Дальнейшие работы по обустройству фундамента
Необходимо засыпать некоторое количество речного песка в образованные отверстия. Расчёт объёма песка осуществляется исходя из того, что требуется обустройство песчаной подушки, толщина которой составит примерно восемнадцать сантиметров. После всего этого песчаный слой должен быть утрамбован после предварительной поливки некоторым количеством воды. Дальнейшие действия связаны с установкой труб, причём здесь можно использовать как металлические, так и асбестоцементные изделия. Далее трубы заливаем тридцатисантиметровым слоем бетонного раствора, после чего их следует приподнять на двадцать сантиметров.
Винтовый сваи разного типа
Данная технология такова, чтобы бетон сам вытекал в пространство под опорами, причём именно таким способом образуется подушка, обеспечивающая наилучшую адгезию между сваями и твёрдыми слоями почвы.
Продолжаем устройство свайно-ленточного фундамента выравниванием вертикальных положением свай, но это необходимо делать ещё до того, как бетонный раствор успеет застыть. После того, как бетонная смесь схватится, в трубы следует поместить в трубы армирующую конструкцию, представляющая собой специальный каркас, который составляют металлические прутья, предварительно соединённые между собой таким образом, чтобы была получена решётка.
Следующим шагом станет осуществление расчётов высоты арматурного каркаса. Конструкция должна быть выполнена таким образом, чтобы она торчала из трубы и доходила практически до верхнего окончания фундаментной ленты.
Затем требуется создание древесной опалубочной конструкции, которая делается над поверхностью земли. Это приспособление выполняется с использованием гвоздей и саморезов, при этом по углам его скрепляют с помощью брусков.
Установка фундамента
Что касается выступающих частей, то их следует размещать с наружной стороны. Это условия необходимо выполнять всегда, будь то свайно-винтовой фундамент или ленточный. Стены опалубочной конструкции должны быть укреплены с использованием стяжки. Также с этой целью используем и подкосы.
Во внутреннюю часть опалубки закладываем арматуру. С этой целью необходимо уложить прутья, диаметр которых может находиться в диапазоне от восьми и до шестнадцати миллиметров, что зависит от расчётов нагрузки. Укладывать прутья необходимо в трёх направлениях таким образом, чтобы в результате была образована сетка. В тех местах, где пруты пересекаются, они должны быть связаны с использованием проволоки. С целью упрочнения устройства необходимо связать армирующие каркасы ленты фундамента и свайных опор.
Следующий этап предусматривает заливку свай и фундаментной ленты бетонной смесью. Толщу раствора следует проткнуть прутиком на каждом участке основания, это необходимо для того чтобы освободить устройство от находящегося там воздуха. После всего этого необходимо укрыть поверхность фундамента с использованием плёнки из полиэтилена.
Армирование мелкозаглубленного ленточного фундамента
Армирование МЗЛФ производится сетками из рабочей арматуры и вспомогательной арматурной проволоки. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней части фундамента, при этом она должна быть погружена в толщу бетона примерно на 5 см. Нижняя сетка работает на прогиб фундаментной ленты вниз, а верхняя — на выгиб ленты вверх. Располагать рабочую арматуру посередине ленты (как иногда можно увидеть в интернете) нет никакого смысла.
Таблица 4: Варианты армирования фундаментов.
Схемы армирования МЗФЛ показаны на следующем рисунке:
а. — сетка с двумя стержнями рабочей арматуры; б. — сетка с тремя стержнями рабочей арматуры; в. — Т-образный стык; г. — Г-образный угловой стык; д. — дополнительное армирование МЗЛФ с большой шириной подошвы, когда подошва шире цоколя более чем на 60 см (дополнительная сетка располагается только в нижней части.
1 — рабочая арматура (А-III); 2 — вспомогательная арматурная проволока ∅ 4-5 мм (Вр-I); 3 — стержни вертикальной арматуры ∅ 10 мм (А-III), соединяющие верхнюю и нижнюю сетки; 4 — арматура для усиления угла ∅ 10 мм (А-III); 5 — соединение проволочными скрутками (длина скрутки не менее 30-ти диаметров рабочей арматуры); 6 — дополнительная рабочая арматура ∅ 10 мм (А-III).
Обустройство ограждения
Когда подходят к завершению этапы строительства жилья и бани, хозяева думают о возведении забора. Ранее он был не нужен, чтобы не загромождать пути подвоза стройматериалов к объекту. Но к концу строительных работ необходимость в его создании возникает.
