Что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется?

Что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется.

Свайные фундаменты проектируются на относительно слабых грунтах при наличии больших нагрузок и при необходимости передачи нагрузки от сооружения на плотные грунты, находящиеся на значительной глубине. Группа или ряд свай, объединённые поверху ростверковой плитой, образуют свайный фундамент. Ростверки объединяют головы свай, воспринимают, распределяют и передают нагрузку на сваи.

Что такое свая. Виды свай по сечению, материалам, способам погружения, условиям работы в грунте.

Свая– это стержень, погружённый в грунт или изготовленный в грунте и передающий давление от сооружения на грунт основания.

По характеру работы в грунтесваи подразделяются на сваи-стойки и сваи висячие (или сваи трения).

Сваи-стойки передают нагрузку на скальные, полускальные и мало сжимаемые грунты плоскостью нижнего конца. Свая-стойка работает как сжатый стержень в упругой среде; её несущая способность определяется или прочностью материала сваи, или сопротивлением грунта под нижним концом.

Сваи висячие или трения передают нагрузку нижним концом и боковой поверхностью. Под действием продольного усилия висячая свая получает вертикальные перемещения, достаточные для возникновения трения между сваей и грунтом.

По условиям изготовлениясваи делятся на две группы: предварительно изготовленные на заводе и затем погружаемые в грунт, и сваи, изготавливаемые на стройплощадке в грунте.

По способу погружения : забивные, буронабивные, вдавливаемые, винтовые, вибропогружение.

По виду сечения: прямоугольное, круглое, треугольное, сложного сечения.

По материалам:деревянные, ж/б, металические.

В каких случаях применяют забивные сваи, вдавливаемые сваи, буронабивные сваи, винтовые сваи.

Вибропогружениесвай наиболее эффективно при насыщенных водой песках. Вдавливаниесвай осуществляется с помощью мощных гидродомкратов и применяется тогда, когда нельзя использовать забивку или вибропогружение вблизи существующих сооружений, при усилении существующих фундаментов. Завинчивание свай , снабжённых винтовыми лопастями (винтовые сваи) осуществляется механизмами-кабестанами и применяется при выдёргивающих нагрузках, а в последнее время и при сжимающих нагрузках в малоэтажном лёгком строительстве. Забивные сваи
представляют собой круглые или квадратные железобетонные сваи, забиваемые в грунт с помощью молотов – специальных машин. Используют при строительстве новых домов в отсутствии рядом расположенных строений.

Что такое ростверк, виды ростверков, их преимущества и недостатки, случаи применения.

Ростверк— верхняя часть свайного или столбчатого фундамента, распределяющая нагрузку на несущие элементы здания.

Свайный ростверк может быть низкий, повышенный и высокий. Повышенный ростверк невозможен при пучинистых грунтах. Высокий ростверк применяется для мостовых опор и других гидротехнических сооружений, в его составе могут быть наклонные сваи.

Марки забивных свай

СН-с предварительно напряженной арматурой, С-без напряжения, СЦ-отсутствует поперечное армирование, СП-отверстие внутри, СК-круглое сечение, СО-оболочки, СНК-канатная арматура, СНП-арматура прядевая, СНПР-арматура проволочная.

Как выбрать глубину заложения ростверка

При выборе глубины заложения ростверка следует учесть наличие пучинистых грунтов, конструктивные особенности, планировку территории. Если подошва ростверка находится ниже фронта промерзания в пучинистых грунтах, то под подошвой ростверка не возникнет нормальных сил пучения. Если подошва ростверка находится выше фронта промерзания, то возможно возникновение нормальных сил пучения. Для исключения влияния этих сил делают легко ломающуюся опалубку или слой легкосжимаемого грунта толщиной 300 мм и более.

1. Глубина промерзания dp> dfn

2. Конструктивные особенности

Выбор длины сваи

В ыбор длины свай должен производиться в зависимости от грунтовых условий строительной площадки и уровня расположения ростверка. Нижний конец свай следует заглублять в прочные грунты, прорезая более слабые слои. Заглубление забивных свай в грунты основания под нижним концом должно быть в крупнообломочных, гравелистых, крупных и средних песках, а также в пылевато-глинистых грунтах с IL < 0,1 – не менее 500 мм. В прочих нескальных грунтах – не менее 1000 мм.

Несущая способность по грунту свай стоек

Fd=γcRA;

Несущая способность по грунту свай трения

Fd=γc(γcRRA+uΣγcffili)

Несущая способность свай-стоек по материалу

Fdm=φ(γcγmRbA+γaRsAa)

Что такое предельно допустимая нагрузка на сваю

Рдоп=Fd/γg

Определение количества свай в кусте и конструирование подошвы ростверка для свай стоек и для свай трения

n=NOI/Pдоп

При наличии внецентренного нагружения полученное количество свай следует увеличить.

13) Зачем под ростверком выполняется подготовка. Виды подготовок.

Если подошва ростверка находится выше фронта промерзания, то для исключения влияния нормальных сил пучения. Также для снижения затрат на земляные работы. Из утрамбованного щебня или гравия, пролитого цементным раствором или битумом, песка крупного, средней крупности.

