Ленточно-свайный фундамент
Данная структура дает возможность снизить затраты на строительные работы и увеличить прочность постройки
Свайный фундамент с лентами – это такой вид монолита, который идеально подходит для таких почв, как пучинистых и слабых. Отличительная черта проявляется в том, что стены давят на сплошную ленточную основу, а прочность контакта с твердыми породами земли создают сваи, которые монтируются на глубине.
Данная структура дает возможность снизить затраты на строительные работы и увеличить прочность постройки.
Техническое описание
В данной конструкции лента отвечает за разделение нагрузки равномерно, чем защищает здание от деформации
В данной конструкции лента отвечает за разделение нагрузки равномерно, чем защищает здание от деформации. Сваи же стабилизируют цепкость постройки к твердым почвам, что защищает здание от оседания и перекосов при сезонных сдвигах грунта.
Такое соединение элементов в основании дает возможность даже на подвижном земельном участке возвести устойчивое и прочное здание, которому не страшны климатические особенности почвы. Наиболее частое применение такого фундамента наблюдается в местах болотистых грунтов, которые характерны влажным климатом и высокими грунтовыми водами.
Разновидность
Именно особенности данной комбинации способствуют высокой прочности и защищенности от сдвигов почвы
Такой фундамент бывает трех видов:
- Имеющий свайный винт. В данном случае применяют сваи из металла, которые имеют лопасти определенных размеров. Монтируются в землю своими руками или специализированной техникой. Чтобы продлить эксплуатационный период их жизни рекомендуется обрабатывать грунтовкой или специальной краской для защиты.
- Буронабивные сваи. Монтируются на территории строительства, поэтому их цена намного ниже. Первое, что требуют данные детали – это скважину определенного размера не ниже уровня замерзания почвы. Принцип возведения заключается в армированном заборе воды, который заливают раствором бетона.
- Свайный фундамент из набивных элементов. Отличается своей конструкцией. Ее схема заключается монолитной ленте из железобетона, на которую устанавливаются все сваи.
Плюсы основания такой комбинации
Свайно ленточный фундамент имеет такие плюсы в своей функциональности:
Скорость постройки. Данный фундамент возводится в считанные сроки. Это благодаря неглубокому внедрению ленты и легкости установки свай.
- Низкая стоимость. Данное основание не требует особых затрат, например, как глубинное ленточное. Стоит отметить, что итог работы практически ничем не отличается.
- Непотребность в коррекции при правильном расчете. А ремонт в таком случае не пригодится лет десять, ведь устройство не поддается влиянию вод, сыпучести и пучности почвы.
Минусы свайно ленточного фундамента
Здания, которые основываются на таких фундаментах, имеют ряд недостатков. Итак, минусы конструкций:
- Невозможность возведения подвального или цокольного помещения. Для таких целей ленточная часть должна погружаться ниже в землю.
- Существует дополнительная потребность утепления напольного покрытия, так как грунт может замерзать.
Этапы монтажа
Строительство свайного фундамента с ростверком начинается с погружения свай в землю. Обязательное условие при работе – точно определить уровень промерзания грунта. Опоры должны быть заглублены ниже этой отметки. Далее сваи связываются ростверками. По своей природе ростверковые соединения могут быть изготовлены из следующих материалов:
- бетон;
- металл;
- дерево.
Ростверки предохраняют от смещения грунта. Они противодействуют нестабильности конструкции при замерзании-оттаивании и обеспечивают жесткую сцепку конструкционных элементов здания. Сваи монтируются в точках, где предполагается самая большая нагрузка, их длина зависит от глубины промерзания почвы.
На практике для строительства малоэтажных домов применяются опоры от 1,5 до 3 м. Расстояние между соседними элементами составляет 1-1,5 м. Отверстия под опоры обязательно обсаживаются рубероидом или подобным ему материалом. Можно проводить обсадку асбестоцементными трубами.
В отверстии вертикально закрепляют и надежно связывают 4 арматурных прута. Верхняя часть сваи обязательно должна находиться выше уровня земли. Арматурная нить, выходящая из свайной опоры, вяжется с арматурой ростверка. Проводится заливка отверстий бетонной смесью.
