Свайный фундамент: его плюсы и минусы

Преимущества и недостатки свайно-ленточных фундаментов

Конструкция свайно-ленточного фундамента

Учитывая, что только от качественного фундамента зависит прочность и долговечность возведенного здания, то подбирать его конструкцию нужно максимально правильно. Понятно, что финансовую составляющую тут нельзя отбрасывать, но и экономить на материалах и технологии также не рекомендуется. Основания бывают различными, но своими руками часто строят ленточные и свайно-ленточные фундаменты.

Это комбинированный вариант свайной и ленточной конструкции, который имеет свои плюсы и минусы, при его возведении используют классические технологии. Тут есть свои преимущества от ленточной и свайной конструкции, причем можно возвести здание даже на рельефе сложного профиля. Состоит такой фундамент из железобетонных или винтовых металлических свай и железобетонной ленты ростверка.

Именно ростверк принимает на себя нагрузку от установленных конструкций здания и равномерно передает их на сваи.

Виды ленточного фундамента на сваях

Виды ленточного фундамента на сваях

• Основания на винтовых сваях. Тут часто используют металлические сваи с лопастями фиксированной длины и толщины, внутри полые. Вкручиваются в грунт с помощью специальной техники или вручную в случае небольшого углубления в землю. Для продления службы металлических свайных конструкций нужно использовать специальную грунтовку и защитную краску.
• Буронабивные сваи делаются на месте, поэтому и стоят существенно дешевле. Тут нужно сначала сделать скважину фиксированной глубины, причем она должна иметь глубину до уровня промерзания почвы или не упрется в достаточно прочный грунт. Затем дно скважины засыпается песчано-гравийной подушкой и трамбуется. Суть буронабивных свай в том, что саму скважину армируют и заливают готовым бетонным раствором, а в роли опалубки используется поверхность грунта внутри и полая асбестовая труба сверху над скважиной.

Фундамент из набивных свай отличается своей конструкцией, ведь тут нужно делать монолитную железобетонную ленту различной толщины и ширины, на которую уже монтируются несущие конструкции здания.

Ленточное основание из сваями делают мелкозаглубленным, железобетонная плита должна быть заглублена на глубину до 40 см и устанавливается на песчано-гравийную подушку. А под подушкой установлены забивные железобетонные сваи, причем делается прочное соединение арматуры самой сваи и ростверка.

Именно за счет такого соединения и обеспечивается достаточная прочность конструкции и устойчивость к подвижкам грунта.

Характеристика свайно-винтового фундамента

Строительство дома из бруса выполняют на фундаментах разного вида: столбчатом, плитном, ленточном, свайном. Последний вариант является популярным из-за своей универсальности относительно возможности использования на различных типах грунта, сравнительной дешевизны.

По конструкции выделяют такие разновидности свайных опор:

• забивные – это готовые столбы, заостренные с одного конца, монтаж которых осуществляется с применением специальной техники;
• винтовые, представляющие собой металлические трубы разного сечения с лопастями на конце, предназначенными для завинчивания в грунт;
• буронабивные – это опоры, непосредственно на месте строительства изготавливаемые путем заливки бетоном заранее пробуренных отверстий, с установленным внутри арматурным каркасом.

Среди прочих, винтовые сваи – это оптимальный и наименее затратный вариант для индивидуальных застройщиков. Их достаточно просто можно устанавливать вручную, применяя рычаги. Изготавливают изделия способом литья либо сваривают элементы сваи друг с другом. Винтовые опоры можно сделать в домашних условиях из металлической трубы нужного диаметра и железного (стального) листа.

Схема свайно-винтового основания

Грунт при завинчивании буров уплотняется, а не разрыхляется. Это положительным образом сказывается на устойчивости сооружаемого основания.

После монтажа столбов требуется выполнять их обвязку для достижения целостности, максимальной прочности и надежности конструкции.