Как влияет на свайный фундамент наличие моментов и горизонтальных сил

Наличие моментов и горизонтальных сил создает эксцентриситет, следовательно, нагрузки на крайние сваи в кусте, в направлении момента, возрастают.

Учет внецентренного нагружения свайного фундамента

Nmax,min=NI/n±Mxy/Σy2i±Myx/Σx2i

Nmax0

Если не выполняется следует увеличить количество свай, увеличить расстояние между осями свай, сменить грунт основания в плоскости нижних концов свай.

Что следует предпринять в случае, если максимальная нагрузка на крайние сваи в кусте превышает предельно попустимую

Тогда на крайние сваи будут действовать выдёргивающие нагрузки со знаком «минус», а максимальная нагрузка превысит несущую способность сваи. В этом случае следует увеличить количество свай, увеличить расстояние между осями свай, сменить грунт основания в плоскости нижних концов свай.

Что такое отрицательно трение, когда возникает?

Явление «отрицательного трения» возникает, когда нагружается не только свая, но и поверхность грунта около сваи. Грунт над слоем слабого грунта даёт осадку больше осадки сваи, т.е. он (грунт) будет перемещаться вниз. Трение между грунтом и сваей, направленное вниз, дополнительно пригружает сваю => называют отрицательным трением. Условия появления отрицательного трения: планировка территории подсыпкой h более 1 м; загрузка поверхности грунта или пола по грунту длительной полезной нагрузкой более 2 т/м2; понижение уровня подземной воды, вследствие чего снимается взвешивающее действие воды; уплотнение грунта при динамических нагрузках; замачивание просадочных грунтов; уменьшение объёма (уплотнение) грунта, содержащего органику.

Как подобрать молот для забивки сваи?

Минимальную энергию молота определяют по формуле:

Еdmin=1,75аРдоп – минимальная энергия молота

По техническим характеристикам в справочнике подбирают молот и определяют расчётную энергию по формуле:

Еdрасч=kGH; k = 1 – для молота одиночного действия; k = 0,9 – для трубчатого дизель-молота; k = 0,4 – для штангового дизель-молота.

При подборе расчётной энергии молота должно выполняться условие

Еdрасч>Edmin.

Условие применимости молота проверяют по формуле

(m1+m2)/Edрасч 40 мм , то за предельное сопротивление сваи принимают нагрузку, соответствующую S = 40 мм.

1 – график для сваи с провальной осадкой; 2 – график для сваи с предельной нагрузкой S=ξSu.

Динамические испытания свай

Сваю погружают молотом массой в 1,5 — 1,25 раза больше, чем масса сваи. При ударе молота о сваю возникают упругие деформации молота и сваи. Молот отскакивает от действия упругих сил на высоту h, совершая работу Gh. Грунт сопротивляется погружению сваи, затрачивая энергию Fu Sa, при этом часть энергии молота затрачивается на неупругие деформации молота и сваи. В общем виде

GH=FuSa+Gh+αGh где G – масса ударной части молота; H – высота падения молота;

h – высота отскока после удара; α – коэффициент потери работы при разрушении головы сваи; Fu – предельное сопротивление сваи.

Статическое зондирование

Статическое зондирование – один из наиболее эффективных методов исследования грунтов в условиях естественного залегания. Согласно ГОСТ 24942-81, оценивается сопротивление грунта погружению сваи под нижним концом и по боковой поверхности через сопротивление грунта погружению стандартного зонда. По результатам зондирования можно определить нетолько сопротивление грунта под конусом зонда и боковой поверхности, но и механические характеристики грунтов (С, φ, Е).

Удельное сопротивление грунта под нижним концом сваи определяют по формуле

Rs=β1qs; где β1 – переходный коэффициент по табл. СНиП 2.02.03-85; qs – сопротивление под наконечником зонда.

Среднее значение предельного сопротивления грунта по боковой поверхности сваи по данным зондирования определяют по формуле:

f=β2fs,где β2 – переходный коэффициент по таблице СНиП 2.02.03-85; fs – среднее значение сопротивления по боковой поверхности зонда.

Частное значение предельного сопротивления забиваемой сваи в точке зондирования определяют по формуле

Fu=RsA+fhu, где h — глубина погружения сваи от поверхности грунта около сваи;

И – периметр сечения сваи; А – площадь основания конуса.

Что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется.

Свайные фундаменты проектируются на относительно слабых грунтах при наличии больших нагрузок и при необходимости передачи нагрузки от сооружения на плотные грунты, находящиеся на значительной глубине. Группа или ряд свай, объединённые поверху ростверковой плитой, образуют свайный фундамент. Ростверки объединяют головы свай, воспринимают, распределяют и передают нагрузку на сваи.

В данной статье речь пойдет о свайном типе фундаментов. Будет рассмотрена  конструкция и устройство свайных фундаментов для малоэтажного строительства. Так же мы разберем типы свайных фундаментов и наиболее популярные материалы для свай.

Свайные фундаменты широко применяются в промышленном и гражданском строительстве (ПГС). Они возводятся на участках со слабым грунтом под здания в несколько этажей. Строительство этих фундаментов позволяет исключить земляные работы в бесподвальных зданиях или значительно сократить их объем при наличии технического подполья.

