№5. Расчет количества свайных опор
Выбор типа свай, их количества и мест погружения лучше доверить профессионалом, поскольку это очень ответственный этап. Впрочем, самому не мешает знать основные принципы расчета. Он проходит в два этапа. Сначала необходимо определить общий вес постройки, а потом посчитать несущую способность конкретной сваи в конкретном грунте.
Совокупная нагрузка здания на фундамент рассчитается как сумма следующих параметров:
- фактическая масса здания. Суммируется вес перекрытий, стен и кровли. Расчет можно выполнить, пользуясь табличными значениями массы основных строительных материалов;
- снеговые нагрузки. Тут все зависит от региона расположения дома. Для южных районов страны этот показатель в среднем составляет 50 кг/м2, для центральных – 100 кг/м2, для северных – 190 кг/м2;
- полезные нагрузки. Сюда включен вес мебели, которая будет использована, и проживающих людей. Чтобы не забивать себе голову подсчетом массы всех предметов мебели, можно использовать среднее значение – 150 кг/м2.
Полученные данные суммируют и умножают на коэффициент запаса 1,2.
Несущие характеристики сваи зависят от типа почвы. В идеале необходимо провести геодезические исследования, чтобы точно знать несущую способность почвы, но если такой возможности нет, можно воспользоваться табличными данными – достаточно только знать тип почвы. Например, несущая способность сухой глины средней плотности – 2,5 кг/см2, а плотного крупного песка – около 6 кг/см2.
Для каждого типа свай характерны свои несущие способности.
Например, нам необходимо построить 2-этажный дом из бруса размерами 10*8, использовать будем винтовые сваи 89*300 мм. Если дом расположен в центральной полосе, то снеговая нагрузка будет равна 10*8*100=8 т/м2. Полезная нагрузка каждого из этажей 10*8*150=12 т/м2, т.е. для всего дома 24 т/м2. Масса самого дома приблизительно равна 44 т. Совокупная нагрузка (44+24+8)*1,2 = 91,2 т. Допустим, почва – мягкопластичная глина, сваи будут погружаться на 2,5 м (их несущая способность при этом 5 т), тогда понадобится 91,2/5 = 18,24, т.е. 19 свай.
Глубину погружения сваи выбирают, исходя из типа почвы. Для устойчивого плотного грунта обычно достаточно свай длиной 2,5 м. Если на участке почва неустойчивая, длина сваи должна быть такой, чтобы достигать более плотного слоя грунта.
Часто в частном строительстве применяются именно винтовые сваи. Они выпускаются разного диаметра:
- 57 мм – такие сваи подойдут для создания фундамента для легких заборов;
- 76 мм – сваи для возведения более тяжелых заборов (например, из профнастила), а также легких строений (беседка);
- 89 мм – сваи для постройки дачных домов, небольших частных домов, хозпостроек. Такая опора в среднем выдерживает 3-5 т;
- 108 мм – отличный вариант для постройки частных домов любого типа, выдерживают от 5 до 7 т.
Расстояние между сваями рассчитывается для каждого отдельного проекта. Не рекомендуется делать расстояние между опорами более 3 м для каркасных домов, и более 2 м – для построек из пеноблока и газоблока. При наличии в регионе сильных ветров расстояние между опорами должно быть не более 2,5 м.
Виды
Существуют различные варианты конструкции свай. Они делятся на категории по различным признакам.
Используемый материал:
- Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. При погружении на свободный торец одевают специальный оголовок, защищающий его от расклепывания. Устанавливаются только забивным способом, имеют относительно малую длину. В последнее время практически вышли из употребления из-за низких эксплуатационных качеств древесины, но еще кое-где встречаются в частном строительстве. Отчасти это вызвано коротким периодом службы — около 30-40 лет.
- Железобетонные. Наиболее распространенные и эффективные опоры. Используются как в частном, так и в промышленном строительстве. Изготавливаются на специализированных предприятиях, оборудуются напряженной продольной арматурой с высоким коэффициентом устойчивости к деформации. Бетон, применяемый для отливки, содержит водоотталкивающие и термоустойчивые добавки, дающие сваям возможность хорошо переносить контакт с влагой и повышенную морозостойкость. Существуют также буронабивные сваи, которые отливаются из бетона непосредственно на площадке. Они имеют меньшую глубину погружения и прочность, но доступны для самостоятельного монтажа. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет (иногда и больше).