Преимущества и недостатки

Выбор в пользу винтовых опор вызван их эксплуатационными достоинствами и простой технологией проведения работ. Фундамент на сваях такого типа отличается следующими преимуществами:

• небольшими затратами времени на установку;
• простотой монтажа;
• сравнительно невысокими финансовыми расходами, как на материал, так и на создание основания;
• не зависит от перепадов рельефа на строительном участке;
• возводить основание можно в любой сезон года практически на всех типах грунта;
• при проведении работ мусора остается небольшое количество;
• приступать к строительству дома на вкрученных опорах можно сразу после окончания их монтажа;
• полной ремонтопригодностью, благодаря чему при необходимости возможна замена любого элемента конструкции;
• достраивать сооружение в случае необходимости не составляет особых проблем;
• опоры под небольшие домики можно изготовить самостоятельно, что еще дополнительно сохранит денежные средства;
• позволяет без затруднений подвести коммуникации: водопровод, канализацию и прочие.

По сравнению с достоинствами, минусов у свайного фундамента значительно меньше:

• основным является существование ограничения для возводимых построек по максимально возможному их весу;
• на скальных или твердых породах вести строительство проблематично, либо вовсе невозможно;
• достаточно непросто обустроить подвал под домом.

Винтовые сваи

Общим минусом, присущим всем без исключения строительным материалам, является возможность приобретения продукции низкого качества.

Недостатки винтового фундамента и способы их предотвращения

• Основные недостатки свайного фундамента
• Методы устранения и предотвращения недостатков свайного фундамента

Винтовая свая имеет вид металлической трубы (обработанной специальным составом, который замедляет процесс коррозии металла), к нижнему заостренному концу которой присоединена винтовая лопасть.

Винтовые сваи из металла подвержены коррозии, поэтому лучше приобретать бесшовные конструкции с антикоррозийным покрытием.

Свая вкручивается (ввинчивается) в грунт, практически не повреждая его и не уменьшая его несущую способность. Технология возведения фундамента на винтовых сваях относительно молодая. Она имеет массу преимуществ, но имеются и недостатки.

Основные недостатки свайного фундамента

Схема устройства винтовой сваи.

1. Недостаточная несущая способность при возведении массивных сооружений.
2. Высокая степень усадки.
3. Подверженность коррозии.
4. Возможность неправильной установки.
5. Наличие заборов, высоких кустарников, деревьев и строений рядом с местом устройства фундамента мешает погружению свай вручную.
6. В зависимости от грунта, свайный фундамент бывает довольно затруднительно ввинтить вручную, даже если в процессе монтажа участвует 4-5 человек.

Методы устранения и предотвращения недостатков свайного фундамента

Винтовые сваи делают из металла, а это означает, что они подвержены коррозии. Однако в современном производстве уже достаточно распространена технология бесшовного изготовления свай с качественным антикоррозийным покрытием. Сваи, изготовленные согласно технологии с четким соблюдением всех норм, могут прослужить более 100 лет (даже при повышенном уровне влажности в почве).

Покупая или заказывая винтовые сваи, необходимо очень тщательно проверять сопроводительные документы, ознакомиться с технологией производства и типом защитного покрытия.

Ни в коем случае нельзя приобретать сваи, которые изготовлены кустарным способом.

Схема видов винтовых свай.

Большая степень усадки может произойти из-за неподходящего типа грунта. Чтобы избежать этой проблемы, нужно с большой ответственностью подойти к планированию и геологическому исследованию почвы. Усадка может произойти из-за неправильно выбранного (под тип грунта) диаметра свай. Фундамент на сваях можно строить на любом типе почвы, но при этом должны быть проделаны правильные расчеты количества и размера свай (с учетом прогнозируемого запаса).

Чтобы избежать недостаточной несущей способности, нужно понимать, что на данном типе фундамента может быть построена баня, 2-этажный деревянный дом, терраса, но никак не массивная конструкция. Теоретически, при строительстве больших домов можно увеличить количество свай, чтобы повысить несущую способность, но это экономически нецелесообразно (дешевле будет возвести фундамент другого типа).