В более скромных масштабах свайные фундаменты применяются в индивидуальном строительстве дачных домов и коттеджей.

Определение термина «свайный фундамент»

В общем виде свайный фундамент представляет собой погруженные в грунт сваи, объединенные сверху железобетонными (бетонными) балками или плитой (ростверками).

Когда целесообразно применять свайный фундамент.

Рассмотрим предпосылки применения свайного фундамента в частном строительстве.

Необходимость в возведении свайного фундамента при особых условиях

Причина 1. В ряде случаев при строительстве дачного дома или коттеджа в верхней части основания возводимого здания может находиться относительно слабый слой грунта.

К слабым грунтам можно отнести:

  • Суглинки и глины в текучепластичном состоянии;
  • Лёссовидные грунты — содержат более 50% пылевидных частиц при незначительном наличии глинистых и известковых частиц. Лёссовидные грунты при наличии воды размокают и теряют устойчивость;
  • Плывуны — песчано-глинистые грунты, сильно насыщенные водой;
  • Растительные грунты — различные почвы с примесью 1…20% перегноя, торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

В этом случае возникает необходимость в передаче давления от здания на более плотный грунт, залегающий на некоторой глубине в зависимости от геологических условий.

Тогда рекомендуется устраивать фундаменты из свай, которые способны воспринимать большие нагрузки по сравнению с фундаментами неглубокого заложения. Особенно эффективны фундаменты в пучинистых грунтах при их глубоком промерзании более 1,5 метра. В этом случаи свайный фундамент более надежный чем столбчатый и тем более ленточный

Причина 2. Возможно применение свайных фундаментов и в плотных грунтах в целях уменьшения объема земляных работ, расхода бетона, снижения трудоемкости и стоимости строительства. При устройстве свайного фундамента отпадает необходимость в рытье котлована, складировании вынутого грунта, вывозе грунта, обратной засыпке и т.д. Если у Вас возникла необходимость соорудить фундамент за короткое время, малыми силами и с минимальными затратами, тогда вариант свайного фундамента – это Ваш вариант. К примеру, для сооружения одной сваи длиной 3 метра и диаметром 300 мм, потребуется выполнить земляных работ объемом 0,2 м3 земли (при помощи бура), а в случае с устройством ленточного фундамента объем земляных работ будет гораздо больше (в зависимости от ширины подошвы фундамента). Этот вариант приемлем, если в проекте дома не предусмотрен подвал.

Причина 3. В случае если при расчете ленточного фундаменты ширина фундамента получается слишком большой (больше 1,5 м), имеет смысл применить свайный фундамент, что сократит расход материала.

Причина 4. В случае, если выбор типа фундамента диктуется видом несущего остова, к примеру, если Вы решили использовать каркасный несущий остов на основании, сложенном слабыми грунтами, то рационально будет применить свайные кусты под каждую колонну, а не делать ленточный фундамент.

Конструкции свайных фундаментов очень разнообразны и зависят:

  • от выбора типа свай,
  • способа их изготовления и погружения в грунт,
  • расположения их под строящимся зданием,
  • от характера работы сваи в грунте,
  • от конструкции ростверков.

Для изготовления свайных фундаментов привлекается большое количество специальной строительной техники, что, конечно, не приемлемо для дачного строительства. Поэтому мы остановимся на тех конструкциях свайных фундаментов, которые под силу индивидуальному застройщику.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется
Схема армирования и составляющих свайного фундамента.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется
Схема расположения свай с шагом ~ 1,5 м.

Виды свай для дачного строительства

Сваи — это относительно длинные заостренные или имеющие пяту бетонные, деревянные или металлические стержни квадратного или круглого сечения, погруженные в грунт в готовом виде или изготовленные непосредственно в грунте. Применяется в дачном строительстве для укрепления грунта в качестве фундамента здания. 

Сваи могут использоваться на любых типах грунта, кроме скальных пород. Этот вид фундамента технологически и экономически целесообразно применять в частном строительстве:

  • Для строительства зданий на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
  • Если плотные грунты расположены глубоко и когда верхние слои естественного основания характеризуются слабой несущей способностью (торфяники, плавуны);
  • При большой глубине промерзания от 2 м;
  • На склонах с крутым уклоном;
  • Если масса частного дома слишком велика (более 350 т).

Свая в готовом виде с одной стороны имеет острый конец, которым свая погружается в землю с помощью специальной техники (молотов) через подвижные слои грунта, пока она не достигнет твердого слоя.

Для изготовления свай непосредственно в грунте в нем бурятся скважины с последующим их армированием и заливкой бетоном.

Сваи различают по способу изготовления, материалу, форме поперечного и продольного сечений, способу их погружения в грунт.

Требуемая длина свай заранее рассчитывается проектировщиком.

Как правило, в индивидуальном домостроении длина сваи составляет от 1,5 до 6 м, расстояние между сваями не привышает 2 м.

