Свайно-винтовой фундамент: плюсы, минусы, особенности монтажа

Понятие винтовой сваи

            Винтовой сваей называется стальная труба, состоящая из заостренного наконечника со  спиральными  лопастями, которыми производится закручивание их в почву по принципу самореза. С помощью этих лопастей снижается давление сваи на почву, что препятствует ее выдавливанию  пучением промерзшей почвы. Наконечник или шнек является главным элементом сваи и  определителем ее надежности.

На боковые поверхности погруженного в почву фундамента действует сила морозного пучения. Эта  сила очень большая.

Заметка: Величина силы морозного пучения почвы на боковую поверхность жб основания в  зависимости от типа почвы может быть от 7 до 11 тонн на метр квадратный.

Так, к примеру, сила выталкивания пучинистого грунта на забивную жб сваю сечением 200*200 мм  составляет до девяти тонн. Вес малоэтажного здания не сможет компенсировать эти силы. Были случаи, когда происходило повреждение столба буронабивной сваи и отрывание ее от пятки.

Свая, имеющая диаметр в 108 мм, обладает маленькой поверхностью с боков и земля к  металлическому столбу не так намерзает, как к железо-бетонному. Поэтому сваи являются наиболее устойчивыми при воздействии пучения почвы. Лопастями обеспечивается надежная опора для  легких строений.

Виды свай

↑

Согласно СП (это новая, актуализированная редакция СНиП «Свайные фундаменты», различают следующие виды свай:

1. Забивные и вдавливаемые:
   • деревянные;
   • стальные;
   • бетонные и железобетонные.

   Эти сваи погружаются в грунт без его разбуривания – в основном при помощи ударных, вибрационных или виброударных машин. В частном домостроении они используются редко.

2. Вибропогружаемые сваи-оболочки из железобетона. После погружения из таких свай сначала извлекают грунт, а потом заполняют их полость бетонной смесью.
3. Набивные из бетона и железобетона. Их получают, заливая бетонную смесь в полость, которую фактически выбивают в грунте. Опять-таки решение для капстроительства.
4. Буровые железобетонные. Такие сваи получают, заливая пробуренную в грунте полость бетоном или устанавливая в него готовую железобетонную конструкцию. Иногда используются в свайно-ленточных фундаментах малоэтажных домов.
5. Винтовые стальные сваи с оголовками. Их изготавливают на заводах, а затем устанавливают, ввинчивая в грунт. После установки полость таких свай заливается бетонной смесью. Именно свайные фундаменты из винтовых свай используются при строительстве частных домов чаще всего. Поэтому мы будем говорить главным образом о них.

1. Полнотелая забивная свая из бетона или железобетона круглого сечения;
2. Пустотелая забивная свая из бетона с полостью квадратного сечения;
3. Пустотелая забивная свая из бетона или железобетона с полностью круглого сечения;
4. Полнотелая забивная свая из бетона или железобетона прямоугольного сечения;
5. Набивная свая с обычной пятой;
6. Камуфлетная свая;
7. Свая с шарнирно-раскрывающимися упорами;
8. Винтовая свая.

Свайный или, в нашем случае, свайно-винтовой фундамент представляет собой несколько десятков (для частного дома от 20 до 60) свай, ввинченных в грунт и связанных между собой ростверком. Ростверк играет важную роль: он позволяет равномерно распределить нагрузку от здания на все сваи и превращает их в единый фундамент. Такой фундамент называют также свайно-ростверковым. Альтернатива ростверку – свайно-ленточный фундамент, в котором сваи связаны между собой бетонной лентой. В свайно-ленточных фундаментах обычно используются железобетонные сваи буровые сваи.

Более подробную информацию можно получить из этого видео о свайных фундаментах

Плюсы и минусы

Свайный фундамент может использоваться для сооружений любого назначения, в т.ч. жилых домов (смотрите: типы частных домов). По сравнению с другими типами оснований он имеет такие преимущества:

1. Возможность установки практически на любых грунтах, независимо от уровня грунтовых вод и промерзания, а также на участках с уклоном. Единственным исключением являются скальные выходы, в которых очень трудно пробурить скважину или вбить сваю.
2. Быстрота возведения. Сваи в большом количестве устанавливаются за 1 день. Строительство самого дома можно начинать уже на следующий день (за исключением бурозаливных вариантов).
3. Отсутствие необходимости в проведении трудоемких земельных работ и тщательного выравнивания площадки.
4. Большая несущая способность. Одна свая способна выдерживать более 5 тонн.
5. Долговечность. Срок эксплуатации составляет более 100 лет.

При выборе типа фундамента надо учитывать и имеющиеся недостатки:

1. Необходимость специальной техники для бурения или погружения свай. Аренда ее обходится достаточно дорого, что повышает значительно общую стоимость строительства.
2. Существенная зависимость от качества используемых свай. Надежный фундамент получится только из высококачественных изделий, что «съедает» экономию на материалах.
3. Необходимость полноценных геологических изысканий, позволяющих правильно оценить заглубление и проведение необходимых расчетов.
4. Сложности с обустройством подвала и цокольного этажа.
5. При использовании забивной технологии – ограничения по расстоянию до ближайших строений, т.к. использование даже облегченного молота вызывает сильное сотрясение грунта.