Устройство забора требует не только правильного выбора материала для его постройки, но и создание надежного фундамента. Выполнить его можно даже при отсутствии строительных навыков. Главное – точный расчет и понимание самой техники возведения.
Перед выбором, а затем возведением основания забора, наряду с факторами, описанными ранее, необходимо учесть парусность. Это позволит избежать возможность образования изгиба ограждения.
При установке ограждения вблизи трассы или железной дороги, необходимо произвести расчет на прочность от возможных грунтовых деформаций и вибрационных нагрузок.
Особенности монтажа
Перед монтажом такого типа свай также руководствуются специальной литературой по строительству, где приведены все расчёты их допустимой и придельной нагрузки.
Технологический процесс монтажа такого типа свай предельно прост:
- Делают разметку расположения свай по периметру всего будущего фундамента.
- Выкапывают вручную или же бурят углубление, используя бур, в земле до тех пор, пока его глубина не составит 0,6 – 1 м относительно твёрдого грунта.
- Основание скважины засыпают влажной песочной подушкой от 0,3 – 0,5 м с последующей её утрамбовкой.
- Полученную скважину армируют и устанавливают в неё заранее подготовленную опалубку круглого сечения. Как правило, используют трубы, материал изготовления которых может быть: асбоцемент, сталь, пластмасса.
Ранее было дано определение, что свайно ленточный монолитный фундамент – это гибрид свайного и ленточного типов основания. Исходя из этого, такая база делится на подвиды в зависимости от расположения относительно нулевой отметки самой ленты.
Различают:
- заглубленную;
- мелко заглублённую;
- незаглубленную;
- ростверка (данный вид, заливается в опалубку выше нулевой отметки).
Применяются на следующих типах грунтов соответственно:
1. «Глины твердые и пластичные» разделаются на два подтипа:
- глины твердые;
- глины твердые, пластичные.
2. «Крупнообломочные», в состав которых входят:
- щебень;
- гравий;
- галька.
Два последних варианта относятся к свайно-ростверковым базам и применяются в том случае, когда грунт имеет неустойчивый обводнённый тип. Что в свою очередь со временем может привести к разрушению несущей части, то есть самой ленты. И как следствие повлечь за собой дальнейшее разрушение постройки. Подробности монтажа такого вида фундамента смотрите в этом видео:
https://youtube.com/watch?v=phaTm963OEQ
Разновидности оснований
Типы свай
Свайно-ленточные фундаменты подразделяются на несколько категорий исходя из вида применяемых опор и расположения ростверка относительно земли.
В зависимости от типа используемых свай бывают такие основания:
- Винтовые. Представляют собой заостренные с одной стороны стальные трубы с лопастями на наконечнике. Вкручиваются в грунт вручную или с помощью механического устройства. Диаметр изделий варьируется в пределах 57-133 мм, а длина — 165-350 см. После установки труба заливается бетоном, что в сочетании с лопастями придает ленточно-винтовому фундаменту прочность и остойчивость.
- Буронабивные. Установка состоит из нескольких этапов, первым из которых является изготовление скважины ручным или механическим буром. После этого в отверстие вставляется опалубка, арматурный каркас, а затем заливается цементный раствор. В качестве опалубки используются стальные, асбестоцементные, пластиковые трубы, водостойкий картон, пластик и рубероид.
- Погружные. Опоры представляют собой монолитные железобетонные столбы. В грунт они опускаются с помощью ударного копра или путем вдавливания. Во всех случаях требуется привлечение специалистов и дорогостоящего оборудования.
Классификация в зависимости от уровня погружения ленты:
- Заглубленные. Применяются при строительстве тяжелых зданий и на устойчивом грунте. Лента опускается на 70% глубины промерзания земли. Данный метод используется редко, потому что требует больших затрат и не отличается эффективностью, так как отсутствует возможность обустройства подвала. Кроме этого, всегда есть риск выталкивания опор обратным давлением грунта.
- Мелкозаглубленные. Являются самым распространенным вариантом практически на всех типах грунтов. Лента погружается в землю до 30 см, а над поверхностью делается цоколь до 50 см. При небольших затратах обеспечивается оптимальное распределение веса здания на ленту, а опоры играют роль якорей.