В зависимости от способа их заглубления в грунт можно рассматривать следующие виды свай: 

  • Забывные — загружаются в грунт без выемки. Для этого используются специальные механизмы, такие как вибропогружатели, вибровдавливающие и вдавливающие устройства;
  • Набивные бетонные и железобетонные, устраиваемые в грунте путем укладки бетонной смеси в пробуренные скважины;
  • Буровые железобетонные, устраиваемые в грунте путем установки в пробуренных скважинах железобетонных элементов;
  • Винтовые — имеют форму сверла и закручиваются в грунт при помощи специальных машин.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется

Схемы существующих видов свайного фундамента.

1 — деревянная, 2 — железобетонная сплошного сечения, 3 — железобетонная полая, 4 — стальная винтовая, 5 — набивная бетонная в процессе изготовления.

В частном строительстве, в основном, применяют сваи вариантов 1, 2, 4, 5.

По характеру работы сваи подразделяют:

  • Сваи-стойки, которые передают давление от зданий и сооружений на прочный грунт, расположенный под толщей слабого грунта. У свай-стоек небольшая гладкая поверхность, за которую не цепляется грунт. Сваи-стойки, прорезая слои слабых грунтов, передают нагрузку своим острием на глубоко расположенный прочный грунт. В этого типа сваях самое важное — это достаточно широкое основание, так как оно принимает на себя более 80% нагрузки. К ним относятся сваи ТИСЭ — это сваи с уширением в нижней части и сваи, забетонированные в обсадной трубе или иногда без нее бетонируют прямо в скважине, но теряется 15-20% прочности. Применяются, когда прямо под подошвой залегает слабый грунт и такие сваи практически не дают осадки. 
  • Висячие сваи, передающие нагрузку на окружающий грунт через трение о боковые стенки. Эти сваи имеют развитую боковую поверхность и по всей своей длине они цепляютмя за грунт. Для них менее важна площадь острия, главное их поверхность — неровная, со множеством выступов. Например, буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в скважину (иногда и под давлением). В этом случае боковые поверхности сваи обеспечивают от 60-70% несущей способности. Применяются, когда вести серъезные земляные работы оказываются очень дорого. Чаще используют когда высокий уровень грунтовых вод или сравнительно толстый слой слабого грунта, под которым есть более прочный, но не настолько, чтобы удержать сваю-стойку). 

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется
Конструкция свай-стоек.

Размещение свай в фундаменте

Оно может быть в виде:

  1. Одиночных свай — под отдельно стоящие опоры;
  2. Свайных лент — под стены зданий и сооружений при передаче на фундамент распределенных по длине нагрузок с расположением свай в один, два ряда и более;
  3. Свайных кустов – под каждую колонну в случае каркасного несущего остова здания.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется
Способы размещения свай в фундаменте.

Размещение, тип, размер, глубина и способы погружения свай указываются в проектах (параметр b — шаг свай). Сваи выполняют в грунте в основном вертикально, но существуют варианты их размещения наклонно. Этот вариант применяется в том случае, когда на фундамент действуют значительные горизонтальные силы. Например, если площадка под фундамент имеет уклон и возможна подвижка грунта при весеннем таянии снегов или обильных долговременных осадках. В основном, при строительстве дачных домов, применяют как одиночные сваи, так и свайные ленты. Усиление свайными кустами в частном строительстве происходит, если участок застройки частично имеет слабое основание (в месте бурения единичной скважины обнаруживается плывун) или неравномерно водонасыщен грунт,  а также при укреплении, например, большого дверного проема (гаражные ворота). 

Материалом для изготовления свай 

  • Железобетон (бетон) — его применение предпочтительнее с точки зрения долговечности (100 и более лет). Плюс бетонных свай в том, что при наличии соответствующей техники их изготовление может происходить прямо на месте. Для изготовления свай используют бетон не ниже М200;
  • Сталь — сваи выполняются в виде различных прокатных стальных профилей или труб. Однако не рекомендуется применение металла по трём причинам:
  1. Требуется крановое оборудование для монтажа при диаметрах свай более 100 мм и длине их более 3 м;
  2. Большой расход металла;
  3. Необходимо антикоррозионное покрытие свай.
  • Дерево — деревянные сваи представляют собой прямое, очищенное от коры (ошкуренное), наростов и сучьев бревно диаметром 22-34 см и длиной до 8,5 метров из хвойных твердых пород (сосны, ели, лиственницы, пихты). Естественная коничность (сбег) бревен сохраняется. Несмотря на свою дешевизну в наших широтах при строительстве загородного дома для свайного фундамента их практически не используют, так как они подвержены быстрому гниению. Хотя этот вариант нельзя исключать при использовании современных химических препаратов обработки древесины против гниения.

Итак, для частного строительства наиболее подходят сваи железобетонные сплошного сечения, стальные винтовые, буронабивные бетонные. По способу заглубления предпочтение конечно надо отдать буронабивному варианту. Для легких строений – как дачные дома, приемлемым вариантом является ленточное расположение свай. Как уже говорилось выше, использование свай – стоек или висячих свай, зависит от геологических условий, но как правило, это сочетание состояний работы сваи.

Ростверки свайных фундаментов

Свайный фундамент с ростверком (свайно ростверковый фундамент) – строительная конструкция, которая объединяет сваи и служит для равномерной передачи нагрузки сооружения на них и на грунтовое основание. Различают сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки. 