- Металлические сваи. Специального производства забивных металлических свай нет. Изготавливаются только винтовые сваи, представляющие собой трубу с острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями. Погружение винтовых свай производится путем завинчивания в грунт наподобие шурупов. В качестве забивных свай используются различные виды прочных труб или изделия металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.д. Срок службы металлических свай составляет 50-75 лет.
По типу передачи нагрузки:
- Сваи-стойки. Они опираются непосредственно на плотные глубинные слои грунта. Глубина погружения зависит только от морфологии слоев, условий рельефа и прочих геологических факторов. Способны обеспечить максимальную несущую способность и устойчивость здания.
- Висячие сваи. Удерживаются в грунте за счет силы трения между грунтом и боковыми стенками, а также вследствие уплотнения грунта под острием. На буронабивных скважинах принято делать подушку большего диаметра, образующую род подставки. Она повышает площадь опоры и увеличивает несущую способность сваи.
По конструкции:
- Монолитные. Это все виды забивных свай.
- Оболочечные. Представляют собой полую водонепроницаемую оболочку (опалубку), в которую устанавливается арматурный каркас и заливается бетон. Изготавливаются непосредственно на площадке, удобны при самостоятельном строительстве.
ВАЖНО!
Разновидностей свай очень много, но большую часть составляют забивные Ж/Б образцы, обладающие наиболее удачным набором эксплуатационных качеств и изготовленные с соблюдением технологических требований.
Винтовые сваи или забивные железобетонные что лучше?
В данной статье попробуем разобрать все плюсы и минусы данных технологий фундаментов для индивидуального строительства, и попробуем сделать вывод какой же из технологий отдать предпочтение.
Начнем с нормативных документов, регламентирующих производство того или иного вида свай.
Железобетонные (ЖБ) сваи производятся на заводах железобетонных изделий ЖБИ соответствии ГОСТ 1980-2012 «Сваи железобетонные заводского изготовления» на каждую партию завод изготовитель дает паспорт. ГОСТ 1980-2012 регламентирует материалы из которых изготавливают сваи, класс бетона, арматуры, а также допуски на отклонения от размеров.
С винтовыми ситуация немного сложнее в России пока нет государственного стандарта (ГОСТ) на производство винтовых свай. Есть конечно стандарты на трубу, сталь, покрытие из которых изготавливаться винтовые сваи, но нет такого документа, который бы однозначно говорил производителю делать сваю именно из «этой» трубы, или красить именно из «этой» краской. Поэтому делают винтовые сваи из того чего хотят. Нет есть конечно добросовестные производители использующие качественные материалы и даже разрабатывают свои внутренние технические условия (ТУ). Только в этом случи стоимость вантовой сваи становится выше стоимости забивной железобетонной сваи, и она теряет свое, пожалуй, единственное преимущество это низкую цену. При этом сохраняя практически все недостатки, о которых речь пойдет ниже.
Вот несколько примеров не качественных винтовых свай.
Теперь попробуем разобраться какие же типы строений можно строить на свайных фундаментах из винтовых свай, а какие на ЖБ сваях.
Сначала поговорим о несущей способности и какие факторы на нее влияют. Несущая способность сваи определяется из несущей способности материала сваи, расчетного сопротивления грунта под нижним концом сваи, расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности, площади поперечного сечения сваи, способа и глубины погружения.
Для ЖБ сваи несущая способность складывается из сопротивления грунта под нижним концом сваи, а также из расчетного сопротивления грунта на боковой поверхности, свая при забивке раздвигает грунт за счет чего он уплотняется, а грунт под нижним концом сваи трамбуется, тем самым увеличивая несущую способность сваи.
Винтовая свая при завинчивании взрыхляет грунт вокруг себя и не уплотняет грунт под кончиком сваи, на ее несущую способность влияет только сопротивления грунта под нижним концом (лопастью) сваи.
ЖБ свая представляет собой сплошной бетонный стержень, полностью залитый бетоном, а винтовая это полая труба с толщиной стенки около 4 мм. поэтому прочность ЖБ сваи на сжатие также выше.
