4. Быстрота и простота монтажа в ряде случаев;
5. Хорошая несущая способность;
6. Незначительная усадка после монтажа;
7. Возможность возведения в любое время года;
8. Возможность использования только ручного труда при монтаже.

Недостатки:

1. Сложность использования на очень водонасыщенных грунтах (для ж/б свай);
2. Сложность в расчетах несущей способности для очень не стабильных и слабонесущих грунтов, особенно для массивных строений;
3. Нет возможности построить подвал или цокольный этаж;
4. Обязательно использование специализированной техники для больших глубин или при массивных сваях.

В качестве заключения стоить сказать, что при выборе фундамента под строительство дачи или загородного дома, важно учитывать, что каждый вид сваи имеет свои как плюсы, так и минусы, и каждый вид рассчитан на применение в определенных условиях. Если отнестись ответственно к выбору типа свайного фундамента и вида свай, можно не беспокоится о качестве строительного процесса, и избежать лишних расходов и переплат.

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Источник

Рекомендуемые виды свайных фундаментов малоэтажных зданий

Что представляет собой свайный фундамент

Все свайные фундаменты в основном состоят из двух элементов. Это сваи и ростверк. Роль свай – нести нагрузку от сооружения, роль ростверка – равномерно распределять нагрузку по сваям и придавать жесткость всему фундаменту.

Ростверки бывают монолитные и сборные, высокие и низкие. Это зависит от конструктивного решения самого здания.

Основные типы свай

По передаче нагрузки – сваи – стойки и висячие сваи.

Свая-стойка проходит все слабые грунты и передает нагрузку нижним концом на более твердый грунт. Этот грунт является расчетным и несет от 80 и более % нагрузки. В этом случае работает пята сваи, а боковое трение грунта о тело сваи незначительно.

Висячие сваи погружают в сжимаемые грунты. Эти сваи передают нагрузку на грунт всей площадью боковых граней (боковое трение в этом случае около 70%.) и нижним концом.

Сваи-стойки обычно забивают, висячими лучше работают набивные – неровности граней увеличивают боковое трение. Забивные сваи изготовляют в заводских условиях, а набивные – непосредственно на участке и уже в проектном положении.

По материалу изготовления:
бетонные, железобетонные, металлические, деревянные.

Железобетонные более долговечны.

Деревянные сваи не требуют больших затрат и просты в устройстве, но имеют один большой минус – у них небольшой срок службы, в зависимости от обработки, 7-20 лет. В основном их делают под деревянными сооружениями с таким же сроком эксплуатации.

Многие скажут, что почти весь старый Петербург начала 19 века, включая Исаакиевский собор, стоит на деревянных сваях. И они будут правы. Но фундамент Исаакиевского собора строили пять лет, копали в болоте глубокие траншеи, забивали обожженные сосновые сваи с шагом 25 см, заполняли и уплотняли пространство между оголовками древесным углем и потом, как сборный ростверк, укладывали два ряда гранитных плит, со смещением швов. Всего свай было забито около 25 тысяч. Дороговато для частного строительства. Но главное в том, что все сваи находятся ниже уровня грунтовых вод, а деревянные сваи, расположенные в ПРЕСНОЙ воде или в грунте ниже уровня грунтовых вод, имеют практически неограниченный срок службы. Самое уязвимое место – это где по высоте сваи вода граничит с воздухом.

В малоэтажном строительстве, из-за простоты и дешевизны, в основном применяются буронабивные сваи. По намеченным местам пробуривают скважины с обсадной трубой или, если позволяет грунт, без трубы, устанавливают каркас из арматуры класса А-3, с выпуском концов для последующего заливания их в монолитный ростверк и заливают бетонную смесь. Товарный бетон должен быть не ниже М-200. Если бетонную смесь приготавливают на месте, то марка применяемого цемента – не ниже М-400. Если обсадную трубу оставить на свае, то это повысит прочность и долговечность фундамента.

