В отличие от ленточного или плитного фундамента свайный – это, скорее, вынужденное решение. И даже довольно популярный в нашей стране бетонный свайно-ростверковый фундамент – не исключение. Попробуем разобраться, когда свайный фундамент действительно оправдан, каковы его разновидности, как правильно его выполнять.
Как устроен свайный фундамент?
В общих чертах такой фундамент представляет собой отдельно стоящие опоры, связанные в единую конструкцию ростверком. Ростверк – горизонтальный элемент (балка), который обеспечивает пространственную жёсткость фундамента, принимает нагрузки от здания и передаёт их на опоры, распределяя между ними. Ещё раз обратим внимание на важный момент: ростверковый – это не только хорошо известный бетонный, но и любой свайный фундамент.
С какого-то момента в нашей стране свайные фундаменты стали одними из самых востребованных в загородном домостроении. Это обусловлено, с одной стороны, большим спросом на бюджетные и быстрые в монтаже металлические винтовые сваи. А с другой – необъяснимой модой на бетонные свайно-ростверковые фундаменты, которые применяют к месту и не к месту, ошибочно считая очень надёжными. Между тем сваи – это технически сложный фундамент, зачастую требующий больших вложений, чтобы он оказался по-настоящему надёжным и долговечным. И при прочих равных он безусловно уступает мелкозаглубленным ленточным или плитным фундаментам, если речь идёт о доме из газобетона.
Какие плюсы и минусы у свайного фундамента? Когда он оправдан?
Плюсы
- Сваи подходят для любых типов грунта, но рационально применять их только тогда, когда у верхних слоёв грунта на участке очень слабая несущая способность. Например, на обводнённых песках или торфяниках с большой глубиной залегания торфа. То есть когда работы по выкапыванию просадочного грунта и замены его на не просадочный (песок, щебень, гравий) экономически не выгодны. Правильно выбрав длину свай, можно пройти ими через слабонесущий слой и заглубиться в суглинки или в какой-то другой хорошо несущий грунт, находящийся ниже.
- Сваи оправданы на участках с крутыми уклонами и риском оползней. Если на участке небольшие перепады по высоте, то зачастую можно ограничиться ленточным фундаментом или сначала выровнять участок за счёт насыпной подушки из непросадочного материала, а затем выполнить бетонную ленту или плиту. Но в случае больших перепадов по высоте единственное решение – сваи.
- Сваи оправданы в сейсмических регионах: при грамотном конструктиве они способны не сдвигаться и не разрушаться при землетрясениях.
- Свайный фундамент надёжен, но только при условии правильного выполнения – по проработанному проекту, основанному на данных инженерно-геологических изысканий.
- Устройство такого фундамента не предполагает земляных работ (либо они минимальны). Не нужно вырывать котлован, делать обратную засыпку грунта, вывозить оставшийся грунт. Кроме того, на пучинистых грунтах не нужно утеплять фундамент и отмостку, не требуется система дренажа. Всё это упрощает, ускоряет и удешевляет процесс сооружения фундамента.
- Высокая скорость монтажа в случае винтовых или забивных свай.
- Низкая стоимость в сравнении с некоторыми другими типами фундамента, например, монолитной железобетонной плитой.
Минусы
- Сваи способны нести большую нагрузку только тогда, когда они достаточно заглублены в грунт, имеющий высокую несущую способность. Если на участке сверху проблемный грунт, то понять, на какой глубине начинается хорошо несущий грунт, можно только с помощью инженерно-геологических изысканий. Причём, такие изыскания должны охватывать всё пятно застройки, поскольку свойства грунта могут сильно отличаться от одного края дома до другого.
Между тем бытует мнение, что подобные изыскания излишни и стандартной длины свай – 2-3 м – в любом случае будет достаточно. Такой подход опасен: например, под домом на глубине опирания свай может находиться водяная линза (водоносный горизонт), которая не способна держать их. Или часть свай под домом может упираться в плотный грунт, а часть – в менее плотный, что чревато неравномерной осадкой фундамента. Поэтому, выбирая длину и количество свай, нужно обязательно ориентироваться на данные «геологии».
- У свай сравнительно невысокая несущая способность, и в большинстве случаев они хорошо работают только при большой глубине погружения, в идеале – от 6 м. Дело в том, что несущая способность опоры складывается из сопротивления грунта под подошвой сваи и сопротивления боковой поверхности сваи. Причём, передача нагрузки происходит в основном через подошву, боковая поверхность мало участвует в этом. Вместе с тем площадь опирания сваи очень мала в сравнении, например, с лентой. Площадь подошвы сваи диаметром 300 мм – 0,07 м2, диаметром 400 мм – 0,13 м2. В то время как площадь опирания части мелкозаглубенной ленты шириной 600 мм и длиной 1 м – 0,6 м2. Разница колоссальная! Соответственно, деформации у ленточного фундамента будут в несколько раз меньше, чем у свайного.