Очень часто бывают случаи, когда неквалифицированные строители портят или неправильно устанавливают винтовой фундамент. Это приводит к возникновению проблем и сокращению срока службы фундамента. Чаще всего винтовые сваи имеют антикоррозийную обработку лишь наружной части, а внутренняя поверхность согласно технологии заливается жидким бетоном. Некоторые строители могут (из-за желания сэкономить или своей низкой квалификации) заливку не осуществлять. Это приводит к тому, что через несколько лет может появиться ржавчина. Распространенной ошибкой является частичное или полное отсутствие обработки сварного шва, который появляется после приваривания крепежных площадок или оголовков. Согласно инструкции, все швы нужно тщательно обрабатывать специальными антикоррозийными растворами.

Нельзя допускать частичного вывинчивания сваи (даже если закрутили очень глубоко) — это приведет к тому, что она просядет и не сможет нести необходимую нагрузку, а это приведет к появлению серьезных последствий. Зачастую заказчикам бывает очень сложно проконтролировать качество выполнения работ по закладке фундамента. Заказчик видит лишь торчащие из поверхности земли оголовки ввинченных свай. Поэтому к выбору фирмы или бригады, которая будет устанавливать свайный фундамент, нужно отнестись с большой ответственностью. Обязательно ознакомьтесь с отзывами и рекомендациями выбранной фирмы и заключите договор на выполнение работ, который содержит гарантийные обязательства.

В каких случаях подойдет основание на винтовых сваях?

Выбор фундамента напрямую связан с типом конструкции будущего сооружения, физико-химическими свойствами грунта на участке, а также желанием собственника сэкономить на строительстве.

Применение технологии, связанной с вкручиванием в почву винтовых свай, выгодно, если:

• планируется строительство деревянного, каркасного, щитового дома или другой легковесной конструкции;

• твердые породы почвы расположены не очень глубоко и не придется наращивать сваи;
• грунт на участке насыщен влагой, склонен к промерзанию, но не наблюдаются ощутимые горизонтальные подвижки пластов земли;
• рельеф площадки неравномерный, с большими перепадами по высоте.

Разновидности фундамента

В строительстве существует следующая классификация фундаментов:

• Ленточные.
• Свайные.
• Плитные.
• Столбчатые.

Расскажем про эти типы фундаментов подробнее.

Ленточные

Этот вид фундамента с успехом применяют для малоэтажных зданий на достаточно прочном грунте.

Плюсы:

• Такой фундамент под зданием достаточно хорошо распределяет нагрузку. При правильном исполнении достаточно прочен и не склонен к деформациям.
• Образует контуры внешних стенок и внутренних перегородок, а также подвальных стен.
• Относительно невысокая стоимость.

Минусы:

• Такие фундаменты отличаются некоторой трудоемкостью возведения.
• Если нагрузки на основание не равномерные, требуется обеспечение усиленного армирования.

Ленточные фундаменты бывают разными в зависимости от конфигурации ленты.

По характеру типа возведения выделяются такие виды ленточного фундамента, как:

• Монолит – заливается на месте.
• Сборный – монтируется из блоков, изготовленных заводским способом.

Если отвечать на вопрос, какой фундамент лучше, то резонно поставить плюс в пользу первого типа. Армированные монолиты зарекомендовали себя лучше сборных аналогов. Они более надежны, долговечны, устойчивы к деформации и воздействию грунтовых вод.

Кроме того, ленточный фундамент делится на виды по такому параметру, как глубина заложения:

• Мелкозаглубленный – такой фундамент подойдет для дома (максимум в два этажа), расположенного почве, не склонной к пучинистости. Обычно он закладывается на глубину 0,3-0,8м.
• Глубокозаглубленный фундамент монтируется в том случае, если грунт склонен к температурным расширениям и обычно уходит на глубину до 2м.

Кроме того, нередко практикуется возведение ленточных фундаментов из ФБС-блоков. Обо всех нюансах такого основания вы можете прочитать здесь.

Свайные

Это достаточно популярный тип виды фундамента для частного дома. Как правило, такие основания возводятся в условиях сложного рельефа местности и под тяжелые бетонные или кирпичные здания.

Плюсы:

• Прочность засчет закрепления свай в плотных геологических слоях.
• Отлично зарекомендовали себя на пучинистых почвах.
• Характеризуются высокой надежностью.