На протяжении недели бетон будет набирать прочность. По истечении 7 суток показатель достигнет 60 %. После этого можно приступать к работе по армированию ростверка. Процесс начинается с опалубки. В нее засыпается песок или укладывается пенополистирол. Тем самым ростверк будет поднят над землей (висеть на сваях).
Важный момент перед армированием – гидроизоляция верхней части свайных столбов. Этот этап нельзя пропустить ни в коем случае. Армирование проводится согласно общей схеме, разработанной под конкретное строительство. Это связано с тем, что положение опор и распределение нагрузок на ростверк отличается в разных местах конструкции. Подсыпку из-под ростверковой конструкции убирают после достижения бетоном половины марочной прочности (не ранее, чем через 7 суток).
С учетом того, что для каждого конкретного случая положение опор и распределение нагрузки в ростверке является разным, армирование осуществляется в индивидуальном порядке. Арматура, которая выпускается из свай, связывается с арматурой ростверка. Когда ростверк набирает более половины марочной прочности, подсыпка из-под него убирается. Ростверковая конструкция висит на сваях. Не допускается, чтобы ростверк опирался на грунт между сваями.
Плюсы и минусы свайно-ростверкового фундамента
Как и у каждой другой строительной конструкции, у свайно-ростверковой есть свои достоинства, недостатки и ограничения в применении.
Преимущества:
Краткосрочное строительство.
Предполагает минимальные затраты времени на создание фундамента при условии, что работу проводят опытные мастера со своей спецтехникой. Свайный фундамент для кирпичного дома (либо другого типа сооружения) обустраивается в кратчайшие сроки. Заказчик получает готовый объект под ключ.
Экономичность.
Предполагает использование небольшого количества бетона из-за того, что нет необходимости сооружения в земле подушки.
Энергоэффективность.
В холодное время года, когда грунт промерзает, площадь взаимодействия элементов свайно-ростверкового фундамента с замерзшей землей минимальна. Тем самым потери тепла здания также небольшие.
Наличие виброизолирующих свойств у конструкции.
Особенности соединения свай с ростверком обеспечивают надежную защиту конструкции от вибрации, связанной с близким расположением здания относительно крупных автобанов, железной дороги или метро. Свайный фундамент без ростверка в таких случаях менее эффективен.
Нужно отметить тот факт, что строительство свайно-ростверковой конструкции можно проводить практически в любое время года. Ограничение – нельзя проводить работы при температуре ниже -10 °C. Еще один плюс такого фундамента – доступность цены используемых материалов.
Недостатки и минусы:
Применение специальной техники.
Возвести фундамент данного типа самому невозможно. Технология предполагает обязательное использование спецтехники.
Наем бригады.
Своими руками обустроить такой вид фундамента практически невозможно.
Сложность возведения цокольных этажей.
Особенности и схемы расположения опор усложняют обустройство подвальных и цокольных помещений. Часто приходится заполнять пространство между сваями, что значительно увеличивает окончательную стоимость.
Низкая стойкость к опрокидыванию.
Свайно-винтовой фундамент: назначение, типы, используемые материалы
В сложных грунтах рекомендуется использовтаь сваи
Свайно-винтовое основание для возведения постройки будет оптимальным вариантом на участках с влажным, неустойчивым грунтом и сложной рельефностью.
Но из-за своей несущей способности самыми распространенными конструкциями на нем являются каркасные, деревянные дома, небольшие сооружения из камня (пористого), пустотелого кирпича, заборы.
Винтовые сваи имеют спиралевидные шнеки
Технология работ следующая:
- в поверхность грунта закручиваются заостренные, металлические трубы с лопастями на концах (спиралевидными шнеками);
- оставшаяся на поверхности часть выгоняется до нужной высоты под один уровень;
- конструктивные элементы связываются между собой: выполняется объединение ростверком.
Опоры требуется погружать в грунт на глубину от 1,5 до 7 м. Необходимая их высота достигается наращиванием. Они выдерживают нагрузки от 2,5 до 7 тонн на одну (это зависит от вида, размера).
С их помощью возводятся следующие типы оснований:
- лента из свай: под стены возводимого сооружения опоры устанавливаются одним, либо несколькими рядами;
- стандартный: сваи устанавливаются под несущие части конструкций;
- использование одиночных винтов: так подпирают отдельные элементы сооружений;
- «свайное поле»: опоры вкручиваются по всей поверхности, отведенной под дом.