В последнее время все большей популярностью пользуются свайно-винтовые фундаменты. К нам эта практика пришла с запада, хотя первыми предложили использовать сваи с лопастями (винтовые) еще советские инженеры.

К положительным факторам этого типа фундаментов можно отнести:

• Строительство на сложных рельефах (перепад по высотным отметкам).
• Монтаж на слабых грунтах и высоком уровне грунтовых вод.
• Экономичность при одинаковой прочности с ленточными фундаментами.
• Отсутствие земляных работ.
• Возможность производить работы круглый год.
• Быстрота и малая трудоемкость (четыре человека за 2-4 дня).
• При вкручивании грунт сохраняет естественную структуру и уплотняется, а лопасти распределяют нагрузку по большей площади.
• Возможность работ в стесненных условиях (коммуникации, соседние строения).

Главный недостаток винтовых свай – это материал. Сваи изготавливаются из металлических труб.

Для индивидуального строительства это трубы от 48 до 108 мм. Мелкие используются под заборы и сараи.
Труба Ф 108 мм используется для строительства домов и должна иметь стенку не менее 4 мм.

Металл подвержен коррозии и поэтому, при кажущейся простоте изготовления, лучше отдать предпочтение проверенным на рынке поставщикам. Даже небольшим предприятиям трудно выдержать технологию антикоррозийной защиты.

В зависимости от изготовления оголовка винтовые сваи делятся на три типа:

1. Литые. Самые надежные, но и самые дорогие.
2. Комбинированные. Оголовок состоит из двух частей – конуса и лопастей.
3. Сварные. На заостренный конец привариваются лопасти. Для трубы 108 мм диаметр лопастей 300 и более мм, толщина не менее 5 мм. Эти дешевле, но применяются не на всех грунтах.

Условия, располагающие к выбору свайного фундамента

Свайные фундаменты применяются не только на слабых грунтах, но и на грунтах, которые под действием влаги резко снижают свою несущую способность, вплоть до перехода в состояние плывуна.

Источник

Основные виды и типы свайных фундаментов

Свайный фундамент не только обходится дешевле на 30–60% ленточного и плитного основания, но порой эффективен там, где другие типы силовой конструкции даже невозможно применить.

В жилищном и промышленном строительстве используют различные виды свай для фундамента, и застройщик должен хорошо понимать, какие из них обеспечат максимальный срок службы сооружения в каждом конкретном случае.

Какие разновидности бывают по способу погружения?

Сваи – силовые элементы фундамента, воспринимающие давление от конструкции и передающие его на несущий пласт, который может находиться на значительной глубине (до 30 м). Как правило, выше несущего пласта расположены нестабильные, слабые и перенасыщенные влагой слои почвы.

Эта особенность позволяет возводить дома и другие сооружения не только на твердой почве, но также на заболоченных местах и на открытой воде. Сваи могут быть погружены строго в вертикальном положении или под проектным углом.

Свайным фундамент называют группу опор, объединенных между собой ростверком – специальной конструкцией, которая удерживает основание дома и отвечает за равномерное распределение веса по всем подземным силовым элементам.

Проектирование и монтаж свайного фундамента контролируется нормативными требованиями, изложенными в СП 50-101-2004, СП 50-102-2003 и других соответствующих документах.

Забивные

Забивные сваи представляют собой готовые столбы, изготовленные в заводских условиях. По материалу изготовления силовые элементы делятся на типы:

Для строительства тяжеловесных и многоэтажных зданий используют железобетонные столбы, легковесных домов в один или два этажа – металлические и деревянные.

В большинстве случаев забивные опоры имеют квадратное сечение со стороной от 150 до 500 мм.

Длина изделий редко превышает 25 м. Нижней конца столба заострен или имеет пирамидоидальную форму, благодаря чему легче преодолевает сопротивление грунта. Удары дизель-молота забивная опора воспринимает верхней торцевой частью, усиленной оголовком. Погружение в грунт ведут до тех пор, пока нижний конец не упрется в плотную породу до предела.

• значительная грузоподъемность;
• продолжительный срок службы;
• отсутствие необходимости подготавливать скважины.