Несущая способность очень сильно зависит от вида грунта на котором монтируют свайный фундамент, поэтому для одинаковых свай установленных в разных местах, она будет разной. Но можно точно сказать, что у Жб сваи она выше примерно в 3-4 раза. Подробнее можно посмотреть в СП24.13330.2011 «Свайные фундаменты»
Так же на сваю влияют агрессивные факторы внешней среды и основной из них это коррозия. Что бы не говорили производители винтовых свай, они все равно ржавеют. Доже если выполнено качественное покрытие все равно при монтаже оно может повредиться, так же со временем покрытие может отслоится от металла. Больше всего подвержены коррозии места на границе земли и воздуха, а также нижняя часть сваи подвержена электрохимической коррозии: подробнее можно почитать здесь https://www.forumhouse.ru/entries/1757/
Достоинства и недостатки свайных фундаментов
Для подготовки базы сравнения по теме того, что лучше, ленточный фундамент или винтовые сваи, необходимо, для начала, определить преимущества и слабые стороны свайных опор. Плюсы:
- себестоимость на 25-30% ниже, чем у ленточных конструкций;
- быстрые сроки возведения опорной конструкции;
- возможность строительства на большинстве типов грунта;
- высокий уровень устойчивости и долговечность;
- отсутствие земляных работ и использования насыпных нерудных материалов;
- выполнение работ в любое время года, даже при отрицательных температурах;
- способность выдерживать большие весовые нагрузки.
Несмотря на большое количество положительных качеств свайного фундамента, есть у этих конструкций и несколько недостатков:
- невозможность установки свай в каменистых и скальных грунтах;
- отсутствие подвальных помещений под зданием на свайном фундаменте;
- необходимость утепления свободного пространства под полом монтажа цокольной стенки.
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:
- 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.
- Быстрота возведения. Сваи в большом количестве устанавливаются за 1 день. Строительство самого дома можно начинать уже на следующий день (за исключением бурозаливных вариантов).
- Отсутствие необходимости в проведении трудоемких земельных работ и тщательного выравнивания площадки.
- Большая несущая способность. Одна свая способна выдерживать более 5 тонн.
- Долговечность. Срок эксплуатации составляет более 100 лет.
При выборе типа фундамента надо учитывать и имеющиеся недостатки:
- Необходимость специальной техники для бурения или погружения свай. Аренда ее обходится достаточно дорого, что повышает значительно общую стоимость строительства.
- Существенная зависимость от качества используемых свай. Надежный фундамент получится только из высококачественных изделий, что «съедает» экономию на материалах.
- Необходимость полноценных геологических изысканий, позволяющих правильно оценить заглубление и проведение необходимых расчетов.
- Сложности с обустройством подвала и цокольного этажа.
- При использовании забивной технологии – ограничения по расстоянию до ближайших строений, т.к. использование даже облегченного молота вызывает сильное сотрясение грунта.
Советуем почитать: СНиПы и нормы на строительство частного дома
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.
Плюсы и минусы свайного фундамента и винтовых свай
Ниже постараемся выделить явные плюсы винтовых свай. Конечно, любой выбор в пользу того или иного способа установки фундамента зависит больше от тех условий, которые имеют место быть именно на вашем участке. Но мы решили выделить общие плюсы, которые помогут вам сделать выбор исходя из ваших индивидуальных условий. И так, к преимуществам винтовых свай можно отнести:
- Быстрота монтажа.
- Винтовые сваи можно устанавливать вручную. Этот факт позволяет возводить такой фундамент рядом с уже готовыми постройками.
- Цена. Винтовые сваи стоят гораздо меньше, нежели другие типы фундаментов.
- Винтовые сваи можно использовать повторно. Если возникнет необходимость, такие сваи могут быть извлечены и вновь использованы в другом месте.
- Большим плюсом является то, что для установки винтовых свай не нужны земельные работы.
- Винтовые сваи позволяют производить строительство на участках, где есть склоны или складки рельефа.
- Также важным плюсом является то, что при установке можно не задействовать сложную технику, что облегчает процесс установки и делает его дешевле.
Плюсы винтовых свай
Минусы свайного фундамента и винтовых свай в частности мы приводим ниже. Минусы связаны скорее не самой конструкцией, а с условиями в которых недопустимо использовать такой тип фундамента. Вот что туда относится:
- На сваях может появиться коррозия, так как условия эксплуатации способствует этому.
- В регионах, где наблюдается высокая сейсмическая активность применение винтовых свай запрещено.
- Нельзя погружать в каменистый грунт.