- Незаглубленные. Используются на сильнопучинистых грунтах или местностях, где есть риск подтопления здания паводковыми водами. Лента поднимается над нулевым уровнем на высоту, которая диктуется условиями эксплуатации здания. В таких случаях вся нагрузка ложится на опоры.
Инструкция по самостоятельному возведению фундамента
Для выполнения ленточной части фундамента необходимо смонтировать опалубку
Чтобы сделать свайно-ленточный фундамент своими руками, потребуется пошаговая инструкция. Все работы выполняются в указанном в ней порядке последовательно друг за другом.
Применяемая для создания из буронабивных свай фундамента технология состоит из таких этапов:
- выполнение предварительных расчетов;
- подготовка участка под застройку: уборка мусора, снятие травянистого слоя и выравнивание (по возможности)
- проведение разметки под стены и перегородки;
- выкапывание под фундаментную ленту траншеи по линиям отметки, глубиной не более 0,5 м и создание на ее дне песчаного либо гравийного слоя;
- бурение скважин под сваи делается на глубину, большую отметки промерзания (на 0,5 м) с шагом 1-2 м, а диаметром на 15 см большим свайного;
- в них засыпается песчаная подушка (15-20 см), после чего она утрамбовывается;
- устанавливаются трубы (металлические или асбестоцементные), заливается бетон;
- пока он не схватился – опоры выравнивают по уровню;
- после застывания устанавливают каркас из арматуры, доходящий по высоте до верха бетонного фундамента;
- с помощью саморезов и гвоздей собирают герметичную деревянную опалубку;
- вся конструкция заливается бетоном, утрамбовывается, верх фундамента выравнивается;
- определенное время ожидают застывания бетонного раствора;
- после чего грунтуют поверхность, делают гидроизоляцию, утепление основания. Подробнее о расчетах смотрите в этом видео:
Арматура для свай вяжется отдельно
Армирование выполняется металлическими прутками 8-16 мм в поперечнике, укладываемыми сеткой по 3-м направлениям. Точки пересечения увязываются вязальной проволокой.
Выступающие элементы опалубки должны быть обращены наружу.
Углы ее скрепляются при помощи брусков. Вся конструкция укрепляется подкосами и стяжкой.
Раствор замешивается в пропорции: 1 доля цемента (500 марки) на 5 частей песка с добавлением пластификатора.
Сооружение от воздействия осадков накрывают полиэтиленовой пленкой. Время высыхания бетона зависит от климатических условий местности и варьируется в широком диапазоне. Если температура воздуха высокая, следует избегать пересыхания бетона путем периодического увлажнения его водой.
Расчет и схема расположения буронабивных свай
Для проведения расчета буронабивного фундамента в первую очередь необходимо провести сбор и исходных данных:
Изучение характеристик грунта на участке. Если гидрогеологические изыскания были проведены, то данные о них можно найти в проекте. При отсутствии сведений об изысканиях необходимо провести шурфирование. Шурф — вертикальная разведочная выемка грунта высотой 1,5-3 м, служащая для изучения пластов и их характеристик. Цель шурфирования — определение глубины залегания несущих грунтов. Шурфирование можно сделать самостоятельно, используя обычный садовый бур.
Проводить разведочное бурение необходимо не только до обнаружения несущих грунтов, но и для определения их толщины.
Характеристики грунтов, которые определяются в ходе шурфирования, можно посмотреть в СНиП 2.03.01-84, 2.05.03-84 или 2.06.06-85.
Сбор нагрузок на основание. Определяются как сумма всех конструктивных элементов дома (от кровли до фундамента) и временных нагрузок. Для расчета нагрузок необходим проект и смета по материалам. Лучше всего рассчитывать нагрузки, используя специальные программы, например, Foundation, Base 6.2 и пр. При строительстве небольшого легкого строения можно применять калькулятор типа «Вес-Дома-Онлайн v.1.0». Также расчеты нагрузок можно произвести самостоятельно, основываясь на СНиП 2.01.07-85.
Зная характеристики грунта и суммарную нагрузку, которая будет оказываться на свайный фундамент можно приступать к его расчету по следующему алгоритму:
Расчет несущей способности. Чтобы упростить задачу и не делать сложных вычислений предлагаем воспользоваться таблицей, где указана несущая способность буронабивных опор разного диаметра в зависимости от типа грунта:
В таблице приведены данные несущей способности, рассчитанные на основании использования для буронабивных свай бетона класса В22,5. Если вы планируете использовать бетон, класс которого будет ниже, то несущая способность сваи уменьшится. Например, опора 30 см из бетона В22,5 в твердых песках будет воспринимать 3179 кг, а такая же свая из бетона В17,5 на 30% меньше, т.е. 2225 кг.