- Сваи – приемлемый, но не оптимальный вариант для пучинистых грунтов. Логика многих заказчиков такова: сваи можно установить ниже глубины промерзания грунта, и тогда морозное пучение фундаменту не опасно. В какой-то мере это так. Но сваи всё равно могут крениться (отклоняться от вертикали) и выдавливаться касательными силами морозного пучения.
- Обратная сторона популярности свайных фундаментов: зачастую их проектируют и сооружают недостаточно компетентные люди, что оборачивается проблемами при эксплуатации и сокращением срока службы. Это касается в первую очередь бетонных свайно-ростверковых фундаментов, о которых мы подробно расскажем чуть позже.
Металлические винтовые сваи
Рассмотрим основные виды свайных фундаментов, на которые устанавливают дома из газобетона. В принципе газобетонное здание можно опирать на фундамент любого типа при грамотном его расчёте. Даже на винтовые сваи, если правильно подобраны их диаметр, длина и количество. Тем более когда дом небольшой и лёгкий.
Винтовые сваи – конструкции с металлическим стволом, в нижней части которого есть заострённый наконечник и режущая винтовая лопасть (одна или две). Сваи завинчивают в грунт вручную или с применением специального оборудования. Затем в их стволы заливают бетон марки не ниже М300, а на верхние их части устанавливают оголовки, на которые опирают тот или иной ростверк, например, металлический швеллер.
Винтовые сваи – один из самых дешёвых фундаментов, который активно используют для строительства каркасных зданий. Но для дома из газобетона – это сомнительный вариант, по целому ряду причин:
- Срок службы таких свай неясен. Металл, даже хорошей марки и имеющий защитное покрытие, со временем корродирует и разрушается. Через сколько лет это произойдёт – вопрос открытый. Специалисты прогнозируют, что через 25-30. Тут играют роль многие факторы и, прежде всего, степень агрессивности грунта, в котором находятся сваи. Но в любом случае срок службы металлических свай будет значительно меньше, чем газобетонного здания, которое способно простоять более 100 лет без каких-либо повреждений. И на порядок меньше, чем железобетонного фундамента.
- Винтовые сваи дешёвые при условии изделий небольшой длины – до 2,5 м. Если нужны опоры длиннее, то этот фундамент оказывается уже не столь бюджетным. Тем более, что к стоимости свай и работ по их установке нужно прибавлять стоимость ростверка и отделки цокольной части фундамента.
Бетонный свайно-ростверковый фундамент
Долгое время строительные компании активно предлагали заказчикам этот фундамент как лучший вариант по соотношению цены и качества. В основном потому, что он подходит для пучинистых грунтов, и раньше являлся бюджетной альтернативой ленточным фундаментам, заглублённым ниже глубины промерзания грунта.
Однако сегодня повсеместно используют мелкозаглубленные ленточные фундаменты, которые намного дешевле своих заглубленных аналогов и надёжнее свайно-ростверковых фундаментов. Безусловно, при должном проектировании и выполнении свайно-ростверковый может быть надёжным. Но часто он оказывается более проблемным, чем другие железобетонные фундаменты.
Теперь обо всём по порядку. Такой фундамент состоит из двух основных элементов, соединённых в единую конструкцию:
- Железобетонных свай, подошва которых находится ниже глубины промерзания грунта (и опирается на грунт с достаточной несущей способностью)
- Висячего железобетонного ростверка
Чаще всего применяют буронабивные сваи. Эта технология предполагает, что сначала на участке бурят скважины, глубина, диаметр и шаг которых определены расчётом (обычно их диаметр 250-300 мм, шаг – 1,5-2,5 м). Бурят вручную (например, бензобуром или ручным буром) либо с помощью специальной техники. На дно скважины нередко насыпают подушку из песка или щебня толщиной 200 мм для защиты сваи от пучения грунта.
Разновидность подобных свай – с расширением внизу (сваи ТИСЭ). То есть после бурения обычным буром применяют специальный бур, который расширяет дно скважины (как правило, до 600 мм). При заливке бетона на дне создаётся бетонная подушка, которая увеличивает площадь опоры и «якорит» её в грунте, тем самым повышая прочность и надёжность фундамента.
После выполнения скважины в неё вставляют ту или иную несъёмную опалубку, в частности, асбоцементные или стальные трубы. Бывает, что в качестве опалубки используют обычный рубероид или другую рулонную гидроизоляцию, но столь не жёсткая опалубка при заливке бетона может отклониться от вертикали, а у сваи с уклоном будет ниже несущая способность. Впрочем, для хорошо несущих грунтов такой вариант опалубки вполне оправдан.