- Если вы планируете устанавливать винтовые сваи на рыхлых и слабонесущих грунтах, которые не образуют приемлемой боковой поддержки свай, то в обязательном порядке требуется дополнительное изучение, что бы определить достаточную глубину погружения винтовых свай.
Часто, как это бывает, многие недостатки винтовых свай намеренно замалчиваются производителями. В связи с этим, при выборе свайного типа фундамента, вам необходимо самому разбираться в особенностях конструкции или иметь доверенного человека, который в этом разбирается. А самое главное, иметь представление о свойствах таких свай. Чтобы выбрать самый подходящий и качественный вариант винтовых свай.
Конструкция винтовых свай
Дом на сваях – фантазии или реальность?
Можно ли использовать свайный фундамент для постройки жилого дома? Надо сказать, что встречаются некоторые строители, которые категорически не советуют этого делать, отдавая предпочтение ленточной, столбчатой или плитной основе под дом. Такие мастера считают, что сваи больше подходят для хозяйственных построек или легких дачных домиков.
Однако, нужно напомнить, что существуют целые города, дома которых установлены исключительно на сваях, и стоят они не одно десятилетие. Практика использование таких фундаментов доказала, что они вполне могут служить надежной основой даже для массивных домов.
Кстати, с помощью винтовых свай можно сделать не только фундамент или подъем/перенос дома, но также полную замену фундамента или его частичную реконструкцию!
Конечно же, вряд ли будет разумно в условиях нашего климата громоздить двухэтажный каменный особняк на свайный фундамент, хотя и это, наверное, не является совсем уж невозможным делом. И все же в частном строительстве обычно его выбирают для деревянных или каркасных построек с крышей, покрытой легким кровельным материалом.
Нередко, в силу пересеченности рельефа или других особенностей местности, свайный фундамент становится единственным приемлемым решением
В некоторых случаях свайные фундаменты являются и вообще единственной возможностью возвести на участке дом, например, если строительство намечается на участке сильнопересеченной или постоянно заливаемой весенним паводком местности.
В пользу применения подобной конструкции говорит и то, что такие варианты фундаментов применялись в строительстве с древности, только ранее в качестве свай использовались специально подготовленные для этой цели бревна. Поначалу сваи просто забивали в грунт, и только в начале XIX века был изобретен винтовой способ установки.
Винтовые опоры на первых порах использовались для обустройства причалов, но затем сфера их применения стала расширяться. Так, например, именно винтовые сваи были применены в качестве фундамента при постройке маяка, который возведен в Великобритании на нестабильном грунте Темзы.
Первый маяк, построенный на винтовых сваях – «Мэплин Сэндс»
С начала XX века строительство на свайных фундаментах приобрело «второе дыхание». Этому способствовало появление новой техники для точного и глубокого вбивания свай, что значительно ускоряло работу по возведению оснований для дальнейшего возведения зданий. В 50-х годах началось активное использование механического оборудования для ввинчивания свай, что дало еще один толчок такой сфере строительства, как промышленного, так и индивидуального.
Очень широко этот способ обустройства фундаментов стал применяться в военном строительстве, так как путем комплексных исследований было доказано, что такие конструкции надежны, долговечны и подходят для применения на многолетнемерзлых, пучинистых и обводненных грунтах – одним словом, ограничений по их использованию практически не существует.
Какая классификация лучше всего подходит для частного строительства?
Выбор наиболее подходящего типа свай производится на стадии проектирования. Он определяется параметрами постройки — весом, этажностью, используемым материалом. Кроме того, учитывается тип грунта, условия работы, наличие поблизости построек и прочие факторы.
Сопоставляя имеющиеся исходные данные, приходят к выбору наиболее удобного, эффективного и безопасного вида свай. Обычно предпочтение отдается буронабивным (литым) сваям, которые не нуждаются в забивании и не наносят урон ближайшим зданиям и сооружениям.
В последнее время активно используются винтовые сваи, позволяющие строиться без предварительных земляных работ (допускаются работы на неровном рельефе).
Нюансы процесса
Технология возведения домов на винтовых сваях не стоит на месте и применяется во всём мире. Только учитывая все особенности фундамента из винтовых свай, плюсы и минусы его возведения, можно получить качественный результат:
- Необходимо правильно рассчитать точную длину труб в зависимости от вида грунта, глубины его промерзания в зимнее время, величины снежных масс.