Свая должна оканчиваться ниже уровня промерзания
Материалом винтов являются стальные трубы с толщиной стен в среднем от 8 до 12 мм, диаметром – от 50 до 350 мм. Лопасти («резьбы») выполняются перпендикулярно к трубной оси, диаметр их от 200 до 900 мм. Они препятствуют выдавливанию свай из почвы, способствуют распределению давления на опоры от сооружения.
Такие буры внедряются ниже границы промерзания грунта.
Различного вида винтовые сваи отличают преимущества и недостатки, как и любой другой материал.
Их видовое разнообразие по методу изготовления наконечников такое:
- со сварными лопастями, где их качество значительно зависит от умений сварщика;
- с литыми окончаниями – более надежный дорогой вариант.
Свайный фундамент – дешевое и легкое решение проблемы участка с перепадами высот
Преимущества винтовых свай заключаются в:
- экологической безопасности материала;
- широком диапазоне применения;
- относительно низких трудовых затратах на установку;
- возможности повторного и круглогодичного использования, дополнительного укрепления;
- продолжительном сроке эксплуатации.
Срок службы винтовых свай
Если взять идеальные условия, а это значит, что грунт не обладает разрушительным воздействием на материал свай, отсутствует коррозия и так далее, то опора способна прослужить примерно 300 лет. А если добавить еще и оцинковку сваи, то и все 800 лет.
Такие заявления делают продавцы, производители и маркетологи винтовых свай. Хотя, если взглянуть трезво, оснований для таких заявлений у них не так уж и много. Все дело в том, что с момента изобретения винтовых свай прошло все ничего времени. Еще и 300 лет не исполнилось. Это дает право не относиться к таким заявлениям и уловкам серьезно. Конечно, и идеальных условий не бывает, хотим мы того или нет, но на сваю будет оказываться воздействие, да и банальная усталость металла не исчезала.
Готовые сваи
Вот и получается, что реалистичным сроком службы свайного фундамента на винтовых сваях можно считать примерно 60-75 лет. Это зависит от условий в которых предстоит работать свае и качества установки, а также соблюдения рекомендаций при обработке. Но так или иначе, это не абсолютные значения, а значит возможны отклонения в любую из сторон. Но вот интересный факт. Первый инженер-изобретатель винтовых свай, который их и запатентовал, Александр Митчелл (13 апреля 1780 – 25 июня 1868) строил сооружения именно на винтовых сваях. Впервые такие сваи он предложил в качестве опоры в 1833 году в Англии. И вот что интересно, некоторые сооружения стоят и используются до настоящего времени. А уже прошло почти 200 лет…
Александр Митчелл в возрасте 86 лет (13 апреля 1780 – 25 июня 1868)
Плюсы и минусы бани на винтовых сваях
Среди основных достоинств винтового фундамента для бани – отсутствие необходимости выкапывать много почвы для выравнивания и создания траншеи, как при ленточном или из монолитных плит. На данный этап обычно уходит от 3 до 5 дней (уже вместе с планированием, разметкой, установкой стоек, ростверка и т.д.).
Кроме этого:
- Строить такую парилку можно на разного типа почве (только без камней и скальных пород).
- Не надо дожидаться застывания бетона 1-2 недели и дольше, а значит и времени на строение требуется меньше.
- Фундамент не будет двигаться даже при заморозках, так как лопасти предотвращают их вытеснение наверх.
- Цена бани на сваях из бруса заметно ниже, чем с другими опорами.
- Для окружающей среды сваи являются безопасными.