Наличие указанных недостатков существенно ограничивает применение свайного фундамента. Для больших сооружений он обустраивается по необходимости из-за наличия сложного грунта. В то же время, мелкозаглубленный вариант, когда сваи можно установить вручную, активно используется для небольших построек – бани, гаражи, хозяйственные строения.

Монтаж винтовых свай

Процедура монтажа винтовых свай состоит из нескольких этапов, рассмотрим их.

Этап 1. Проектирование

Проектирование фундамента

Для начала нужно спроектировать фундамент. Это очень важно и от этого будет зависеть прочность дома. Ниже приведен перечень вопросов, на которые следует ответить при проектировании:

1. Какой должна быть толщина свай?

2. Необходимо ли бетонирование полости свай?

3. Какая длина требуемых свай?

4. Какое количество свай потребуется?

Как уже говорилось, нужно также учесть тип грунта, будущие нагрузки на фундамент и прочее.

Этап 2. Монтаж

Процесс монтажа винтовых свай

Сначала нужно сделать разметку по периметру. Там, где будут установлены сваи, необходимо выкопать неглубокие ямы. Далее первая свая ставится в нужное место, ее верхний конец продевается арматурой или ломом – это будет импровизированный рычаг.

Для того чтобы установить свайно-винтовой фундамент, необходимо как минимум четыре человека. Разумеется, можно и больше.

1. Двое будут держать арматуру и закручивать сваю в почву.

2. Один будет давить на сваю сверху, обеспечивая тем самым поступальное движение.

3. Четвертый человек будет за всем наблюдать, он должен следить, чтобы свая все время была в вертикальном положении.

Важно! Винтовая свая при установке должен стоять исключительно вертикально, это крайне важно! Она выравнивается сразу же с использованием строительного уровня. Позже, когда свая будет уже достаточно глубоко в земле, регулировать этот процесс будет в разы сложнее.

Этап 3. Выравнивание, обвязка

Выравнивание и обвязка

Когда все сваи будут вкручены в землю, вы должны выровнять их высоту. Это нужно сделать путем спиливания верхних концов. Разумеется, при этом следует быть предельно точным. Затем к каждой свае сверху приваривается оголовье – на них, собственно, и будет держаться будущий дом.

И заканчиваются работы обвязкой винтовых свай. В большинстве случаев для этого используется ростверк или же швеллеры. Собственно, на этом все, теперь вы знаете, в чем преимущества винтовых свай и как проходит процесс их установки.

Рекомендуем прочитать: Клей ПВА: особенности, плюсы и минусы, нюансы изготовления Свайно-ленточный фундамент своими руками Строительный инструмент и оборудование в аренду, плюсы и минусы. Геотекстиль в строительстве дорог: плюсы, минусы, стоимость Плюсы и минусы газобетона Плюсы и минусы коттеджных поселков

Особенности возведения свайно-ростверкового фундамента

Полный комплекс работ включает подготовку и непосредственно сам монтаж ростверковой конструкции. Каждый этап выполняется специалистами, так как требует точного расчета и соблюдения инструкции.

Когда лучше проводить монтаж

Сезонный фактор не является лимитирующим при возведении свайного фундамента. Это тот тип основания, который можно монтировать в любое время года и при любых погодных условиях. Пониженная температура, сезонный избыток влаги в грунте не является препятствием для строительных работ.

Подготовительные работы

Устройство свайно-ростверкового фундамента невозможно без создания подробного проекта. В проектно-сметной документации описывают физико-географические, геологические, гидрологические условия местности, а также план здания.

На основе этой информации делают расчет нагрузки, определяют глубину установки свай, размер и количество опор, параметры ростверка. В заключении подводится экономический итог, включающий затраты на работу и материалы. В разработанном проекте также отражается потребность в специальном оборудовании.

Не забываем про инженерно-техническое оснащение

Канализационная система в доме на сваях имеет свои особенности. Они обязательно учитываются во время составления проекта. Так как часто под зданием нет монолитной засыпки, канализационные трубы до точки входа в грунт оказываются ничем не защищены. В холодном климате для них должно предусматриваться дополнительное утепление. Внутренняя часть системы особо не отличается от обычных внутридомовых разводок.

Для теплоизоляции канализационных труб используют рулонные утеплители на основе вспененного полиэтилена или пенопластовую скорлупу.

Для вентиляции в свайном фундаменте с ростверком предусматриваются продухи (или отдушины). Они заставляют воздушные потоки двигаться естественным образом. В проекте указывают местоположение и размер вентиляционных отверстий в ростверке.

Как рассчитывают глубину промерзания

Сваи устанавливают ниже границы промерзания грунта. Поэтому данный показатель важно вычислить еще на этапе проектирования. К настоящему времени в арсенале разработчиков имеются карты, на которых изолиниями отмечены нормативные глубины промерзания грунтов.

Кроме того, существуют специальные формулы, которые помогают самостоятельно рассчитать глубину промерзания. Одна из них выглядит следующим образом:

h=?М*k

По ней первым действием находят сумму среднемесячных отрицательных температур (M). Из полученной суммы извлекают квадратный корень. Результат умножают на стандартный коэффициент для данного грунта (k). Коэффициент отличается для разных типов субстрата:

• глина, суглинок – 0,23;

• песок, супесь – 0,28;

• крупнозернистые пески – 0,3;

• грунт из крупных обломков – 0,34.