Минусы технологии: недостаточная надежность при строительстве на просадочных грунтах и неравномерная осадка в местах, где почва характеризуется различной плотностью.

В частном домостроении забивной фундамент используют редко из-за необходимости привлечения к работе спецтехники.

Буроопускные

Согласно буроопускной технологии, силовые элементы погружаются в заранее подготовленные шурфы, при этом диаметр скважин должен превышать размер сечения опор на 5–10 см. После погружения пространство между грунтом и землей заполняют связующим раствором, который после застывания увеличивает прочность конструкции.

Метод применяют при строительстве на твердомерзлой и пластично-мерзлой почве. Фундаментные работы ведутся при температуре окружающей среды не ниже 0,5 о С.

Свайно-винтовые

Отличительной особенностью таких свай является оснащение конструкции винтовыми лопастями, благодаря чему изделия вкручивают в грунт, а не забивают.

Лопасти в процессе погружения дополнительно уплотняют почву, повышая несущую способность основания.

По материалу изготовления винтовые сваи делятся на железобетонные и стальные конструкции. Первый тип опор отличается повышенной несущей способностью, поэтому применяется при строительстве кирпичных и других тяжеловесных сооружений.

Металлические винтовые сваи изготавливают из стальных труб с диаметром сечения от 57 мм. Для строительства жилых домов (каркасно-щитовых, деревянных, из пенобетона) подходят стержни диаметром 108 мм и размахом лопасти 250–350 мм.

Стальные винтовые сваи дешевле железобетонных изделий и их можно монтировать вручную, что в целом обуславливает их популярность среди частных строителей.

Буронабивные

Буронабивная методика применяется для строительства тяжелых сооружений на грунтах, которые характеризуются слабой несущей способностью. Силовые элементы создаются непосредственно на рабочей площадке.

В заранее подготовленной скважине устраивают утрамбованную песчаную подушку. Затем в шурф помещают обсадную трубу, армирующий каркас и заливают конструкцию бетоном. Буронабивная технология считается самой сложной, поскольку достоверно рассчитать грузоподъемность такого основания практически невозможно. При этом фундаментные работы можно провести самому без использования спецтехники.

Комбинированные

Данный тип свай относится к специальным конструкциям, поскольку сочетает сразу несколько технологий, чтобы удовлетворить исходным инженерно-геологическим условиям.

Например, когда несущий пласт находится предельно глубоко, то комбинируют забивную и буронабивную методики.

Монтаж выглядит следующим образом:

1. Вначале способом лидерного бурения в грунте устраивают шурф, куда помещают обсадную трубу.
2. Затем дизель-молотом забивают железобетонную опору.
3. Когда конец изделия упрется в плотный грунт, сверху закладывают монолитную конструкцию путем армирования и бетонирования скважины.

Таким образом, для строительства частных домов в большинстве случаев используют стальные винтовые и железобетонные буронабивные сваи. Когда по проекту возводится тяжеловесное здание в несколько этажей необходимо применять забивную методику для возведения фундамента.

Какие типы опор используют для устройства оснований из свай в зависимости от материала?

Опоры также различаются между собой по материалу изготовления. На практике используют железобетонные, стальные, деревянные и пластиковые изделия.

Выбирая вариант силовой конструкции, обращают внимание на:

• прочностные характеристики;
• срок службы,
• стойкость к внешней среде;
• стоимость изделия.

Пластиковые

ПВХ трубы в качестве обсадной трубы для буронабивных свай стали применятся не так давно. Как правило, используют недорогие канализационные трубы нужного диаметра (от 200 до 500 мм).

Заготовки помещают в готовые скважины с утрамбованной песчаной подушкой. Во внутреннюю полость трубы заводят арматурный каркас и заливают раствором. Пространство между грунтом и трубой заполняют укрепляющей засыпкой из щебня или гравия.

Сфера применения: строительство легковесных построек сельскохозяйственного назначения, реже – одноэтажных домов.