Сводная таблица плюсов свайных фундаментов
| Свайный | Ленточный | Плитный | Столбчатый |
| Применима на любого рода почвах и грунтах, даже в самых нестабильных, подверженных вымерзанию и характеризующихся низким уровнем несущей способности. | Подходит к возведению на любого рода грунтах. | Используется в условиях нестабильных грунтов. | Может использоваться в любой местности на разных типах почвы и грунта. |
| При помощи фундамента этого типа можно осуществить подъем на необходимую высоту. | Невозможно регулировать высоту постройки. | Отсутствует возможность регулировки высоты здания. | Есть возможность регулировки высоты постройки, однако за такая конструкция будет менее надежна в сравнении со свайной разновидностью. |
| Стоимость материалов и установки приемлема. | При равных площадях и весе сооружения, материала для такого фундамента необходимо гораздо больше, соответственно, стоимость их больше. | Цена за материалы гораздо выше свайной разновидности. | Бюджетный вариант фундамента, в особенности, если использовать древесные столбы в конструкции, однако, они не долговечны. |
| Процесс сооружения конструкции не занимает много времени. Бригада, имеющая опыт работы с таким фундаментом способна осуществить весть процесс за двое суток. | Сложный и длительный процесс монтажа. | Процесс возведения требует немалых сил и времени, достаточно сложен. | Прост в сооружении и не требует дополнительного оборудования. |
| Вес конструкции небольшой. | Конструкция достаточно тяжелая при одинаковых площадях возведения со свайной разновидностью. | Имеет существенный вес при одинаковой площади конструкции в отношении свайного типа. | В зависимости от материала выбранных столбов варьирует и вес опорной системы. |
Фундамент на винтовых сваях
Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.
За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.
Ростверк
Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.
Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.
Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.
Устройство ростверка
Выбор материалов для фундамента
Если перед покупкой элементов винтового фундамента не определена расчетная нагрузка на опоры, не учтена глубина промерзания грунта, то обязательно дает о себе знать еще один существенный минус – проседание всей фундаментной конструкции. Параметры свай зависят от вида грунта, рельефа участка, габаритов и функций строения.
1. Несущая способность винта. Она подбирается в зависимости от типа сооружения и напрямую зависит от диаметра трубы, из которой изготовлена опора. Это видно на примере популярных свай длиной 2,5 м.
Диаметр трубы, мм
Несущая способность, т
Сооружения, устанавливаемые на винтовое основание
Каркасные двухэтажные дома, здания из ракушечника, дерева, пенобетона
2. Длина. Этот параметр сваи зависит от физических свойств и глубины промерзания почвы, рельефа местности. Если грунт достаточно плотный, а поверхность участка плоская, линейный размер винта вычисляется так: глубина промерзания грунта плюс запас на подрезку (0,2 м) плюс высота цоколя (0,4 – 0,6 м).
Если грунт слабый, для определения минимальной длины выполняют пробное бурение: садовый бур медленно ввинчивают в землю и периодически проверяют наличие на лопастях комьев суглинка или песка. Для обустройства винтового фундамента толщина плотного слоя должна быть не менее 0,7 м, а его несущая способность – как минимум 2,5 кг/см2.
Для неровного участка берут сваи разной длины: если разность высот между соседними рядами свай составляет более 0,5 м, то для нижнего ряда покупают винты на 1 м длиннее, чем для верхнего.
3. По типу наконечника и лопастей. Для плотных суглинистых, песчаных грунтов и вечной мерзлоты применяют сваи с цилиндрическим торцом, узким ребром винта и диаметром лопасти до 400 мм.
На обычных грунтах винтовое основание делают из труб с усеченным конусом на конце и диаметром лопасти 500 мм. В пучинистые, рыхлые грунты лучше всего вкручивать винты с заостренным наконечником и большой лопастью (диаметр 850 мм), сужающейся книзу и доходящей почти до острия.
На рынке предлагаются винты с технологическими оголовками – приваренными к верхнему торцу плитами прямоугольной, круглой или U-образной формы. Их плюс в том, что они облегчают сборку деревянного дома, а минус – в удорожании фундамента. Если постройка не из дерева, металлический ростверк приваривают непосредственно к свайным трубам.
4. Качество деталей. Как свидетельствуют отзывы, лучше покупать винты с литым или кованым наконечником. Сварное соединение лопастей – относительный минус конструкции. Чтобы его минимизировать, следует осмотреть сварочный шов – он должен быть не прерывистым, а сплошным. От коррозии сваи должны быть защищены одним из следующих способов: пескоструйная обработка плюс покраска; горячее цинкование; покрытие полиуретановой смолой.
Высокая цена сваи оправдана в том случае, если к изделию приложены документы с указанием его рабочих характеристик, протоколы лабораторных исследований сварных швов. Протестировать винты можно с помощью пробного вкручивания: после него на лопастях не должно остаться механических повреждений.