Среднемесячные температуры для нужного региона берут из справочников и СНиПов.

Расчет ростверка

Для правильных вычислений необходимо иметь информацию о строящемся доме и используемых материалах. В частности, требуется знать вес будущей постройки, опорную площадь, размеры и количество свай. Параметры приподнятого ростверка вычислить гораздо сложнее по сравнению с заглубленным и наземным. Поэтому такой расчет лучше доверить специалистам. Для вычисления ширины ростверка пользуются стандартной формулой:

В=М/(L*R)

В числителе находится масса постройки без учета свай (M). Знаменатель равен произведению длины ростверка (L) на прочность субстрата у поверхности земли (R).

Этапы возведения фундамента

Непосредственно само строительство свайно-ростверкового фундамента сводится к нескольким последовательным шагам.

1. Подготовка и разметка участка. Место под застройку очищают от мусора, растительности, камней. Далее с помощью шнура и кольев указывают расположения опор.

2. Рытье траншей. По намеченным линиям в земле выкапывают ров под заглубленный ростверк. Дно засыпают песком.

3. Подготовка скважин. На отмеченных точках буром делают углубления нужного размера. Вставляют «гильзу» – дно и стенки отверстия покрывают гидроизоляционным материалом. В скважину опускают арматуру для каркаса.

4. Заливка скважин. В подготовленные углубления заливают бетонный раствор. При заполнении из него удаляют воздух путем штыкования. Опоры для набора прочности должны застывать в течение трех недель.

5. Сборка опалубки для ростверка. Из обрезной доски монтируют щиты, которые составляют стены заготовки. Внутреннюю часть выстилают полиэтиленовой пленкой или рубероидом.

6. Устройство арматурного пояса. Из ребристых металлических прутьев делают верхний и нижний пояс. Концы арматуры, выходящей из свай, присоединяют к поясам обвязки.

7. Заливка ростверка. Для этого рекомендуется использовать прочный бетон марки М200 или выше. Опалубку заполняют единовременно, не делая перерывов в работе. Ростверковую ленту накрывают водонепроницаемым материалом и оставляют на месяц для затвердевания.

При заливке ростверка бетон подвергают вибрации или штыкованию для лучшего уплотнения.

Плюсы и минусы свайного основания

У каждого основания имеются плюсы и минусы. Это далеко не универсальный вариант для любого грунта. Не для каждого участка он подойдет. Зато стоит такое основание под частный дом не так дорого, как фундамент плита или заглубленный ниже точки промерзания жб ленточный аналог. В винтовом исполнении опора на сваях обойдется на 30–40%, а в буронабивном – на 20–25% дешевле.

Среди плюсов рассматриваемого варианта можно выделить:

• Возможность устройства там, где классические варианты нельзя сделать из-за высокого УГВ, пучинистого грунта или большой глубины промерзания;

• Высокая скорость и предельная простота работ при самостоятельном их выполнении;

• Экономичность – выбрав фундамент на сваях, во многих случаях можно сэкономить до трети выделенных на обустройства опоры для дома средств;

• Минимум земляных работ – для ленточного либо плитно-монолитного аналога копать земли придется в разы больше.

Минусы у свайного фундамента следующие:

• Сложность проведения расчетов при проектировании;

• Возможность применения только для легких зданий;

• Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.

Чтобы такое основание прослужило долго, подготовку его проекта лучше доверить профессионалам. Здесь очень важны тщательные исследования грунта и грамотные расчеты. Необходимо заранее предусмотреть, как поведет себя каждая свая в будущем под нагрузкой. Малейшая ошибка – ростверк и стены на нем поведет сразу же. В результате даже кровля из металлочерепицы или профнастила на крыше будет повреждена, не говоря уж о треснувших перегородках внутри здания.

Пример на забивных сваях

Второй важный момент – это ограничения по весу строения. Тяжелый керамический кирпич или бетон для коттеджа на свайном фундаменте брать точно не стоит. Здесь больше приемлемы каркасные либо пенобетонные технологии. Они позволяют возвести легкие стены, которые простоят на винтовых либо буронабивных опорах долго и без проблем.

И вообще, прежде чем выбирать тип основания под свой дом, следует тщательно изучить, что такое СИП-панели, кирпич, брус, бревно, газо- и пеноблоки со всеми их характеристиками и плюсами с минусами. Вес стройматериала стен сильно влияет на выбор вида фундаментного основания.

По форме

В зависимости от геометрии продольного, поперечного сечения и нижнего конца сваи принято различать

По форме поперечного сечения

Сплошные сваи прямоугольного (1), квадратного (2), круглого (3), таврового (4) и двутаврового (5) сечений, а также полые круглого (6) сечения (трубы, оболочки) и квадратные с круглой полостью (7).

Рисунок 484.2. Геометрия поперечных сечений свай.

Сваи-оболочки от свай-труб отличаются относительно большим наружным диаметром и относительно малой толщиной стенок сваи по сравнению с наружным диаметром. Соответственно устраиваются сваи-оболочки в грунтах с очень низкой несущей способностью, а такая форма свай позволяет экономить значительное количество материала.

По форме продольного сечения

Сваи постоянного по длине сечения: цилиндрические (1), призматические (2) и сваи с наклонными боковыми гранями: ромбовидные (3), пирамидальные (4), трапецеидальные (5).

