Свайный фундамент: особенности, виды и преимущества

Сваи – отличный вариант для закладки фундамента при глубоком залегании твердого грунта. Прежде чем начинать фундаментные работы, стоит изучить преимущества, недостатки, особенности и нюансы укладки материала для возведения здания. 

Что из себя представляет фундамент из свай

Свайный фундамент - основание из вертикальных опор (столбов), связанных между собой монолитной плитой или ростверком в верхней части с целью превращении в прочный монолит. В качестве опорных элементов, погружаемых в почву до уровня промерзания или чуть ниже на начальном этапе возведения здания, могут быть:

• винтовые сваи;
• железобетонные колонны;
• буронабивные опоры с высверленными в грунте отверстиями, чтобы основание стало неподвижным.

• ростверка (металлопрокат), с помощью которого балки фиксируются для повышения сопротивления деформации грунта и нагрузочной способности фундамента;
• опор по типу бура, винтов, погружаемых в землю до уровня промерзания, срезанных в одной плоскости для достижения горизонтальности фундамента.

Особенности

При возведении свайного основания не нужно проводить трудоемкие земляные работы и даже рыть котлован в отдельных случаях. Нагрузка от массы строения на грунт будет распределяться пропорционально. Основание из свай для фундамента применяется вне зависимости от климатических условий и температуры окружающей среды. Но лишь:

• в условиях наклонного рельефа;
• на проблемных плавучих, подтопленных грунтах (текучая глина, суглинки, песчано-глинистая, листовидная земля), насыщенных водой, илом, известняком, глиной;
• при возведении брусовых, срубовых, каркасных сооружений.

Другие особенности такого основания:

1. Экономичность по сравнению с аналогами малого заглубления. Монтаж свай не требует рытья больших котлованов.
2. Высокая степень надежности, повышенный запас прочности благодаря возможному подбору несущей способности свай с учетом характера грунта и веса строения.
3. Наличие крепких стержней и свайных элементов, равномерно распределяющих оказываемую нагрузку на почву, не дающих усадку опор в течение долгого периода эксплуатации дома.
4. Ростверк в составе по типу балки с целью повышения показателей расчетных нагрузок на основание.
5. Быстрое, не затратное и возведение здания. Необходимость рытья котлована на глубину не более 20 куб. см земли, чтобы произвести монтаж свай в 3м, диаметром - 30 см.
6. Постройка дома сразу после погружения опор в грунт.
7. Возможность использования для частного, промышленного строительства.

С такой основой можно отказаться от произведения подвальной площади.

Виды свайного фундамента

При выборе оптимального варианта обвязки сваями стоит учитывать тип грунта, вес конструкции. Это ответственный шаг, от которого в полной мере будет зависеть долговечность, надежность построенного дома.

По строению различают следующие разновидности свайных фундаментов по строению:

1. Забивной, при котором железобетонные стержни вбиваются в грунт до достижения устойчивого пласта, но только после произведения точных расчетов распределения нагрузки здания на опоры. Свайный фундамент дома из газобетона или железобетона чаще используется в промышленном строительстве, т.к. для монтажа требуется спец. техника. Самостоятельно поставить такой вид сваи практически нереально.
2. Буронабивной. Пробуриваются скважины, монтируются сваи, заливается бетонный раствор. Процесс – трудоемкий. Сначала нужно произвести сложные расчеты. Если нанимать строительную бригаду, то монтаж станет дорогостоящим.
3. Винтовой. Оптимальный вариант для самостоятельного возведения каркасных, частных загородных сооружений. Основой служат стальные трубы с винтовой резьбой, вкрученные в землю, плотно удерживающиеся за счет специальных лопастей. Монтаж свайно-винтового фундамента подходит для рыхлой почвы, в которую закладываются винтовые сваи. Заливаются бетон в стальные элементы для придания конструкции надежности, устойчивости. Установку свайно-винтового фундамента можно произвести своими руками в любой тип грунта, независимо от времени года.
4. Свайно-плитный. В состав входят устойчивые, высокопрочные железобетонные сваи. Конструкция получается весомая, оптимальная для возведения многоэтажек в зоне с повышенной сейсмической активностью, на слабых грунтах.
5. Монолитный с ростверком. Комбинированный вариант свайного фундамента с монолитным ростверком верхней части для дислокации нагрузки от несущих элементов. Можно ставить на любом типе грунта за исключением магматического. Основание получается не затратным, с безупречной несущей способностью. Хотя требуется специальная техника, инструменты при возведении.
6. Свайно-ленточный – монолитная сплошная основа с незначительным заглублением, на которую будут опираться стены здания по периметру. Сваи устанавливаются в точки промерзания грунта для надежной фиксации с твердым пластом. Такой свайный фундамент под дом выдержит сезонное передвижение грунта, пучение. Хотя оборудовать с ним подвальное помещение или построить тяжеловесные стены невозможно.

В зависимости от используемого материала обвязка свайного фундамента бывает:

1. Металлическая обвязка – надежная, прочная конструкция. Подходит для частного строительства.
2. Деревянная. Применяется при возведении легкого каркасного, деревянного здания.