- Выбор сечения (диаметра). При выборе оптимального диаметра необходимо учесть, что сваи большого сечения потребуют не только много бетонной смеси, но более широких скважин и обсадных труб. Слишком узкие опоры просты в монтаже, но их количество будет больше. Для домов 6х6 рекомендуется выбирать диаметр 15-25 см. Под коттеджи из легких материалов — 30-40 см, из тяжелых — 40-50 см.
- Количество буронабивных свай. Для расчета количества свайных опор необходимо разделить суммарную нагрузку на несущую способность сваи выбранного диаметра.
- Расстояние между сваями. Расстояние можно рассчитать по формуле:
l = P/Q, где
l — расстояние между буронабивными опорами; P — несущая способность сваи; Q — нагрузка на 1 пог.м основания.
Не используя формулу шаг свайных опор можно определить следующим образом: расстояние между элементами не должно быть больше 3-х их диаметров. При этом стоит помнить, что чем выше масса строения, тем меньше шаг свай. Минимальное расстояние может составлять 50 см.
Глубина залегания или длина свай. Определяется исходя из глубины, на которой расположены несущие грунты. Глубина забивки свай должна быть ниже уровня промерзания, даже если несущие пласты расположены выше. Сведения о глубине промерзания для своей местности можно узнать в Сети.
Пример расчета: Строительство коттеджа происходит в Московской области на песках средней плотности. Размер дома — 10 х 10 м, суммарная нагрузка — 60 тонн. Для устройства фундамента выбираем сваи сечением 30 см. Исходя из таблицы, находим, что несущая способность сваи будет 2473 кг. Количество опор будет составлять 60/2,4 = 24 шт. Расстояние между сваями будет 60-90 см. Длина свай с учетом уровня промерзания для Подмосковья и глубины залегания опорных пластов составляет 2,2 м.
Для составления схемы расположения свайных опор необходимо учитывать, что сваи должны находиться под каждым углом дома, вдоль несущих стен с выбранным шагом, а также под входной группой и тяжелыми конструкциями.
Разновидности
Ленточно-винтовой фундамент предназначается в основном для каркасных деревянных домов или построек из бруса. На нем возможно возвести строение из кирпича, но высота такого здания не должна превышать двух этажей.
Особенно незаменимым он является на площадках с уклоном. Другие варианты в такой ситуации окажутся либо слишком дорогостоящими, либо будут в принципе не возможны.
В зависимости от того, какой тип свай применяется для строительства, выделяются следующие типы фундаментов:
- Ленточный фундамент на винтовых сваях. Основами такого фундамента являются трубы из металла с заостренным наконечником и винтовыми лопастями, вкручивающиеся в землю, как шурупы.
- Фундамент на буронабивных сваях. Особенность такой конструкции в том, что заливка свай производится непосредственно на стройплощадке. Сначала бурят скважину, затем ее заполняют арматурой, устанавливают обсадную трубу и бетонируют.
- Основание на погружных сваях. Заглубление таких свай производят строительным копром. Для работ понадобится специальная техника. Кроме того, поблизости не должно быть расположено других построек.
В зависимости от того, насколько лента фундамента заглубляется в грунт, выделяют три вида фундаментов:
- Заглубленные. Уровень ленты в такой конструкции располагается ниже уровня, на котором промерзает грунт. Ленточные фундаменты с глубоким заглублением возводят под тяжелыми массивными зданиями. Этот вариант практически не применяется в частном строительстве.
- Мелкозаглубленные. Это, можно сказать, самый популярный вид ленточного фундамента со сваями. Ленту заглубляют на 0,3м, открытый цоколь равен 0,5м.
- Незаглубленные. В этом варианте ленточное основание не погружается в грунт, а находится над ним. Вся опора здесь ложится на сваи, лента является лишь распределителем общей нагрузки.
Виды ленточного фундамента по глубине заложения
Согласно СНиП 3.02.01–87 «Земляные сооружения, основания и фундаменты» ленточные несущие основания классифицируются по двум признакам:
- по глубине заложения;
- по способу устройства.