Рисунок 484.3. Геометрия продольных сечений свай

По конструкции нижнего конца

Сваи с плоским нижним концом (рис. 483.1.1), с заостренным нижним концом (), полые с открытым (1) или закрытым (2) нижним концом, булавовидные с плоским или объемным уширением (3), с камуфлетной пятой (4), винтовые (5).

Рисунок 484.4. Конструкции нижнего конца свай.

Примечание: в нормативных документах классификация по форме дается только для забивных свай (само собой винтовые сваи к ним не относятся). Однако такой подход мне кажется не совсем верным, поэтому я выделил геометрию свай в отдельную категорию.

Плюсы свайных фундаментов под дом

Достоинствами такой конструкции становятся следующие свойства:

• Универсальность использования. Сваи подходят для большинства видов грунтов, отличаться будет лишь необходимые длина и сечение элементов. Их можно использовать и на болотистой местности, и при пучинистых основаниях, которые доставляют большое количество проблем строителям. Также сваи станут отличным вариантом при больших перепадах высот на участке.
• Еще один плюс свайных фундаментов — высокая надежность. При грамотном расчете и соблюдении технологии монтажа при эксплуатации не возникнет проблем.
• Малая трудоемкость. Нет необходимости в разработке грунта, отрывке котлованов или траншей. Набивные и буронабивные сваи изготавливаются прямо на строительной площадке, что снижает затраты на транспортировку и выгрузку материалов. Винтовые сваи сравнительно легкие и не требуют сложного монтажа. Самым невыгодным вариантом в плане трудоемкости станут забивные элементы.
• Высокая скорость работ. Этот плюс относится только к винтовым металлическим опорам под дом. При их установке нет необходимости выжидать время на твердение бетона. Сам процесс монтажа также не займет много времени.
• Низкая стоимость. Эффект особенно заметен при строительстве на грунтах с плохими характеристиками. Свайный фундамент под дом на болотистой местности позволит избежать необходимости производить замену грунта, понижать уровень вод в почве, устраивать дренаж и мощную гидроизоляцию.

Плюсы свайного фундамента помогают решить вопрос с возведением домов на сложных основаниях.

Типовые размеры винтовых свай

Диаметр стандартной сваи – 57-133 мм. Длину ее определяет заказчик. На нее оказывает влияние глубина, на которую промерзает грунт. На ширину лопасти и угол наклона влияют следующие параметры:

• Диаметр сваи.
• Тип почвы.
• Весовые нагрузки.

Существует и еще одна категория свайных опор – толстостенные насосно-компрессорные трубы (НКТ). Они не поддаются коррозии, но имеют более высокую стоимость, которую компенсируют повышенные эксплуатационные качества.

Толстостенные винтовые сваи с литым наконечником

Фундамент на винтовых сваях технология

Технология возведения фундамента на винтовых сваях реализуется в несколько последовательных этапов. Рассмотрим каждых из них.

• Анализ строительного участка

В первую очередь проводятся геодезические исследования, которые необходимы для определения типа грунта на месте строительства и уровня расположения грунтовых вод.

Рис: Пример дома на винтовых сваях возведенного на наклонном участке Также анализируется перепад высоты на месте строительства — в отличие от любых других видов оснований, свайно-винтовой фундамент не требует предварительного выравнивания участка, поскольку равномерную высоту оголовков можно получить используя сваи разной длины, стволы которых просто подрезаются по одному уровню.

• Подготовительные работы.

Данный этап заключается в доставке материалов и техники на место строительства, их складировании, проводке всех необходимых коммуникаций — электричества, освещения, и разметке свайного поля.

• Завинчивание и обрезка свай.

По завершению разметки мест погружения свай производится их завинчивание. Для этого используется самоходные установки на базе автомобильных кранов, на стреле которых установлен кабестан — гидравлическое оборудование, состоящее из вращателя, дизельного привода и реактивных рычагов.Рис: Кабестан для завинчивания винтовых свайПоследовательность погружения винтовой сваи выглядит следующим образом:

• Наконечник кабестана устанавливается на стволе сваи, производится фиксации конструкции шкворнем через специальные монтажные отверстия;
• Посредством передвижения стрелового крана свая устанавливается на месте погружения, к ней подводятся реактивные рычаги кабестана;
• Оператор включает оборудование и производится завинчивание сваи. Скорость погружения конструкции регулируется с помощью изменения оборотов дизельного привода вращателя.

Рис: Процесс погружения винтовой сваи После завинчивания всех свай выполняется обрезка верхушек стволов по проектному уровню. Делается это с помощью сваереза, закрепляемого на стреловом кране вместо кабестана, либо с помощью обычной болгарки.

• Бетонирование стволов и обвязка ростверком.

Полые стволы винтовых свай заполняются бетонным раствором марок М200-М300, это необходимо для предотвращения коррозии стенок изнутри и увеличения их несущей способности свай. Далее к стволам привариваются металлические оголовки, сварные соединения в обязательном порядке покрываются защитными грунтовками.

Рис: Обвязка винтовых свай стальным ростверком Последний этап монтажа — обвязка свай ростверком. Для этого к оголовкам приваривается швеллер либо двутавровая балка. Обвязка выполняется как по внешнему, так и по внутренним контурам свайного поля. При дальнейшем строительстве ростверк служит основанием, на котором возводятся стены дома.