Ростверки бывают высокие и низкие. Низкий ростверк обычно располагают ниже поверхности грунта и он передает часть вертикального давления на грунт основания, в то время как высокий ростверк эти нагрузки передает на сваи. Устройство сборных железобетонных и монолитных ростверков представляют наиболее приемлемые варианты для дачного строительства.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется
Схема устройства сборных железобетонных и монолитных ростверков в свайных фундаментах.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется
Схема металлического и железобетонного ростверка свайного фундамента.

Металлические ростверки обычно сваривают на месте и «привязывают» к сваям арматурным прутком. При обустройстве большого по размерам фундамента, для установки отдельных элементов швеллера или двутавра требуются применения крановой техники, что не всегда удобно в индивидуальном строительстве, т.к. требует организации подъездных дорог и площадки для крана. 

Самым приемлемым для частного строительства считается железобетонный ростверк. Для изготовления литого железобетонного ростверка, между сваями собирают опалубку, в которую закладывают арматуру из стальных прутков. Часть вертикальных прутков приваривают к сваям и «связывают» их между собой длинными арматурными прутками, находящимися внутри опалубки. 

Обзор видов фундамента для дома читайте в статье Фундамент дома. Выбор типа фундамента дома.

Свайный фундамент используется очень давно. Винтовой тип свай был изобретен еще в 1838 году английскими строителями, а чуть позже – в 1900 году – разработали и бетонный тип набивных свай. Вначале такие конструкции использовались только для  маяков, причалов и прочих сооружений в районе воды.

Кстати, в северных районах свайные системы тоже пользуются популярностью. Это связано с тем, что там приходится устраивать здания на территории, где постоянно находится лед. Все изделия промышленные, и для их производства чаще всего применяется сталь в виде толстых листов (от 50 до 85 см).

Однако в последние годы такие конструкции начали использовать и для дачных домов, и для обычных жилищ.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой совокупность свай, которые объединены между собой ростверком.

Сваи – это длинные элементы, которые закапываются в грунт в наклонном или чаще в вертикальном положении. Такие конструкции могут выполняться из разных материалов. К примеру, это может быть древесина, сталь, железобетонные изделия и прочее. Сваи по форме похожи на столбы, но концы у них сужены. Этими концами сваи ввинчиваются в почву, вдавливаются либо забиваются.

что такое свайный фундамент и в каких случаях он применяется

Согласно снип свайные фундаменты нужно устанавливать в тех зонах, где предполагается наибольшая нагрузка. Кроме того, их обязательно нужно расположить в тех местах, где будут располагаться главные несущие стены. В зависимости от того, какие будут предусмотрены нагрузки, возможно использование одиночных и кустовых типов свай. Кустовые предполагают, что конструкция будет состоять из нескольких элементов, которые располагаются группами. При одиночном типе они располагаются под разные опоры.

Сам ростверк соединяет разные сваи в единую систему. Зачастую это плита из бетона или железобетона. Она накладывается поверх столбов. Именно эти плиты и становятся несущим элементом. Благодаря им нагрузка переходит с надземных элементов на столбы.

Где же можно использовать фундамент на сваях? В основном такие сооружения применяются в тех случаях, когда верхняя часть почвы слишком слабая. Из-за этого нужно перенести общую нагрузку с верхнего слоя на более плотные слои, которые залегают глубже.

Сейчас в строительстве вариант фундамент-сваи считается очень популярным. Это объясняется тем, что несущие свойства достаточно высокие. Кроме того, устройство будет более дешевым, так как земляные работы будут иметься только в небольшом объеме.

Особенно подходит подобный тип фундамента для каркасных, щитовых или деревянных помещений. Можно прибегать к подобному варианту при строительстве заборов, бань, веранд, беседок и других строений.

Свайный фундамент: преимущества и недостатки

Фундамент на сваях имеет свои преимущества. К примеру, здания можно будет строить в зонах даже с самым нестабильным грунтом. Главное, чтобы винты были как можно более длинными. Даже на склонах различных гор и оврагов можно будет воспользоваться этой идеей.

Еще один плюс – это надежность конструкции. Но этого можно добиться только в том случае, если все расчеты были верны. Обязательно нужно будет соблюдать все технологии и правила при возведении здания.

Кроме того, заметным бонусом будет скорость возведения самого основания, даже строительство такого типа фундамента обойдется в гораздо меньшую стоимость. Еще одно преимущество связано с тем, что при осадке здания свайно винтовой фундамент будет менее изменен. Сам монтаж можно проводить при любой погоде, так что работы по установке конструкции с легкостью выполняются и в дождь, и в снег.

Однако фундамент свайный имеет и некоторые недостатки. К примеру, чтобы заложить правильно сваи, придется использовать специальное оборудование. Кстати, при горизонтальных подвижках почвы ограничено применение подобного основания. Кроме того, если дом был сооружен именно на сваях, а потом возникло желание построить еще и подземный гараж или добавить цокольный этаж, то с этим возникнут определенные трудности.