Глубина заложения фундамента зависит от несущей способности почвы и расчётной нагрузки, которая будет оказываться на возводимый фундамент. Несущая способность почвы определяется исходя из её типа, глубины промерзания и наличия грунтовых вод на участке, где планируется постройка здания. О конструкции и способе устройства ленточного фундамента читайте в следующем разделе.
Мелкозаглублённый ленточный фундамент
Мелкозаглублённый ленточный фундамент представляет собой ленту из бетона и армирующего каркаса, находящуюся на небольшой глубине в земле. Минимальный уровень заложения зависит от глубины промерзания грунта, его пучинистости и высоты грунтовых вод.
Мелкозаглублённый ленточный фундамент может быть изготовлен из железобетона, кирпича или пеноблоков
Рекомендуемое минимальное заглубление ленточного фундамента можно узнать в СНиП II–Б.1–62. Для ознакомления предлагаем таблицу, составленную на основе данных из этого документа. В среднем по России глубина заложения варьируется от 0,4 до 0,75 м. Дополнительно можно рассмотреть глубину сезонного промерзания почвы в регионе, где планируется заложения несущего основания.
Таблица: глубина заложения фундамента в зависимости от уровня промерзания грунта
Глубина промерзания непучинистых типов грунта | Глубина промерзания слабо пучинистого грунта полутвёрдой консистенции | Глубина заложения фундамента |
до 2 метров | до 1 метра | 0,5 м |
до 3 метров | до 1,5 метров | 0,75 м |
более 3 метров | от 1,5 до 2,5 м | 1 м |
от 2,5 до 3,5 м | 1,5 м |
Глубина заложения мелкозаглублённого ленточного фундамента в центральном регионе России не должна быть меньше 0,5 м
Возведение мелкозаглублённых ленточных фундаментов рекомендовано в следующих случаях:
- в регионах с высокой среднегодовой температурой и малой глубиной промерзания грунта;
- при строительстве частных домов по каркасной технологии, а также построек из газобетона, пенобетона и других материалов с малым весом;
- при утеплении несущего основания с внешней стороны вкупе с обустройством отмостки из щебня, песка и бетона.
Возведение мелкозаглублённого ленточного фундамента на грунте, состоящем из торфа, сапропели, ила и других органических отложений, категорически запрещено. Не рекомендуется возводить этот тип ленточного основания на смешанных и пучинистых типах грунта, перенасыщенных влагой.
Заглублённый ленточный фундамент
Заглублённый фундамент или фундамент глубокого заложения представляет собой несущую железобетонную или сборную ленту, находящуюся ниже, чем уровень промерзания грунта на 20–30 см.
Глубина заложения несущей ленты может достигать 1,5–2 м в зависимости от уровня промерзания почвы
Основная идея глубокого заложения несущей ленты — опора на плотные слои грунта, имеющие более высокую несущую способность. Этот вид фундамента подразумевает ещё большие объёмы земляных работ и затрат бетонной смеси.
Возведение ленточного фундамента глубокого заложения рекомендовано:
- в регионах с низкой температурой в зимний период и промерзанием почвы на большую глубину;
- если планируется строительство двух- или трёхэтажного дома из кирпича, железобетонных блоков и плит;
- при наличии мелкозернистых типов грунта, перенасыщенных влагой.
Помимо этого, заглублённый фундамент позволяет обустроить подвал. При качественной изоляции и достаточном утеплении возможно обустройство цокольного этажа, предназначенного для проживания или хранения вещей.
Отличия свайно-ленточной схемы фундамента
К недостаткам данной системы можно отнести следующее:
- Многие работы приходится выполнять вручную. Пробитые скважины не позволяют использовать строительную технику для рытья траншей.
- При связке арматуры с опорами требуются некоторые навыки постройки горизонтального каркаса. От вывода высоты свай и правильности обвязки зависит надежность постройки.
- Предварительно рекомендуется ознакомиться с несущей способностью почвы. На основании этих данных происходит расчет нагрузки на поверхность.
Чаще всего глубина заложения составляет 35-42 см ниже нулевой отметки. Предварительные работы по созданию котлована предусматривают удаление верхнего пласта почвы до несущего уровня. После этого делается углубление на высоту отсыпной подушки. Периметр заливается сцепляющим составом (минимальная высота составляет 20 см над поверхностью грунта).
Общая высота определяется с учетом тяжести постройки и несущей способности почвы. Конструкция получается частично заглубленной. Данная модель представляет собой ростверк, связанный с грунтом.