Отделка цоколя

Учитывая разнонаправленное использование винтовых свай, закрывать цокольное пространство можно различными способами.

Устройство фальш-цоколя

Для этого используются листы плоского шифера, крепящиеся на предварительно подготовленный деревянный каркас или же болтами к самим сваям. Выглядит такой цоколь не очень презентабельно, но для скрытия технологического пространства у сарая, этого будет вполне достаточно.

Декоративная отделка

А вот для отделки цоколя в жилом доме, такой подход неприемлем. Фундамент постройки должен выглядеть красиво, и использовать здесь можно, различные типы плиток из натурального или искусственного камня.

Основой для отделки могут служить OSB-плиты. Они обладают хорошей вяжущей способностью, благодаря использованию в их производстве различных полимерных смол. Кроме этого, они отличаются хорошей прочностью, невосприимчивы к влаге и не требуют предварительного грунтования. Плитку можно клеить даже на неподготовленную поверхность.

Неплохим вариантом для декорирования цоколя свайного фундамента, является отделка облицовочными панелями или кирпичом. При использовании последнего, достаточно будет сделать кладку в половину кирпича.

Важным моментом при отделке цоколя свайных фундаментов, является соблюдение технологического зазора, рассчитанного на компенсацию высоты фундамента вследствие естественной усадки здания.

Виды свай

Основное назначение свай — воспринимать на себя нагрузку от строения и передавать ее на грунт.

Они представляют из себя длинные стержни из различных материалов, которые устанавливаются в землю. Сваи классифицируются по следующим признакам:

Существуют деревянные, бетонные, железобетонные и металлические сваи.

Сваи бывают винтовые, забивные, буронибивные, вибропогружаемые, вдавливаемые.

• По взаимодействию с грунтом

Сваи могут передавать нагрузку на скальный грунт напрямую – тогда их называют сваи-стойки, либо же с помощью силы трения распределять вес здания – это делают висячие сваи.

По способу устройства (способы погружения)

• забивные – самый отработанный с точки зрения технологии и наиболее широко распространенный в России; сюда же можно отнести забивку свай с использованием метода лидерного бурения. Эти сваи погружаются в грунт с использованием специального оборудования – пневматических молотов. Сначала проводятся расчеты по глубине погружения стержня, силе удара и времени работы. После этого она устанавливается перпендикулярно поверхности грунта и погружается в землю посредством ударов по ней.
• Буронабивные сваи изготовляемые на заводе или на самой площадке и погружаемые в грунт устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.
• погружаемые методом ввинчивания  отличаются типом наконечника (литые и сварные) и некоторыми конструктивными особенностями для применения на разных грунтах
• буро-набивные (устраиваемые прямо в грунте  в заранее пробуренной скважине) организуются при помощи бурения на нужном месте глубокой выемки, погружения в нее арматурного каркаса и последующего нагнетания бетона в получившуюся конструкцию. Чаще всего имеют цилиндрическую форму.
• вибророгружаемые —  использующие свойство грунта изменять свою структуру при вибрационном воздействии; устанавливается при помощи воздействия вибрации на почву и грунт. Под таким воздействием он изменяет свою структуру, и конструкция медленно погружается вниз. Требует специфического и недешевого оборудования
• вдавливаемые — способ, разработан для погружения свай рядом с эксплуатируемыми строениями; при этом исключено вибрационное влияние на их фундаменты. Используются в местах, где вибрация почвы может нарушить целостность фундаментов других зданий. Технология установки этих стержней подразумевает их вдавливание в почву при помощи специального оборудования, при этом воздействие вибрации на землю нивелируется.
• комбинированный способ

Материалы из которых делают сваи

По материалам изготовления сваи делятся на:

• железобетонные,
• деревянные,
• бетонные,
• стальные,
• комбинированные

Возможные конструкции свай (виды и типы)

• квадратные,
• трубчатые,
• прямоугольные
• многоугольные,
• с уширением и без него,
• цельные и составные,
• призматические 
• конические,
• сплошного сечения
• пустотелые,
• винтовые 
• сваи-колонны

Основные конструкции железобетонных свай:

 Применение каждого типа сваи выбирается в соот-вии с грунтами и проектной документацией.

Чаще всего они имеют прямоугольное и квадратное сечение. Кроме того, иногда внутри них есть полость в форме цилиндра. Их главное отличие в том, что монолитная свая цельная и имеет неизменимую длину.

Данный тип свай отличается возможностью собирать из нескольких небольших свай одну длинную. Они представляют из себя блочные железобетонные конструкции, которые соединяются между собой. 

Статьи в тему:

По характеру службы  (передача нагрузки на основание)

• сваи-стойки (передают нагрузку  концами на твердый   несжимаемый грунт),
• висячие сваи (передающие нагрузку за счет трения грунта по боковой поверхности сваи)

Наша компания осуществляет погружение свай методом забивки, включая и способ с использованием лидерного бурения скважин под сваи.

Этот метод позволяет снизить не только уровень воздействия вибрации на соседние здания до безопасного, но и значительно облегчить процесс забивки, помимо этого лидерное бурение повышает точность погружения свай. 