По форме свайная опора подразделяется на: заостренную, плоскую. С учетом технологии погружения балок - на подпорных или висячих сваях. Все разновидности свайных конструкций отличаются между собой методом погружения опорных колонн в землю, конструктивными особенностями, способами передачи нагрузки от массы строения на почву. Например, частные застройщики отдают предпочтение строить дома на свайно-винтовом фундаменте или буронабивном. Лучший вариант при возведении частных небольших строений – ленточная или деревянная обвязка.

Плюсы и минусы

Многие мастера выделяют два основных преимущества свайного фундамента: быстрый монтаж, пригодность к возведению на слабых грунтах.

Такой фундамент:

• недорогой;
• не требует рытья котлован на большие глубины, проведения множественных земельных работ;
• дает возможность соорудить пристройку к дому, расширить площадь, объединить расположенные строения (теплицы, бани, гаражи, надворные постройки) вблизи;
• равномерно распределяет вес дома на свайной опоре;
• продлевает срок службы основания свыше 30 лет;
• простой при монтаже, если сравнивать с ленточными, монолитными аналогами;
• отсутствие усадки со временем при соблюдении всех этапов монтажа.

Если сваи - не бетонные, то даже не нужно убирать мусор с рабочей площадки, снимать верхний слой земли перед установкой. Такой фундамент можно применять вторично, возводить в любое время года независимо от погодных условий.

Минусы:

• необходимость создания дополнительного защитного слоя при использовании металлических свай во избежание коррозии;
• применение исключительно для постройки легких сооружений;
• невозможность возведения на скалистой местности;
• появление проблем в случае расположения рядом иных построек;
• важность произведения скрупулезных расчетов глубины залегания опор перед строительными работами;
• сложности монтажа в случае использования габаритных, тяжелых бетонных опор;
• не приспособленность к обустройству подвала.

Не рекомендуется применять сваи, изготовленные в кустарных условиях. Это снижает их стоимость, но может приводить к недолговечности конструкции. Всегда лучше доверить работу профессионалам. Допуск даже небольших ошибок может привести к порче кровли из металлочерепицы, перекосам стен здания.

Материалы для изготовления свай

Используются следующие материалы:

1. Древесина (сосна, ель, дуб, кедр, лиственница) – податливая в обработке, экологически чистая. Но быстро гниет. Подходит лишь для строения построек с небольшим весом.
2. Сталь. Сваи из этого материала выглядят как цельнотянутые трубки с толщиной стенок 11 мм. Могут иметь коробчатое сечение при изготовлении и из двутавра. Если заливаются бетоном, то становятся надежными, устойчивыми с повышенной несущей способностью.
3. Железобетон, из которого выходят самые надежные, практичные опоры с квадратным или прямоугольным сечением по типу винтовых любого диаметра. Устанавливаются в грунт без применения специализированного оборудования.
4. Асбестоцемент для изготовления труб, быстро погружаемых в скважину, заполняемых бетоном.

Основные этапы возведения фундамента

• проводятся геологические изыскания и проектные работы;
• составляются чертежи;
• определяется размер свайного поля;
• рассчитывается количество нужных свай.

Очередность проводимых мероприятий при возведении ленточного фундамента на винтовых сваях:

1. Размещение опорных элементов на площадке.
2. Выбор способа погружения в почву.
3. Покупка свай, необходимого инвентаря.
4. Бурение скважины для ввинчивания.
5. Вычисление уровня расположения выступающих частей.
6. Срез головок - опор по общей отметке с помощью болгарки.
7. Заполнение внутренних полостей труб цементом.
8. Проведение контрольной оценки степени вертикальности ввинченных свай, ведь в случае перекосов необходимо извлекать из грунта, повторять вкручивание.

Буронабивные опоры сооружаются следующим образом:

1. Производятся расчеты на прочность. Разрабатывается проектная документация.
2. Очищается строительная площадка от мусора.
3. Размечаются участки под сваи.
4. Производится бурение. Затем сборка арматурного каркаса из рифленых прутков, гидроизоляция скважины и армирование.
5. Устанавливается арматурная решетка в яму. Полость заливается бетонным раствором.
6. Собирается опалубок после застывания бетона.
7. Заливается ростверк для связывания буронабивных свай без смещения под нагрузкой в последующем.

Железобетонные опоры – громоздкие, поэтому сначала подготавливаются подъездные пути для специальной техники. Перед установкой подбираются с учетом нужного типоразмера.

Фундамент – важный элемент любого капитального строительства. Свайное основание как разновидность – надежное, универсальное, долговечное. Его можно отделать сайдингом, кирпичом, пластиковыми панелями, камнем. Устанавливать сваи можно в регионах со сложным климатом, подтопленных и подвижных почвах. С их помощью сегодня стало популярным каркасное строительство дома. Хотя нередко сваи при забивании повреждаются, поддаются коррозии. В некоторых случаях их использовать нерационально или невозможно. Например, при наличии скальных пород либо постройке многоэтажных, весомых строений.