- Добиться необходимого углубления свай с помощью специальной техники или вручную, для этого потребуется не менее 2-х человек.
- Сваи должны входить в землю строго по вертикали.
- Для большей устойчивости в полость трубы рекомендуют заливать бетон.
- Объединение отдельно стоящих свай ростверком увеличивает устойчивость при пучении грунта в сильные морозы. Ростверк — это усиление верхней части фундамента, равномерно распределяющее нагрузку по всем сваям.
- Для деревянных домов трубы устанавливают через каждые 2-2,5 м. Предполагая использовать более тяжёлые материалы, выдерживают расстояние 1,5-2 м.
Проект свайно-винтового фундаментаИсточник dyatkovortp.ru
Некоторые специалисты не советуют строить жилой дом на свайно-винтовом основании, считая его более подходящим для небольших дачных домиков и хозяйственных построек. Но практика доказывает, что фундамент, выполненный по всем правилам, является надёжной основой для достаточно массивных домов.
Преимущества и недостатки
Главным недостатком столбчатого фундамента для забора является его небольшая стойкость. Даже забетонированные столбы при сильных морозах и оттаивании льда могут подвергаться деформации. Они начинают трескаться, менять угол наклона, впитываться в почву и искажаться.
На забетонированный столб действует выталкивающая сила в несколько тонн. На заборные сваи климатические условия не влияют, поэтому деформироваться со временем они не будут. На них не действует выталкивающая сила, они легко входят в землю, имеют хорошее сцепление с замёрзшей землёй.
Преимуществами заборных винтовых свай можно считать:
- Практичную установку. Для такого фундамента не нужно рыть котлованы, устанавливать опалубки. Монтаж можно произвести в любое время года, включая зиму, при этом с небольшими трудовыми и временными затратами.
Использование свай для забора избавляет от необходимости заливать под него фундамент
- Прочность конструкции. Каждый элемент фундамента способен выдерживать нагрузку в несколько тонн.
- Долговечность и надёжность. Винтовые сваи под забор не требуют вмешательства и ремонта на протяжении ста лет.
- Разобрать забор и перенести его в другое место несложно.
- Универсальность использования. Устанавливать забор такого типа можно на любых грунтах, включая болотистые.
Обвязка винтовых свой ростверком
К верхней части труб приваривают оголовки и обвязывают ростверком. Эта конструкция должна располагаться на высоте 0,5-0,7 м от земли.
Для выполнения этой работы подходит несколько видов строительных материалов: железобетон, деревянный брус и металлический швеллер. Каждая технология обладает преимуществами и недостатками.
Технология обвязки различными материалами
При обвязке железобетоном по всему периметру монтируют съемную опалубку. Внутри сооружают армирующий каркас из рифленой арматуры и связывают его с опорами. Конструкцию заливают бетонным раствором. Преимуществом железобетонной обвязки является высокая несущая способность. По такой технологии строят кирпичные дома.
При обвязке сооружают армирующий каркас.
Для металлического ростверка к оголовкам с помощью сварного шва крепят швеллер. Такая конструкция уступает железобетону в прочности, но экономит время и средства.
Бревна соединяются в полдерева. Такая технология подходит для срубов и каркасных домов.
Обвязка ростверком
Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.
Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:
Деревянный
Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.
Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.
Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.
Металлический
Используются различные виды металлопроката:
- Швеллер.
- Двутавр.
- Труба прямоугольного сечения.
При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.
Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.
При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.
Железобетонный
Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.
Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.
Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.
В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.
Срок службы
В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.
Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.
Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Некоторые сооружения, которые были впервые построены на винтовых сваях их изобретателем Митчеллом, стоят и используются до сих пор.
История появления
Широкое использование свайного фундамента стало возможным в начале 50-х гг. Развитие этой строительной технологии было обусловлено появлением оборудования для ввинчивания опор.
После многочисленных экспериментов в 1955 г. вышла научная работа ТУВС-55, подготовленная отечественными учеными и строителями.
В этом труде содержалось большое количество технических указаний по вопросам проектирования свайных фундаментов. С того времени эти разработки приняли в качестве стандартов.
Винтовые сваи широко используются для строительства оснований.
Нормы и правила, используемые в XXI в., несколько изменились, однако многие положения были заимствованы из ТУВС-55.