При проведении работ мы используем высокопроизводительную технику:

sdfsdfsdf

Буронабивные сваи устанавливаются по схожему с набивными сваями принципу, однако разница в том, что скважина заполняется бетонным раствором одновременно с ее разработкой. После того, как выемка заполнена, туда помещается арматурный каркас. Главное преимущество этого типа свай – высокая скорость изготовления.

Технология строительства

При строительстве свайных или свайно-ростверковых фундаментов в качестве основы используются винтовые сваи. Такой фундамент состоит из отдельно стоящих столбов (свай), расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Расчет необходимого количества свай, оптимальное расстояние между ними необходимо производить с учетом массы будущего строения.

Так выглядит построенный свайный фундамент из металла

Цена свай различна и зависит от материала изготовления. Различают винтовые, буронабивные, железобетонные, трубобетонные, шпунтовые, деревянные сваи.

Иногда целесообразно применение деревянных свай. В основном их используют в слабых грунтах при незначительной давящей нагрузке. При этом используются бревна хвойных пород, может быть также использован и брус.

Нижний конец бревна заостряют и, обернув листовым металлом, погружают в грунт. Бревно устанавливают с помощью вибропогружателя или различных молотов.

Винтовая свая – это труба, на конце которой имеется заостренный наконечник, вкручивающийся в землю и лопасти на другом конце.

Разновидности свай:

• одно, двух и более лопастные;
• с повышенной несущей способностью;
• для вечной мерзлоты;
• специальные, для очень плотного грунта, в виде шурупов;
• со сварными или литыми наконечниками и лопастями.

Диаметры свай: 57 мм, 76 мм, 89 мм, 108 мм, 133 мм, 159 мм, 219 мм, 325 мм.

Двухэтажный особняк или кирпичный дом на винтовых сваях построить не получиться, так как это очень тяжеловесное сооружение и свайная конструкция может не выдержать большой нагрузки.

Проект двухэтажного дома из дерева на свайном фундаменте

Для этого типа фундамента хорошо подойдут каркасные и щитовые дома, ведь они не бояться колебаний грунта и подстраиваются под них. Но срок службы каркасного дома относительно большой. А вот сваи, находящиеся под землей, за это время придут в негодность, и дом окажется стоящим просто на земле.

Конечно, при начавшейся деформации фундамента сваи можно убрать и установить новые или заменить деформированную их часть. Но это влечет за собой новые денежные затраты, поиск необходимой техники и потребует времени и внимания.

Фундамент на сваях. Строительство

Возведение свайного фундамента при наличии проекта выполняется в строгой последовательности, в противном случае конструкция будет малонадежна:

• сначала проводится разметка строительной площадки с точной ориентацией по сторонам света;
• далее проводится разметка непосредственно для свай, например, для каркасного строения достаточным будет свайный фундамент по периметру, при этом расстояние между опорами рекомендуется в 1,2 метра;
• установка свай в точно определенном для них месте по выбранной технологии, например, для винтовой опоры лучше использовать рубероидную гильзу, которая будет исполнять функцию задержания при промерзании и роль смазки при монтаже;
• для установки понадобиться спецтехника или оборудование, согласно выбранной технологии;
• при необходимости бетонирования свай, нужно приготовить раствор в бетономешалке и залить его в основание;
• после застывания бетонной смеси обустраивается ростверк.

Важно! Если в обустройстве фундамента был использован бетонный раствор, перед началом последующих строительных работ необходимо выждать набора материалом проектной прочности, в средних показателях в летний период он составляет 4 недели.

Виды свай, используемых для фундамента

На сегодняшний день различают несколько видов свай, которые могут использоваться для возведения свайного фундамента. Среди них:

• Забивные сваи.
• Винтовые сваи.
• Буронабивные сваи.

Рассмотрим каждый из данных видов подробнее.

Забивные сваи

Данный вид свай придает фундаменту наибольшей устойчивости. Все дело в том, что во время проектирования будущего строения, проектировщики рассчитывают будущий вес здания и разделяют его между всеми сваями. Во время их установки на каждую сваю воздействует такая сила, которую потом ей придется выдерживать. Когда свая перестанет уходить в землю, это может означать то, что она достигла того грунта, на котором строение уже может выстоять.

Дополнительной устойчивости сваи придает уплотненный вокруг нее грунт. Забивать такого рода сваи можно лишь с использованием специального пневматического молота, который в частном домостроении использовать очень дорого. Именно поэтому данный вид сваи не рекомендуется для самостоятельного возведения такого фундамента.

Винтовые сваи

Данный вид сваи представляет собой обычную стальную трубу, на конце которой приварены элементы, которые напоминают резьбу. По сути, такой вид сваи можно сравнить с саморезом, то есть они вкручиваются в землю по тому же принципу что и саморез. Благодаря своим лопастям на концах, увеличивается площадь опоры, что в свою очередь увеличивает прочность и надежность конструкции. В случае если грунт на месте строительства недостаточно плотный и даже неустойчивый, то могут использоваться сваи, на которых по всей их длине приварены лопасти.