Преимущества:

1. доступная цена;
2. легкий вес;
3. средние прочность;
4. продолжительность эксплуатации.

Основной недостаток – ограниченная грузоподъемность.

Железобетонные

Ж/б фундамент может быть:

Армирование бетонного изделия повышает прочность, а также стойкость к деформирующим нагрузкам, что значительно увеличивает срок службы силовой конструкции.

Как правило, при изготовлении опор используют арматуру класса А2, А3 и тяжелый бетон (М250–М300), для которого характерны высокие показатели морозоустойчивости.

Деревянные

Деревянный фундамент закладывают для каркасных, щитовых и бревенчатых домов методом прикладывания ударной силы. От повреждений в процессе погружения в грунт изделие защищают стальным наконечником и кольцом в верхней части столба. Силовые конструкции с элементами из дерева применяют в частном строительстве.

Их преимущества:

1. доступная цена,
2. экологическая безопасность,
3. эстетичный вид.

Недостатки:

1. для погружения нужно привлекать спецтехнику,
2. средняя несущая способность,
3. ограниченный срок службы.

Металлические

Стальные опоры применяются в частном строительстве чаще всего, поскольку имеют доступную цену, значительную грузоподъемность, а также эффективность на сложных грунтах.

Склонность металла к коррозии компенсируют защитным слоем, образовавшимся в процессе горячего оцинкования. Также с этой целью на поверхность стали наносят битумную мастику, акриловые покрытия и другие гидрофобные составы.

Металлические опоры могут быть забивными (сплошными, полыми) и винтовыми.

Подробная статья о металлических опорах здесь.

Как правильно выбрать?

Каждый тип опор характеризуется своими особенностями, преимуществами и недостатками. К наиболее долговечным относят железобетонные и металлические конструкции. При этом имеют в виду, что ж/б столбы способны удерживать больше вес в течение 100 лет, тогда как металл подвержен коррозии. Но недостаток стали можно компенсировать качественным защитным покрытием и тогда эксплуатационный ресурс фундамента повысится до 70–90 лет.

В свою очередь винтовые изделия можно монтировать своими руками всего за несколько дней, тем самым сокращая расходы на строительство. В случае необходимости такой фундамент можно усилить или отремонтировать.

Но когда по проекту требуется ж/б основание со значительной несущей способностью, то самостоятельно конструктор может только заложить буронабивные опоры, либо пригласить специалистов, которые с помощью техники погрузят в грунт силовую конструкцию за один день.

Пластиковые изделия используют в качестве обсадных труб для буронабивных свай для малоэтажного строительства и при возведении легких построек. Материал ПВХ характеризуется стойкостью к механическим повреждениям и переувлажненной почвенной среде, но имеет ограниченную грузоподъемность. Скорость возведения буронабивных опор ограничена временем затвердевания бетона. Срок службы такого фундамента – не более 70 лет.

Забивные деревянные опоры применяют при возведении:

1. каркасных;
2. щитовых;
3. деревянных домов;
4. бань;
5. тех конструкцией, вес которых допустим относительно несущей способности свайного фундамента.

Древесина – экологичный материал, с которым легко работать, но не смотря на пропитку гидрофобными составами, антипиреном и антисептиком, срок службы такой силовой конструкции ограничен 40–60 годами.

Для сравнения стоимости фундамента для строительства частного дома ниже приведена таблица со среднерыночными ценами:

Тип силовой конструкции (по способу погружения)	Цена сваи с монтажом, руб.	Цена закладки фундамента площадью 6 на 6 м под ключ, руб.
винтовые стержни	от 2600	от 35000
забивные опоры	от 10000	от 120000
буронабивные сваи	от 6000	от 70000

Заключение

Свайная технология широко используется в строительстве за счет ее экономической целесообразности, практичности и эффективности. Сваи различаются между собой по способу погружения, материалу изготовления и другим характеристикам, позволяющим подобрать тип силовой конструкции, который будет отвечать проектным требованиям и инженерно-геологическим условиям.

Источник