Как строить свайный фундамент

Устройство свайных фундаментов достаточно разнообразно. В основном это зависит от того, какой материал применялся для производства столбов. К примеру, они могут изготавливаться из бетона, стали, дерева, железобетона и различных комбинаций перечисленных материалов. В зависимости от этого параметра нагрузка может варьироваться между 2-5 т. Кроме того, конструкции могут отличаться друг от друга и по методу установки (столбы могут вдавливать, ввинчивать, забивать или применять вибропогружение).

На дачах очень часто прибегают к буронабивному типу свай. В данном случае придется провести работу на подготовительном этапе. Обязательно нужно пробурить сами скважины согласно диаметру, который рассчитан еще при таком этапе, как проектирование свайных фундаментов. Чаще всего этот параметр колеблется между 30 и 60 см. Если диаметр должен быть небольшим, то применяется ручное оборудование. Ямобуры электрического или моторизованного типа дают возможность сделать углубление до 1 м в ширину и до 4 м в глубину.

Когда ямы готовы, в них устанавливается опалубка. Она представляет собой несколько слоев рубероида. Слои скрепляются специальной проволокой. Чтобы было в дальнейшем удобно работать, нужно сделать так, что конструкция возвышалась на  20-30 см над уровнем земли.

Также, согласно тому же снип 2 02 03 85, свайные фундаменты нуждаются в усилении, т.е. внутрь ввинчивается специальный каркас из арматуры (прутья). Дальше подается бетон. Слои должны быть в толщину около 40-60 см. Вибратор используется, чтобы каждый слой стал более плотным.

В последние годы фундамент из свай стали видоизменять. К примеру, популярным стал метод использования трубобетонных столбов Пульсар. Суть метода заключается в том, что в почву загоняют стальную трубу. Ее конец должен быть заостренным. Далее ее полость заполняется бетоном. Забивать трубы нужно механизмом пневмоударного типа. Эта методика применяет оборудование с небольшими размерами, так что ее в основном позиционируют для точечного типа застроек. Также это позволяет усилить уже заложенный фундамент.

Виды свай и свайного фундамента

Конструкции с использование специальных столбов для основания очень разнообразны. Сама система зависит от способа изготовления столбов, от метода их погружения в почву, от типа, применяемого материала и даже внешней формы. Также фундаменты отличаются и тем, как столбы располагаются под зданием, и от самого ростверка. Фундамент на винтовых сваях отличается от основания на основе другого типа столбов.

В зависимости от того, как помещается труба в почву, выделяют несколько их типов. К примеру, при забивном варианте столбы попадают в грунт без предварительной ямки. Для этого применяются вибровдаливающее и вибропогружающее оборудование. Фундамент на винтовых сваях создается с помощью столбов, которые по форме напоминают сверло.

Набивные вариации могут быть из бетона и железобетона. Они создаются при постепенном бурении и укладывании бетонной смеси. Буровые тоже в основном создаются из железобетона. Для их создания нужно пробурить отверстия в грунте, а потом устанавливать детали из железобетона.

Сваи отличаются и по характеру работ. К примеру, отдельно имеются сваи-стойки. Они должны передавать всю нагрузку от самого сооружения на слой почвы, который располагается под верхним слабым грунтом. Такие столбы более гладкие. Их поверхность небольшая, и благодаря этому грунт не будет цепляться.

Они прорезают слабые прослойки почвы, чтобы передать нагрузку через острие. Здесь главное – это основание Оно должно быть более широким. Именно основание берет на себя около 80% всей нагрузки. Такие типы столбов практически не изменяют здание при просадке почвы.

Отдельно имеются висячие столбы. Они предназначены, чтобы передавать нагрузку на окружающую почву. Это происходит посредством трения стенок столба о почву. Их боковая поверхность очень «развита», так что по всей длине столб будет цепляться за слои земли.

Свайно винтовой фундамент является очень распространенным. У него множество преимуществ, которые позволяют его применять даже на территориях постоянного холода либо в зонах, где верхние слои почвы очень мягкие. Если раньше такую конструкцию использовали только для зданий и сооружений на воде, то сейчас она активно применяется для постройки современных жилищ.


Свайный фундамент  дешевле чем опалубка я убедился в этом сам лично когда просчитывал смету для дома 10*14 м2

Технология позволяет экономить бюджет строительства, расход материалов. Поэтому, при строительстве отдаю предпочтение именно этим основаниям.

Ниже приведу цифры и примеры.

Классификация свайных фундаментов

В плане основания дома сваи могут располагаться полями, периодическими опорами для ленточного фундамента, кустами, одиночными конструкциями. Стойки полностью передают эксплуатационные, снеговые, ветровые, конструкционные нагрузки на нижние слои грунта, в которых отсутствуют силы пучения.

Висячие сваи давят на грунт боковыми поверхностями, при проектировании учитываются силы трения.

Для индивидуального строительства   рекомендовал бы покупать винтовые конструкции у проверенного производителя, доставлять их собственными силами, монтировать с двумя помощниками.

В каких случаях используются свайные фундаменты?