Минусы:

• Склонность фундамента к коррозии вследствие повреждения защитного покрытия во время вкручивания.
• Для проведения работ требуется специальная техника.
• Цена и трудозатратность.

Фундаменты на сваях имеют следующую классификацию:

• Забивные сваи – 5-12-метровые опоры, использующиеся для габаритных кирпичных и бетонных строений в условиях проблемного грунта. Они невероятно прочны и надежны.
• Буронабивные сваи – ни что иное, как забетонированные пробуренные в грунте скважины.
• Винтовые имеют в длину 5-8м. Их закручивают в грунт при помощи специализированной техники или простого рычажного механизма. Если нужно выбрать фундамент под деревянный коттедж или каркасный дом, то фундамент на винтовых сваях – отличный вариант. Основной плюс в том, что сроки стройки значительно сократятся. Возвести такой фундамент можно буквально за неделю.

Плитные

Фундамент типа «монолит» представляет собой железобетонную конструкцию, покрывающую всю поверхность под зданием. Обычно толщина такой прослойки составляет от 0,3 до 1м. Чем тяжелее дом, тем толще должна быть плита.

Плитный фундамент способен выдержать тяжелое многоэтажное здание.

Плюсы:

• Хорошие несущие характеристики.
• Высокая прочность.
• Равномерное распределение нагрузок и устойчивость к деформационным изменениям на пучинистых почвах.

Минусы:

• Невозможность обустройства подвала.
• Высокая стоимость.

Плитный фундамент — идеальное решение, если планируется возводить здание на илистых или заболоченных почвах.

Столбчатые

Эта конструкция состоит из опорных столбов, расположенных в 2-3м между собой. Существуют сборные и монолитные варианты.

• Монолиты – это асбестоцементные забетонированные трубы.
• Сборные – кирпичные или конструкции из ФБС-блоков.

В целях равномерного распределения нагрузки осуществляют обвязку столбов. Для этого используется брус или двутавровая балка.

Фундаменты столбчатого типа подходят только для легких строений на устойчивом грунте. Такая конструкция не выдержит тяжелый бетонный или кирпичный дом, а также здание в условиях подвижных грунтов.

Характеристики винтовых свай – виды, типы, размеры

Ввиду того, что винтовые сваи изготавливаются по ТУ и востребованы для строений разного назначения, на разных типах грунтов, на рынке представлено несколько их разновидностей, а обобщенная классификация приведена в таблице:

№ п/п	Классификационный признак	Детализация
1	Особенность грунта	– грунт сезонного промерзания; – вечномерзлый грунт.
2	Тип наконечника	– литой; – сварной.
3	Число лопастей	– однолопастные; – многолопастные.
4	Размер лопастей	– широколопастные; – узколопастные.
5	Размер трубы (мм)	– длина – 3-12 м. – диаметр – 89-325 мм. – толщина стенки – 8-12 мм.

Технические характеристики каждой из разновидностей

1. По особенности грунта:

грунт сезонного промерзания (ВСЛ). В этом случае применяются обычные сваи, которые завинчиваются в почву без предварительного бурения. Визуально такие сваи отличает классический тип лопасти и герметично заваренный конус сваи. Место установки сваи заполняется цементно-песчаным раствором;

вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Завинчивание в почву требует предварительного бурения почвы. Визуально их отличает мелкая нарезка по всей длине ствола. Место установки сваи заполняется песком.

2. По типу наконечника сваи:

Задача наконечника – сделать процесс завинчивания сваи максимально легким.

литые наконечники для винтовых свай. Отличаются значительной стоимостью и оправданы при наличии очень плотных и/или вечномерзлых грунтов. Литой наконечник способен без разрушений ввинтить сваю в самый сложный грунт без деформации;

сварные наконечники для винтовых свай. Более дешевый вариант, однако, имеющий слабое место в виде сварного шва. Этот тип свай востребован застройщиками, которые выполняют завинчивание сваи вручную. Т.к. есть риск деформировать сваю при закручивании машинным способом. Свая в этом случае закручивается до упора (препятствия), а не до расчетной глубины.