Данный вид свай можно использовать как для частного строительства, так и индустриального. Ввинчивать сваи можно как вручную, так и с использованием специальной для этого техники. В случае вкручивания сваи самостоятельно, для этого потребуется несколько крепких человек. Как правило, на другом конце сваи, есть два отверстия, которые позволяют соединить их с техникой для закручивания, при этом, очень важно, чтобы при закручивании сваи она располагалась строго вертикально. Когда свая полностью вкручена до нужного уровня, в трубу сваи заливается бетон и приваривается оголовок, на который в дальнейшем устанавливается ростверк.

Следует отметить и некоторые недостатки таких свай:

• Винтовой фундамент требует точного расчета глубины залегания прочного грунта, в противном случае свая не будет устойчива, особенно во время пучения грунта.
• Сваи должны иметь качественные сварные швы, иначе в процессе завинчивания сваи, лопасти могут оторваться или повредиться. Это может привести к потере несущей способности.
• Сваи должны быть покрыты качественным слоем заводской краски, иначе некачественное покрытие может привести к возникновению коррозии.

Буронабивные сваи

Данный вид свай довольно часто применяется в частном домостроении. Для того чтобы их выполнить требуется сделать ручным буром скважины для свай, после чего выполняется опалубка в случае неплотного грунта, который осыпается.

Такие свай гидроизолируют с помощью рубероида или любого другого изолирующего материала (можно использовать асбестоцементные трубы), армируются, после чего бетон заливается прямо в скважину. Сваи устанавливают по всему периметру будущего фундамента, то есть по углам, вдоль наружных и внутренних стен. Количество свай зависит от общего веса будущего строения.

Среди минусов данных свай можно отметить невозможность точно определить достигла ли свая твердого грунта или нет.

Столбчатый фундамент с высоким ростверком

    Данная конструктивная схема является наиболее верной и правильной, так как ростверк в ней находится на определённом возвышении над поверхностью земли. Обычно это расстояние не меньше 15 см. Зазор под ростверком исключает давление на него поднимающегося из-за морозного пучения грунта.

    Последовательность выполнения работ:

    1) Возводятся все столбы фундамента. Возвышение их над уровнем земли определяется исходя из двух требований. О первом говорилось выше — это минимальный зазор 15 см. Второе условие — столбы должны быть углублены в тело ростверка на 5-10 см.

    2) Макушки столбов покрываются обмазочной гидроизоляцией, предотвращающей капиллярный подъём влаги из грунта и проникновение её в ростверк.

    3) Делается основание опалубки. Есть два способа:

а) При минимальном возвышении ростверка в качестве основания используется насыпанный слой песка. Его увлажняют, уплотняют трамбовкой и выравнивают, формируя как-бы нижнюю поверхность опалубки. После заливки ростверка песок из под него удаляется.

б) При более высоком ростверке основание делается из досок или фанеры.

    4) Устанавливаются боковые стенки опалубки. Размеры поперечного сечения ростверка выбирают в зависимости от материала стен и их толщины.

    Для деревянных домов высота берётся не меньше 40-60 см. При этом будет обеспечена и достаточно высокая прочность на изгиб, и нижние венцы стен не будут намокать при попадании на них брызг дождя с отмостки или при контакте со снегом зимой. Ширина выбирается в зависимости от толщины стен и от конструкции цокольного перекрытия. На рисунке ниже показано, что балки перекрытия можно устанавливать на отдельные столбы (так в основном раньше и поступали) или класть их на специально сформированное расширение ростверка.

    Для каменных домов высота ростверка берётся не меньше 20 см, а ширина соответствует толщине стены. Небольшая высота связана с отсутствием больших изгибающих нагрузок. Каменные стены сами по себе обладают большой прочностью на изгиб и основную нагрузку принимают на себя.

    5) После монтажа опалубки вяжется арматурный каркас. Рабочая арматура располагается в нижней и в верхней частях ленты углубляясь в бетон не менее  чем на 5 см. Число прутков выбирается в зависимости от их диаметра: ?10 мм — 8 штук; ?12 мм — 6 штук; ?14 мм — 4 штуки. Арматура больших диаметров не используется, она хуже начинает работать в связке с бетоном.

    6) Производится бетонирование. Не спешите снимать опалубку и убирать песок из под ростверка. Начинать возводить стены и даже крышу можно и с ними уже на 4-5-й день после заливки. А уберёте всё лишнее попозже, когда уже нужно будет отделывать цоколь и сооружать отмостку.

Проектирование

Чтобы предотвратить перечисленные ранее минусы, стоит сделать подробный расчет опорной части здания, который состоит из нескольких этапов:

• Инженерно-геологические исследования. Позволяют получить полную информацию о характеристиках почвы. Они станут основной частью исходных данных для будущего расчета.
• Сбор нагрузок от всех конструкций дома.
• Расчет сечения свай, их длины и расстояния между отдельными элементами, выполненный по СП

Совет! Сделать приблизительный расчет можно и самостоятельно. Это позволит сэкономить на проектировании.

Рекомендуем изучить «Расчет свайного фундамента с ростверком» (для буронабивных свай), «Какую нагрузку выдерживают винтовые сваи 89, 108, 133» (для винтовых свай).

Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента

Правильный выбор свай основывается на следующих факторах:

1. Цене.
2. Скорости монтажа.
3. Надежности и долговечности.

Учитывая все достоинства и недостатки приведенных выше оснований по обустройству, взвесив все «за» и «против», нужно сделать свой оптимальный выбор.

В частном малоэтажном строительстве в последнее время чаще применяют винтовые сваи.