Для садовых, дачных домов рекомендую винтовые, буронабивные сваи, монтаж которых может производиться без использования дорогостоящей спецтехники. Забивные сваи применяются в жилищном, промышленном строительстве. Высокий бюджет позволяет в этом случае использовать сваебойную технику, равномерно распределять транспортные расходы на доставку свай в пятно застройки грузовиками.

Свайный фундамент мною используется в случаях:

При изготовлении фундаментов на дачных участках рекомендую учитывать отсутствие качественных подъездных путей к пятну строительства. Часто отсутствует электроэнергия, стройматериалы приходится перемещать от периметра в пятно застройки вручную. Ленточный, плитный фундамент необходимо заливать с соблюдением технологии, обеспечивая непрерывную подачу бетона.

Для буронабивных свай мною используется ручной инструмент, бетон замешивается в бадье 0,4 куба, емкости которой достаточно для наполнения 5 – 3 скважин. Необходимое количество ПГС при этом перемещается на садовой тачке, используется привозная вода. Цемент завозится на стройку в мешках на легковом автомобиле.

При выборе винтовых свай изделия доставляются к месту монтажа вручную, не требуются бетонные работы. Для изготовления ростверка из швеллера использую дизельный генератор со сварочным аппаратом. Поэтому, на момент подвода в дом электроэнергии здание полностью готово к эксплуатации.

Сравнение свайных фундаментов с другими основаниями

Несмотря на схожесть конструкции свайного фундамента со столбчатым основанием, технология изготовления отличается в обоих случаях. Сваи либо заливают в пробуренное отверстие, либо погружают в грунт выбранным способом. Столбы монтируют в подготовленный котлован, в котором пучнистый грунт предварительно заменен на смесь ПГС, гравий, шлак на глубину ниже отметки промерзания.

На сваи могут опираться стены домов, построенных по фахверковой, панельной, каркасной, щитовой либо рубленной технологии:

  • · в фахверке стены не являются несущими конструкциями
  • · во всех остальных случаях материалом стен является длинномерный пиломатериал, обладающий достаточной несущей способностью
  • · здания из кирпича, блоков, монолитного бетона не могут опираться на отдельные сваи, поэтому, оголовки обвязывают лентой или ростверком

 Они обеспечат эксплуатацию строения нескольким поколениям пользователей, сократят расходы на ливневку, дренаж, которые являются обязательными для ленточных фундаментов.

Типы используемых свай

Вертикальные стержни, эксплуатируемые в земле, классифицируют по нескольким параметрам:

  • · способ изготовления – заводская заливка в опалубку для последующего погружения в грунт или заполнение бетоном пробуренного в земле отверстия
  • · конфигурация сечения – круглые, квадратные, трубчатые
  • · материал – бетон, железобетон (напряженная либо ненапряженная арматура)
  • · несущие нагрузки – рассчитываются при проектировании индивидуально для каждого объекта
  • · расположение – отдельно стоящая свая, поле, куст, периодическое расположение под лентой
  • · направленность – вертикальные, наклонные модификации

Существуют стержни сплошного сечения, оболочки, трубчатые модификации. Для увеличения несущей способности свай, заглубляемых до слоя слабых грунтов, в их нижней части изготавливается уширение. Для больших глубин применяют составные конструкции, стыкуемые по мере заглубления копром небольшой высоты.

Для индивидуального строительства вполне достаточно буронабивных или винтовых свай. Используя двух помощников, при хорошей погоде я монтирую фундамент для дачного дома, бани на этом же участке, забора по всему периметру за 9 – 7 дней. В дождливую погоду скорость работ снижается вдвое, однако, если заливать ленточный фундамент, то, в дождь работы полностью прекращаются. Кроме того, залитую бетонную ленту потребуется защищать от ливня все время отвердевания.

Конструкция свайного фундамента

Основание здания, покоящееся на сваях, представляет собой сложную пространственную конструкцию. Проектировщики равномерно распределяют все имеющиеся в здании нагрузки на вертикальные стержни, обвязывают их горизонтальными элементами, компенсируя подвижки грунта, силы пучения, воздействия грунтовых вод.

Самостоятельное проектирование традиционного свайного фундамента недоступно для любителя. При выборе винтовых свай задача максимально облегчается:

  • · достаточно вычислить все присутствующие нагрузки – вес стен, перекрытий, стропильной системы, кровли, мебели, ветровой, снеговой нагрузки, взятой из таблиц для конкретного региона
  • · запроектировать сваи по углам, в местах сопряжений стен, через 3 – 2,5 м на прямых участках
  • · выбрать изделия по несущей способности – указывается производителем в зависимости от диаметра ствола винтовой сваи, лопастей, длины изделия

Обычно, использую 50 – 30% запас прочности, например, если при расчетах на каждую сваю приходится 1,5 т, беру следующий диаметр из размерного ряда.

Сроки строительства, эксплуатации

Для сравнения привожу затраты времени на монтаж различных модификаций свай:

  • · забивная свая монтируется за 20 минут на глубину 8 м, переезд спецтехники занимает 15 – 5 минут в зависимости от проекта здания
  • · бурение скважины для буронабивной конструкции на глубину 2,5 м занимает у меня с двумя помощниками 2-3 часа
  • · винтовую сваю длиной 2,5 м мы вкручиваем в течение 60 – 30 минут в зависимости от рельефа, характера грунта, диаметра трубы, лопастей

При этом, не используем спецтехнику, доставляем сваи на объект вручную при отсутствии подъездных путей. Ресурс любых свайных фундаментов превышает 100 лет, ремонтопригодностью обладают лишь винтовые модификации.