3. По числу лопастей:

однолопастные. Сваи с одной лопастью могут использоваться только в плотных грунтах, в том случае, когда наконечник сваи будет упираться в твердое основание;

многолопастные. Количество лопастей может составлять от одного до шести. Чем слабее грунт, тем больше лопастей должно быть у сваи, это обусловлено тем, что многолопастные сваи более устойчивы к вдавливающим/выталкивающим и горизонтальным нагрузкам.

Виды винтовых свай (однолопастные, двулопастные и многолопастные)

4. По размеру лопастей:

широколопастные. Широкими считаются лопасти, диаметр которых превосходит диаметр трубы в полтора и более раз. По отдельным ТУ он может находиться в диапазоне от 200 до 350 мм. Значительный диаметр винтовых свай позволяет им сохранять стабильное положение в слабых грунтах. Отклонение в пределах +/- 9 мм.;

узколопастные. Разработаны для мерзлых и плотных грунтов. Благодаря тому, что диаметр лопасти винтовой сваи незначителен, её проще завинтить в грунт.

Толщина металла для лопастей варьируется в диапазоне от 9,5 до 12,5 мм.

5. По размеру трубы:

Размеры трубы – параметр собирательный, он включает в себя:

• диаметр трубы (ствола) – 159-325 мм. Среди наиболее востребованных – 89, 108 и 133 мм.;
• длина трубы – 3-12 м.п. Отклонение в пределах +/- 50 мм;
• толщина металла – 8-12 мм. Отклонение в пределах +/- 2 мм.

Утолщение стенок в свою очередь повышает стоимость винтовой сваи, однако уменьшение толщины снижает её эксплуатационные характеристики. Международный стандарт ICC AC358 регламентирует толщину стенок ствола сваи в 8 мм. для использования в нейтральном грунте, и 9,5 мм для химически активного грунта.

Примечание. На рынке присутствуют сваи с толщиной стенки 3-4 мм.

Применение типоразмеров винтовых свай в зависимости от назначения строения представлено в таблице:

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Установка свайно-винтового фундамента выполняется в несколько этапов:

1. Разметка участка.
2. Погружение и выравнивание свай.
3. Заливка бетоном.
4. Обвязка ростверком.

Разметка СВФ не представляет особых затруднений – поскольку земляные работы отсутствуют, достаточно наметить оси стен, перегородок и дополнительных конструкций либо оборудования. Это выполняется путем установки колышков немного дальше углов будущего строения, между которыми натягиваются шнуры. Можно использовать 2 колышка с горизонтальной перемычкой и между ними натянуть две нити по наружным размерам свай.

Фото 8. Разметка мест установки свай

Остальные этапы нуждаются в более тщательном рассмотрении.

Вкручивание свай и их выравнивание относительно горизонтальной плоскости

Технология ввинчивания свай не зависит от разновидности лопастей, наконечников и особенностей грунта:

• Подготовка направляющих приямков – для этого можно использовать ручной или мотобур. Скважины делаются на глубину до 0,5-0,7 м и диаметром немного меньше, чем лопасти. Это позволяют более точно позиционировать трубы и облегчить их вкручивания в грунт.
• Ввинчивание – в специальные отверстия в сваях продевается лом или длинная толстостенная труба подходящего диаметра и силами 2-х рабочих выполняется их вкручивание в грунт путем передвижения по кругу. Третий человек в это время контролирует вертикальный уровень сваи с помощью строительного уровня.

Фото 9. Погружение свайных опор фундамента вручную

Погружение может осуществляться и механическим способом, но для этого требуется специальное оборудование.

Фото 10. Вкручивание винтовых свай механическим способом

Технология устройства свайно-винтового фундамента предполагает необходимость обвязки свай ростверком (деревянными, металлическими или бетонными балками), который будет устанавливаться на оголовках. Поэтому все выступающие над поверхностью земли свайные опоры должны находиться в единой горизонтальной плоскости.

Выравнивание свай осуществляется следующим образом:

• Разметка единого горизонтального уровня на всех трубах – для этого можно использовать лазерный или водяной уровень.
• Обрезка трубы по разметке – выполняется с помощью болгарки.