В условиях сильно пучинистой почвы есть вероятность выдавливания основания наружным слоем земли. При наихудшем развитии событий бетонные опоры выскакивают из скважин (или обрываются на оголовках).
Такие случаи происходят при несоблюдении правил строительства. Во избежание подобных ситуаций устанавливается отмостка, используются более устойчивые опоры либо переделывается фундамент (на ростверковый).
Область применения фундамента на сваях
Применение свайного фундамента связано с особенностями местности, где предполагается проведение строительных работ. Чаще всего сваи используются при следующих условиях:
- Наличие слабого грунта, который преобладает на торфяниках и в заболоченной местности. Слабым или неустойчивым можно назвать грунт, который теряет устойчивость при проникновении воды. При строительстве на таком грунте необходимо перенести нагрузку строения на более плотный слой, располагающийся более глубоко.
- Высокое расположение грунтовых вод, оказывающих пагубное воздействие на традиционный фундамент.
- Неровный рельеф на участке.
- Подвижный грунт, который также негативно влияет на многие виды основания.
- Строительство в регионах с преобладанием постоянных низких температур. Возведение заглубленных типов фундамента в такой местности просто невозможно. Свайный фундамент уменьшает объем землеройных работ, таких как рытье котлованов или траншей, удаление освободившегося грунта.
- Близкое расположение каких-либо водоемов.
- Малый бюджет строительства не позволяет привлекать наемных рабочих для возведения традиционной основы. Свайное основание возводится быстро и с минимальными затратами.
Сваи под фундамент на проблемных грунтах обеспечивают надежность и прочность строения. Однако строить крупные объекты на таком фундаменте не рекомендуется. Объясняется это тем, что основание на сваях имеют небольшую несущую способность.
МЛФ
Первая и самая разумная идея «обмануть» морозное пучение – это поставить основание дома ниже глубины промерзания. Именно поэтому принципу и строится классический ленточный фундамент.
Но хорошо если вы живёте на юге и глубина промерзания незначительная, а если это Сургут, где точка промерзания расположена на глубине до трёх метров? Такая высокая лента в итоге будет стоить как половина дома, а потому, дабы обмануть природу, нашли другой путь.
Малозаглубленный фундамент – это та же монолитная, хорошо армированная лента, только высотой всего 40–50 см, а чтобы минимизировать на неё действие пучения, опирается она не на подножный грунт, а на специальную «подушку» из однородного, не пучинистого (мало паутинистого) грунта, чаще всего песка и гравия.
В результате, если выталкивающие усилия и не удаётся полностью нивелировать, то, по крайней мере, минимизировать их и равномерно распределить по всей площади бетонной подошвы.
Однако это основание имеет довольно существенный недостаток – на склоне его не поставишь. Слишком незначительна глубина «грунтозацепа», а значит, домик может просто сползти.
Что такое ленточный фундамент на сваях
Это устойчивая конструкция, отличающаяся продолжительным эксплуатационным периодом и предусматривающая устройство бетонной основы по сваям, в процессе чего создается монолит.
Фундаментная конструкция данного типа представляет собой соединение свай и монолитной ленты из бетона. Он отлично подходит под дома, планируемые к строительству на участках с грунтами, способными создавать проблемы. Свайные опоры могут отличаться длиной, форменными особенностями и диаметром. Вся нагрузка от объекта переходит на бетонную ленту равномерно, что дает возможность избегать воздействий разрушительного характера, создаваемых сдвигами почвенного состава.
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:
- Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
- Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
- Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.
Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.
Беседка с купальней на винтовых сваях
В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:
- Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
- Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
- Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
- Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
- Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
- Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
- С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
- Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
- Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
- Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
- Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
- Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
- Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
- Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.
В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:
- Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
- Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
- Хозпостройки, навесы, шпалеры.
- Заборы.
- Распашные ворота.
Пошаговая инструкция по монтажу фундамента
Где применяют
В поверхностном слое почвы, всегда присутствует некоторое количество воды. В зимнее время, вода замерзает и становится льдом. А он (лёд), в отличие от воды, имеет больший объём. Из-за этого и начинается процесс пучения, т.е. подвижки грунта. Например, в глинистых породах воды больше, потому как структура такой почвы удерживает жидкость, не позволяя ей опускаться в глубокие слои. Конечно, это касается только тех районов, где земля промерзает.
Поэтому в наших условиях (Сибирских и Северных), такой вид фундамента, оправдан.