Стоимость свайного фундамента

При выборе основания для коттеджа важное значение имеет стоимость материалов, работ по его возведению. При сравнении ленточного фундамента, основания на винтовых, буронабивных сваях учитывается, как бюджет строительства, так и ремонтопригодность конструкции, сроки работ:

Габариты здания (м)

Винты

Ж/Б сваи

Лента МЗЛФ (опалубка)

9 х 9

2 дня, 49 000 рублей

Неделя, 90 000 рублей

14 дней, 95 тысяч

6 х 6

1,5 дня, 35 тысяч

5 дней, 58 тысяч

12 дней, 63 000 рублей

3 х 3

1 день, 14 000 рублей

3 дня, 26 000 рублей

6 дней, 28 тысяч

9 х 6

1,5 дня, 43 тысячи

4 дня, 72 000 рублей

10 дней, 78 000 рублей

6 х 3

1 день, 21 000 рублей

4 дня, 40 тысяч

7 дней, 45 тысяч

Для сравнения мною взяты средние параметры элементов конструкций:

  • · винтовые сваи – длина 2,5 м, модель ВС 89/300 (диаметры ствола, лопастей, соответственно)
  • · Железобетонные сваи 3 м, диаметр 30 см, шаг 3м
  • · лента МЗЛФ – 0,5 м выше уровня земли, заглубление 0,3 м

По ссылке удобный калькулятор стоимости свайных работ  —  On-Line расчет цены на забивку свай

Внутренние стены не учитывались, ленточному основанию, буронабивным сваям потребуется 28 дней для набора прочности. Винтовые сваи готовы к монтажу стен на следующий день после обвязки ростверком. Транспортные расходы не одинаковы, поскольку, винты легко транспортируются на Газели, для заливки бетона потребуется заказ миксера либо доставка на объект песка, гравия, цемента, подключение бетономешалки. Винтовые сваи не требуют наличия в пятне застройки электроэнергии.

Изготовление свайного фундамента своими руками

В индивидуальном строительстве   не очень выгодно использование забивных свай. Их необходимо доставить на объект (высокие транспортные расходы), заказать спецтехнику (сваебойный копр). Поэтому, на практике использую либо буронабивные модификации, либо винтовые сваи, вкручиваемые в грунт вручную.

Технология фундамента на буронабивных сваях выглядит следующим образом:

  • · разметка – в соответствии с проектом устанавливаю колышки в местах заливки
  • · бурение – средняя отметка промерзания в РФ не превышает 1,75 м, поэтому, для изготовления отверстий достаточно ручного бура либо бензинового, дизельного ямобура
  • · армирование – в ствол скважины опускаю пространственную конструкцию, состоящую из связанных проволокой вертикальных штырей Ø10 мм с горизонтальными кусками Ø4 мм (треугольник в сечении)
  • · установка гидроизоляции – из рубероида изготавливаю чехлы подходящего диаметра, опускаю в скважину, прижимая к внутренним стенкам
  • · сооружение опалубки – на 0,5 м от поверхности по горизонтальному уровню монтирую куски труб (металлические, асбестовые, полимерные)
  • · заливка – заполняю бетоном конструкцию с вибротрамбованием
  • · изготовление ростверка – по периметру здания монтирую опалубку, в которую закладываю гильзы для подвода коммуникаций, оголовки свай остаются внутри нее, произвожу армирование в два пояса
  • · заливка ростверка – заполняю бетоном опалубку целиком в один день

По ссылке подробная инструкция по монтажу винтовых свай — смотрите фото и видео!

После отвердевания бетона (3 – 2 недели в зависимости от погодных условий) снимаю опалубку, основание готово для возведения стен. Вместо гидроизоляции из рубероида часто использую колонны обсадных труб, опущенных на всю глубину скважины. Это гарантирует отсутствие осыпания породы с боковых стенок, облегчает установку внутреннего армопояса. Чаще всего применяю асбоцементные трубы подходящего диаметра.

Самым экономичным способом является технология фундамента на винтовых сваях. В этом случае не придется бурить отверстия, изготавливать бетон, закупать арматуру. Сваи для коттеджа 150 – 120 квадратов можно смотнировать вручнуюза  1-2 дня  силами бригады. На следующий день выравниваю верхнюю часть изделий, привариваю оголовки, произвожу обвязку ростверком из металлопроката (уголок, швеллер или двутавр). Отсутствует время ожидания набора прочности бетоном.

Таким образом, для индивидуального строительства коттеджей с бетонными, блочными, кирпичными стенами наиболее подходят буронабивные сваи с обвязкой мелкозаглубленной лентой/ростверком. Для щитовых, панельных, фахверковых, каркасных, срубовых домов, малых архитектурных форм, ограждений рекомендую винтовые сваи. Они сокращают бюджет строительства на 60 – 40%, время сдачи объекта на 30%.