Стоимость фундамента на основе винтовых свай под ключ
Профессиональная закладка фундамента начинается с геологического исследования участка. Далее выполняется инженерный расчет, в ходе которого определяют общую нагрузку на основание, минимальную несущую способность свай, их типоразмер и количество. После этого инженер составляет схему расположения опор и уточняет их число.
Стоимость винтового фундамента под ключ определяется как сумма следующих статей расходов:
- цена сваи, умноженная на их количество;
- затраты на использование специальной буровой техники;
- транспортные расходы;
- стоимость проектной документации;
- оплата труда инженера и монтажников.
В целом стоимость свайного фундамента зависит от габаритов и веса строения. В Москве средняя цена квадратного метра фундамента на винтах для дома без подвала, теплицы, забора или бани составляет 775 — 800 рублей.
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:
- Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
- Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.
Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.
Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».
- Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
- Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
- Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
- Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
- Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
- Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.
Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.
Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.
- Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
- Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
- Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
- Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
- Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.
Что лучше: винтовые сваи или бетонные (забивные, буронабивные, сваи-оболочки)?
Забивные ж/б сваи в большинстве случаев работают как висячие, то есть их несущая способность обеспечивается в первую очередь трением по боковой поверхности. Следовательно, при проектировании фундамента на их основе необходимо дополнительно выполнять расчеты на воздействие касательных сил морозного пучения.
Морозное пучение связано с наличием в порах грунта воды и ее замерзанием.
На степень пучинистости влияют разные факторы, в том числе уровень расположения грунтовых вод. Так если он расположен выше отметки глубины промерзания, то выпучивание фундаментной конструкции может достигнуть нескольких метров. Кроме того, грунт в разных частях участка может подниматься на разную высоту, что усугубляет негативное воздействие на основание.
В результате с течением времени фундамент неравномерно деформируется, что вызывает крены, образование трещин и т.д.
В связи с этим согласно обязательному приложению Ж «Расчет свайных фундаментов на воздействие сил морозного пучения» СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»: «при строительстве зданий и сооружений на свайных фундаментах в сезоннопромерзающих или искусственно замороженных пучинистых грунтах необходимо учитывать касательные силы морозного пучения. Расчет оснований и свайных фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить при эксплуатации неотапливаемых сооружений, мачт линий электропередачи и мобильной связи, трубопроводов и др.».
К неотапливаемым сооружениям относят все строения, которые не оказывают теплового воздействия на грунт. Так как большинство строений на свайных фундаментах имеют высокий ростверк, и их пол не соприкасается с грунтом, они не оказывают теплового воздействия на грунт под ними.
Таким образом, для свайных фундаментов с высоким ростверком (исключением являются фундаменты из широколопастных винтовых свай, при установке которых лопасть располагается за глубиной промерзания, что позволяет ей противостоять негативному воздействию касательных сил морозного пучения) нужно обязательно выполнять расчет по устойчивости, подтверждающий, что удерживающие силы (собственный вес, полезная нагрузка, силы сопротивления, удерживающие сваю от выпучивания из-за трения ее боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания) превосходят «выпучивающие» (касательные силы морозного пучения).
В случае касательных сил грунт примерзает к боковым стенкам фундамента, поднимая их за счет сил бокового трения, образовавшихся при смерзании. Примерзнув к стенкам фундамента, вспучивающийся грунт поднимает и фундамент, разделяя его на части. Эти силы могут достигать 5-7 тс на квадратный метр боковой поверхности фундамента.
Формула расчета имеет вид:
Расчеты на действие сил морозного пучения в средне- и сильнопучинистых грунтах показывают, что для уравновешивания касательных сил морозного пучения для пригруженных сооружений нужна заделка в непучинистые грунты на глубину равную слою сезонного промерзания. Для непригруженных и легких сооружений – на глубину не менее 2 толщин сезоннопромерзающего слоя.
При нормативной глубине промерзания 1,5 м, минимальная глубина забивки свай составляет в средне- и сильнопучинистых грунтах:
- для пригруженных сооружений – 3 м;
- для непригруженных и легких – 5,5 м.