Особенность свайно ленточного фундамента (в дальнейшем сократим, до «СЛФ»), состоит в том, что стены дома имеют опорой по периметру – ленточный фундамент. А надёжное сцепление с твёрдым грунтом обеспечивают сваи, заглубленные ниже уровня промерзания данного участка.
Разновидности свай для индивидуального строительства
Свайные конструкции могут применяться в любом типе грунта, кроме скальной породы
Сваи, используемые в индивидуальном строительстве в качестве основания дома, который возводится в ослабленном грунте, – это длинные заострённые или с пятой конструкции. Они могут изготавливаться из металла, бетона, древесины. Сечение сваи может быть круглым или квадратным. Конструкция может заглубляться в готовом виде или собираться непосредственно в почве.
Свайные конструкции могут применяться в любом типе грунта, кроме скальной породы. В индивидуальном строительстве свайный фундамент используется в следующих случаях:
- Для возведения домов на территории с высоким УГВ.
- Если верхний слой почвы на участке – это торфяник или плывун со слабой несущей способностью. Тогда сваи заглубляют до нижних более плотных слоёв породы.
- Если глубина промерзания почвы более 2 метров.
- При строительстве на склонах с резким крутым рельефом.
- Если конструкции дома имеют значительный вес (более 350 т), то целесообразно выполнить фундамент на сваях.
Сваи с заострённым концом забиваются в подвижный грунт при помощи специального молота, пока не достигнут плотной породы. Винтовой фундамент делается на сваях, один конец которых имеет специальный винт. Для монтажа этой конструкции используется специальный ключ. Если сваю нужно изготовить прямо в грунте, то в породе бурится скважина, которая потом армируется и бетонируется.
Необходимая длина сваи высчитывается проектировщиками в зависимости от нагрузок и особенностей местности
Сваи могут отличаться по материалу, из которого они выполнены, форме, способу изготовления и погружения в грунт.
По способу заглубления выделяют следующие виды свайных изделий:
- Забивные конструкции погружаются в землю без выемки грунта. С этой целью используется специальная техника (вибровдавливающие и погружающие устройства).
- Набивные железобетонные и бетонные изделия монтируются путём заливки бетона в заранее пробуренную скважину.
- Железобетонные буровые сваи устанавливаются в пробуренные скважины.
- Винтовой фундамент делается из свайной конструкции с винтом на конце. Она закручивается в породу при помощи строительной техники. Очень часто для облегчения монтажа используется специальный ключ.
Свайный фундамент различается и по характеру работы:
- Свайные изделия в роли стоек передают давление от дома на прочный несущий грунт, находящийся под слоем рыхлой ослабленной породы. Эти конструкции имеют гладкую поверхность, которая плохо сцепляется с породой. Поскольку 80 % нагрузки передаётся на основание таких свай, они имеют широкую пяту в нижней части для восприятия нагрузки. Сюда относятся изделия ТИСЭ с уширением в нижней части и конструкции, бетонирующиеся в обсадной трубе или скважине (однако в этом случае конструкция теряет 20 % прочности). Эти изделия практически не подвержены осадке.
- Свайные конструкции висячего типа передают часть нагрузки на окружающий их грунт за счёт силы трения. Эти изделия имеют неровную поверхность, которая помогает им цепляться за грунт по всей их длине. К таким конструкциям можно отнести буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в пробуренную скважину. В этом случае 60-70 процентов несущей способности обеспечивается за счёт неровных боковых поверхностей. Такие конструкции используются при высоком расположении грунтовых вод, при необходимости сократить объёмы земляных работ, при наличии под слоем рыхлой породы более плотного грунта, который не настолько сильный, чтобы удержать сваи-стойки.
В зависимости от материала сваи бывают:
- Бетонные или железобетонные. Цена таких конструкций невысока, к тому же они долговечные и могут изготавливаться прямо на месте при наличии специальной техники. Для изделия используется бетон М 200 и выше.
- Стальные элементы выполняются из труб и прокатных стальных профилей. Однако такие конструкции нуждаются в антикоррозийном покрытии, специальной технике для монтажа свай длиннее 3 м. Цена таких конструкций значительная из-за большого расхода материала.
- Деревянные конструкции делаются из бревна диаметром 220-340 мм, их длина доходит до 8,5 м. Обычно используются ошкуренные брёвна из древесины хвойных пород. Такие конструкции практически не используются в наших широтах из-за сильной подверженности гниению. Однако современные препараты против гниения способны значительно улучшить ситуацию.