Особенности
Свайный фундамент представляет собой систему специальных вертикальных опор (свай), связанных между собой горизонтальным элементом (ростверком). Принцип действия такой конструкции заключается в том, что высокопрочная (чаще всего металлическая или железобетонная) свая проходит насквозь нестабильные слои грунта и упирается в твердый пласт.
При этом она способна выдержать в верхней части все неблагоприятные воздействия. Это позволяет сделать надежную опору на очень пучинистых, увлажненных и болотистых почвах, торфяниках, плывунах, а также на тех участках, где грунтовые воды подходят близко к поверхности.
Рассматриваемые опоры, как правило, требуют значительного заглубления, которое очень сложно обеспечить путем рытья ямы. По этой причине невозможно смонтировать столбчатый фундамент, а ленточный и даже монолитный (плитный) тип оказываются малоэффективными и ненадежными.
Установка свай может производиться несколькими способами: бурение скважины, забивание, вдавливанием, вибропогружением или ввинчиванием сваи.
Фундаментная система содержит несколько свай, которые вверху соединяются ростверком. Этот элемент необходим для равномерного перераспределения сжимающих нагрузок на все точки опоры.
Советуем почитать: Как сделать земляной бур своими руками?
Конструкция
- Видов свай.
- Материала и метода их изготовления.
- Расположения под домом.
- Глубины погружения.
- Конструкции ростверка.
Свая выглядит как длинный стержень. Ее можно сразу установить в землю или изготовить прямо в процессе установки. Она является острой с нижней стороны. Можно надеть наконечник из стали, чтобы защитить от повреждений. На верх одевают кольцо из стали, чтобы защитить от ударов в процессе работы. При изготовлении свай на месте, сначала нужно пробурить скважины, а потом залить их бетоном.
Виды свайных фундаментов, в зависимости от методов погружения:
- Забивные. Погружают, используя механизмы для вдавливания.
- Буровые железобетонные. Устанавливают в скважинах.
- Набивные бетонные и железобетонные конструкции. Для их создания делаются скважины, устанавливается опору и заливается бетоном.
- Винтовые сваи под фундамент. Закручивают в почву.
В зависимости от несущих нагрузок, существуют две классификации свай:
- Висячие. Они позволяют передать нагрузку благодаря трению о почву.
- Стойки. Нужны, при слабой верхней части почвы. С их помощью нагрузка передается на нижние, более твердые слои земли.
По принципу расположения они бывают:
- Одиночные. Когда опора стоит отдельно.
- Объединенные в свайную ленту. Строятся по периметру свайных стен. Нужны для распределения нагрузки по всей конструкции.
- Объединенные в свайный куст. Размещают под колонами, служащими основой дома.
Материалы, из которых их делают:
- Деревянные.
- Металлические.
- Бетонные.
- Железобетонные.
- Комбинированные.
Общее описание
Главная деталь такого основания – винтовая свая, представляющая собой стальную трубу, к которой приварены острые наконечники с резьбой, с лопастями или без них. Применяются наконечники со стандартной или комбинированной резьбой, которая значительно увеличивает площадь опоры. Внешне они напоминают саморезы огромного размера.
Сваи устанавливают глубоко в почву путём вкручивания, ручным или автоматическим способом. Сильно зажатые плотными слоями грунта, они крепко фиксируются в одном положении, что гарантирует устойчивость всей конструкции. В сильно подвижных грунтах используют сваи с резьбой по всей длине.
Устройство фундамента на винтовых сваяхИсточник o-remonte.com
Наличие лопастей обеспечивает большее уплотнение почвы, что отражается на надёжности основания. Сваи с лопастями распространяются по более высокой цене, но позволяют получить лучший результат.
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.
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.
Область использования винтовых свай
Винтовые сваи можно использовать для большинства типов строений
Определить какие винтовые сваи лучше достаточно сложно. Для каждой цели используется своя разновидность. Сегодня чаще всего такой фундамент используется при строительстве частных домов. К примеру, деревянный дом оказывает небольшую нагрузку на фундамент, поэтому можно использовать сваи.
Несущая способность винтовых свай дает возможность использовать их также для строительства:
- ограждений;
- гаражей;
- линий электропередач;
- пирсов.
Разные виды винтовых свай позволяют подобрать подходящий вариант, в каждом конкретном случае. Согласно ГОСТа данные изделия могут быть использованы для усиления существующего фундамента.