Так как забивные сваи малого сечения устанавливаются с помощью малогабаритных сваебойных установок, часто они оказываются заглублены в грунт не более чем на 3-4 м, что создает серьезную угрозу безопасности.
Еще один важный аспект – сечение забивных железобетонных свай. Хотя ГОСТ 19804-2012 указывает минимальное допустимое сечение 200х200 мм. Тем не менее, строительные компании часто предлагают сваи сечением 150х150 мм, которых даже нет в нормативных документах. Если же такие сваи выполнены из бетона, марка морозостойкости которого ниже F100, то срок эксплуатации таких конструкций не превысит 5-6 сезонов.
Подводя итог, можно сделать вывод, что забивные железобетонные сваи, при условии их соответствия строительным нормам и правилам, – хорошее, но довольно дорогое решение для фундамента.
В качестве альтернативы могут быть использованы винтовые сваи. Конечно, это решение также имеет определенные особенности, с которыми необходимо считаться (подробнее «Минусы свайно-винтового фундамента»), однако если участь слабые и сильные стороны такой конструкции как на этапе проектирования, так и на этапе строительства, возможно не только избежать проблем, но и добиться увеличения показателей эффективности, срока службы и т.п.
Основные разновидности основания дома на сваях
Оперируя разными вариантами основы, мы имеем возможность строить дома, как блочные, кирпичные и деревянные, так и сооружения по каркасной технологии. Это значит, что верно выбранное основание свайного типа расширяет возможности строителей. Давайте же каждую из разновидностей рассмотрим конкретнее.
Свайно-ростверковый фундамент
Разновидность применима там, где нужна способность сопротивляться нагрузкам. Ее применяют даже при рыхлом грунте, при близком расположении воды. Разновидность может быть задействована для строительства деревянных сооружений и домов из пеноблока.
Свайно-ростверковый фундамент представляет собой точечные углубления земли в виде свай, которые затем соединяются приподнятым от земли ростверком. Это позволяет обустроить проветривание помещений, а также позволяет связать все сваи воедино, чтобы равномерно распределить нагрузку. Такая технология обходится дороже обычной сваи, но значительно расширяет количество подходящих материалов.
Свайно-винтовая разновидность основания
Свайно-винтовой фундамент ‒ это монтаж уже готовых изделий. С завода привозят готовые сваи и их вкручивают на предварительно отведенное место. Для вкручивания задействуется спецтехника, реже это делают вручную. Работа очень сложная, поэтому проще обойтись услугами специализированных машин.
Основным достоинством установки является то, что при монтаже нет удара, а, значит, нет возможности разрушить рядом стоящие основания зданий. Технология может быть применима на узких пространствах, где оставлено мало места.
Свайно-винтовой фундамент
Вам не придётся рыть котлован в форме ленточной обвязки, что, в конечном счете, будет стоить дешевле. Во время эксплуатации такие сваи не тянут влагу из грунта, поэтому стены дома будут сухими. Это актуально для каркасных технологий и домов из дерева.
В конечном счете, мы получаем идеально ровную основу, поскольку каждую сваю в отдельности можно выставить вплоть до миллиметра по горизонту. В случае с ростверком и ленточным фундаментом погрешность все равно имеется, что на первом ряду дома выравнивается раствором.
Свайно-ленточный фундамент
Эта разновидность чаще других задействована среди частных застройщиков. Основание имеет ленточный ростверк с углубленными якорями. В качестве якоря ‒ сваи. Они в зависимости от типа грунта, расположения воды вблизи, а также других нюансов, могут быть заглублены на разные величины.
Свайно-ленточный фундамент считается самым выгодным, поскольку по окончанию работы мы получаем основу ленточного типа, затрачивая до 70% меньше денежных средств. На следующем этапе здесь можно разместить полноценный цоколь, на который установить коробку дома из пеноблоков, газосиликата, шлакоблока, а также поставить коробку по монолитной технологии.
Как итог, мы получим надежное, современное основание. Свайно-ленточный фундамент нисколько не уступает ленточному по способности выдерживать нагрузку на основание. При этом мы неплохо экономим, используя эту разновидность.
Основание предполагает укладку дополнительной гидроизоляции под первым рядом или венцом дома. Это касается как блочной технологии, так и каркасной, домов из полноценного бревна и бруса.