Помимо того, что винтовые сваи идут на обустройство традиционных ростверков, некоторые их виды идут на усиление плитных, а также и ленточных оснований.

Трубчатые конструкции с приваренными или же литыми наконечниками дают возможность осуществлять строительство там, где это сделать весьма затруднительно:

• На болоте.
• На воде.
• На косогоре.

И все это без планировки участка под застройку. Сама суть технологии в том, чтобы сделать минимальной касательную нагрузку на такую опору.

Оптимальная конструкция сваи для строительства малоэтажного:

1. Корпус. Бесшовная труба со стенкой в 4-4,5 миллиметра из стали Ст3. Больший ресурс у конструкции из стали 30ХМА – стенка в данном случае – от 6 до 10 миллиметров.
2. Лопасти. Они приварены к корпусу или же выполнены в виде функционально законченного наконечника – литого или сварного, который также приваривают к корпусу.

Какой бы не была конструкция – она многофункциональна. Выбор же винтовой опоры следует базировать исходя из СНиП – строительных норм и правил (последняя редакция от 2011 г.)

Типы опор:

• Узколопастные. По сути, это аналог того же самореза, то есть, многовитковая опора. Наконечник литой, приварен к корпусу сваркой. Применяется для плотных пород почвы и вечной мерзлоты.
• Широколопастные. Для легких строений.
• Многолопастные. Для лучшего упора. Они предназначены для трехуровневых построек с мансардой.

Большинство индивидуальных застройщиков даже и не подозревают, каков спектр применения этих опор:

1. Бани.
2. Коттеджи.
3. Заборы.
4. Беседки.
5. Теплицы.
6. Рекламные конструкции.
7. Столбы ЛЭП.
8. Временные постройки. Здесь присутствует возможность демонтажа и переноса на другое место.
9. Заборы.
10. Мосты и причалы.

Здесь приведен далеко не полный перечень, где можно использовать винтовые опоры.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Окончательный и правильный выбор осуществляется с помощью детальных инструкций СНиП.

Для того чтобы увеличить надежность и долговечность винтовой сваи нужно нанести на нее специальное антикоррозийное покрытие.

Из самых существенных недостатков стоит выделить следующий: необходимость обустройства фальш-цоколя и тщательная изоляция коммуникаций под домом.

Достоинства же явно перевешивают недостатки, и кроме приведенных выше плюсов нужно добавить следующие:

• Быстрая сдача объекта.
• Малый объем земляных работ.
• Пригодность под застройку любого участка земли.
• Ремонтопригодность.
• Всесезонность застройки.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Правильное расстояние между опорами при проектировании – залог многолетней эксплуатации такого основания.

Кроме того стоит уделять особое внимание качеству изделий – экономичные технологии не придадут надежности конструкции.

Расчет

Порядок расчета СПФ сложен, для неподготовленного человека эта процедура представляет собой непреодолимую задачу. Свайно-плитный фундамент, конструкция которого состоит из двух узлов, требует параллельного расчета несущей способности подземной и надземной частей основания. Необходимо определить:

Не менее сложен расчет плиты, при котором следует определить следующие параметры:

Кроме того, расчет нагрузки на основание выполняется по весу здания. Он складывается из двух величин — строительных конструкций и полезной нагрузки, состоящей из веса отделочных материалов, мебели, людей, прочих предметов и материалов. К этому прибавляют снеговую нагрузку на кровлю в зимнее время, степень воздействия ветра и прочие внешние факторы. Особенно сложно рассчитывать плитно-свайный фундамент для здания повышенной этажности, испытывающего увеличенные внешние нагрузки в сочетании с эксплуатационными воздействиями.

Для выполнения корректного и верного расчета требуется привлечь грамотного и опытного проектировщика, специализирующегося на фундаментах подобного типа. Попытки самостоятельно решить вопрос обречены на провал, поскольку, помимо математических формул, потребуются данные геологоразведки, значения сезонных колебаний уровня грунтовых вод, глубины промерзания почвы и прочие специальные показатели. Как вариант, могут быть использованы онлайн-калькуляторы, которых в сети имеется немалое количество.

Более точные результаты расчетов могут быть получены при использовании программы GeoPlate, созданной специально для проектных работ с плитными основаниями.

Свайный фундамент

Это такой вид основания, конструкция которого основывается на сваях, которые крепятся балкой. Что такое свая? Стержень, погруженный в почву для передачи давления от постройки.

Совместимость с грунтами

Что касается совместимости с видами почв, то стоит отметить, что данный вид фундамента отлично функционирует со сложными структурами земли. Это такие грунты:

• Рыхлые;
• Насыщенные водою почвы;
• Органические.

Внимание! Стоит учитывать, что установить сваи на скалистых или плотных почвах практически нереально.

Плюсы свайных оснований

Данный вид фундамента имеет такие плюсы:

• Высокий уровень надежности;
• Низкая стоимость;
• Прочность;
• Долговечность;
• Легкость и быстрота монтажных работ.

Минусы фундаментов со сваями

Отзывы о данном фундаменте выделяют такие самые большие минусы конструкции:

• Невозможность совершения диагностики сваи на предмет повреждений;
• Опасность коррозий для определенных подвидов данного основания;
• Нереальность возведения подвала или цокольного этажа.