Фото 11. Процесс обрезки винтовых опор

Подробная инструкция по монтажу свайно-винтового основания рассмотрена в следующем видео:

Заливка бетоном

Эксперты настоятельно рекомендуют выполнять монтаж свайно-винтового фундамента с заливкой полостей труб бетоном. Это обусловлено склонностью труб к образованию конденсата на внутренних поверхностях даже при условии абсолютно герметичной приварки оголовков. А заполнение полости бетоном позволяет предупредить этот эффект и увеличить пространственную жесткость конструкции.

Фото 12. Заливка свай бетоном

Обвязка свай ростверком

Как правило, ростверк сооружается на высоте 0,5-0,7 м от поверхности земли. Для этого могут применяться деревянные и металлические балки. Также обвязка может быть выполнена путем заливки монолитной железобетонной ленты.

Технология обвязки свай разными материалами:

• Железобетон – стоит дороже по сравнению с другими видами обвязки, но позволяет возводить даже здания даже из кирпича. Техника работ заключается в сборке опалубки, изготовлении армирующего каркаса, его связке со сваями с помощью рифленой арматуры и последующем бетонировании.

  Фото 13. Свайное основание с железобетонным ростверком

• Деревянные балки – применяются преимущественно при строительстве брусовых, бревенчатых и каркасных домов. Технология работ предполагает необходимость приваривания плоских оголовков для крепления бруса. Балки между собой соединяются в полдерева и фиксируются к оголовкам с помощью саморезов, болтов или гвоздей.

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  

  Фото 14. Свайный фундамент с обвязкой из деревянных балок

• Металлические балки – для обвязки обычно применяются швеллеры, которые крепятся тоже к оголовкам, но при помощи сварки.

  Фото 15. Обвязка свай с применением стального швеллера

Как видите, сделать винтовой фундамент своими руками вполне реально и для этого необязательно привлекать бригаду строителей и нанимать спецтехнику. Главное здесь – правильно определить глубину залегания плотных несущих пластов, шаг установки свай и их количество. 

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели — хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 11500 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт Софрино

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент – тип конструкции, основным элементом которого являются сваи. Именно через этот конструктивный элемент проводится распределение нагрузки. Свайно-винтовой тип сооружения отличается тем, что несущая часть конструкции не вбивается, а вкручивается. Что касается варианта с ростверком, то в данном случае отдельные сваи объединяются между собой при помощи бруса.

Таким образом можно сказать, что свайный фундамент является основанием, которое может возводиться под сооружения самого различного предназначения.

Типы свай

Не сложно догадаться, что именно сваи являются основным элементом конструкции. Согласно установленным нормам СП 2024-13330.2011 они классифицируются следующим образом:

1. Забивные или вдавливаемые. При изготовлении свай данной группы могут использоваться сталь или дерево, а также бетон и железобетон. В этом случае погружение конструкции проводится без создания траншеи, а при использовании ударных или виброударных машин. Стоит учитывать, что данный тип свай используется довольно редко.
2. Вибропогружные, изготовленные из железобетона и представленные оболочкой. Этот тип конструкции погружается в грунт при использовании специального оборудования. После того как свая окажется в земле внутреннее пространство освобождается от грунта, а затем заливается бетоном. Этот тип конструкции подходит для создания самых различных сооружений.
3. Набивные, изготавливаемые из бетона или железобетона. В данном случае сначала выполняется работа по образованию полости в грунте, после чего проводится ее заливание бетоном. Подходят набивные сваи для случая капитального строительства.
4. Буровые железобетонного типа. Подобная конструкция получается путем образования специальной траншеи, в которую заливают бетон предварительно установив металлической конструкции. Подобные сваи создают чаще всего при возведении жилых сооружений.
5. Винтовые из стали. Стоит учитывать тот момент, что некоторые компании занимаются производством винтовых свай из стали с оголовками. Полость этой конструкции заливается бетоном. Этот тип свай при строительстве жилых домов используется чаще всего.

Вышеприведенная информация определяет то, что в большинстве случаев именно бетон, усиленный металлической конструкцией, будет принимать основную нагрузку. Большинство свай позволяет существенно упростить работу по образованию требуемой траншеи для бетонной смеси.