Внутри опалубки размещают арматурный каркас для повышения прочности конструкции. Затем в отверстие заливают бетон (не менее М300 с добавлением щебня фракции до 25 мм) и уплотняют его глубинным вибратором.
После отверждения бетона формируют ростверк. Его размеры зависят от шага свай, веса здания и пр. Чаще всего высота ростверка составляет 400-500 мм, а его ширину подбирают под толщину газобетонных блоков. Устраивают его так: устанавливают опалубку (доски, влагостойкую фанеру и др.), сооружают арматурный каркас (обычно в два горизонтальных ряда прутков), который соединяют с выпусками арматуры из свай, а затем заливают бетон, обязательно уплотняя его вибратором.
Обратите внимание: ростверк, как правило, располагают на расстоянии не менее 150 мм от уровня земли, чтобы он представлял собой висячую балку. Это приоритетный вариант его устройства. Вместе с тем ростверк может находиться и на уровне земле и даже заглубляться, но при важном условии – если предусматривать противопучинистые мероприятия, то есть устраивать под ним песчаную или гравийную подушку либо теплоизоляционный материал, чтобы компенсировать подвижки грунта при его морозном пучении. На практике всё не так просто, и тут самое время перейти к проблемным моментам свайно-ростверкового фундамента:
- Бытует мнение, что такой фундамент подходит для любых типов грунтов, что побуждает заказчиков экономить на инженерно-геологических исследованиях. Это чревато тем, что сваи могут попасть на слабонесущий грунт, со всеми вытекающими последствиями.
- Многие строители считают такой фундамент обычной лентой, просто усиленной свайным полем для повышения запаса прочности. И потому они заглубляют ростверк в грунт по аналогии с лентой. Это грубая ошибка. Основная несущая часть такого фундамента – сваи, именно они передают нагрузку на грунт. Задача ростверка – передать нагрузку на сваи.
Что будет, если всё же опереть ростверк нижней поверхностью на пучинистый грунт, не обеспечив при этом противопучинистые мероприятия? Тогда при пучении грунта возможен один из следующих сценариев или их сочетание:
- Грунт поднимет ростверк вверх, выгнет дугой и оторвёт его от свай, которые останутся «якорем» в грунте.
- При поднятии ростверка одну или несколько свай выдавит из грунта, под их подошву попадёт почва и обратно опоры уже не опустятся.
- При том же самом сценарии одну или несколько свай разорвёт.
Каковы последствия таких ситуаций? Перекос фундамента, неправильное распределение нагрузки от здания, появление трещин в газобетонной кладке, сокращение срока службы фундамента. Поэтому желательно, чтобы между подошвой ростверка и грунтом был зазор не менее 150 мм. Тогда при замерзании и подвижках грунта фундамент и стоящий на нём дом останутся неподвижными.
Таким образом, свайно-ростверковый фундамент довольно дорогой и трудозатратный, но притом чреватый ошибками, которые могут приводить к деформации как самого фундамента, так и здания.
Железобетонные забивные сваи
Железобетонные сваи, которые забиваются в грунт специальными молотами (дизельными, гидравлическими), применяют в строительстве уже давно. В последние годы они стали очень востребованными и в частном домостроении, во многом потому, что стали дешевле и оказались доступными более широкому кругу заказчиков.
Забивная свая представляет собой железобетонный стержень квадратного сечения величиной, как правило, 200х200 мм, который заострён с одного конца, чтобы ему было проще входить в грунт. Свая изготовлена из бетона класса В22,5-В25. Внутри у неё стальная арматура класса «А» диаметром от 10 мм. Подобные сваи отличаются высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью (марка F100-500), что гарантирует их долговечность. Стандартная длина свай для «малоэтажки» – 3-5 м. На пучинистых грунтах такие опоры нужно заглублять ниже глубины промерзания.
Сваи монтируют просто и быстро. На участок приезжает сваебойная машина и забивает опоры по предварительно размеченным на пятне застройки точкам. Свайное поле из 35-40 опор делают за одну рабочую смену, то есть действительно очень быстро. Впрочем, не стоит забывать, что монтаж свай – не единственный этап сооружения фундамента. Ведь нужен ещё и ростверк, обычно монолитный железобетонный.
Так что после забивки сваи обрубают по одному уровню для выравнивания и при этом «оголяют» их арматурный каркас: он становится креплением для арматурного каркаса ростверка. Далее сооружают деревянную опалубку для ростверка: поскольку он должен быть висячим, опалубку устанавливают на те или иные подпорки. Затем заливают бетон. После набора им прочности ростверк и сваи превращаются в единое целое и способны равномерно воспринимать и передавать на грунт нагрузку от строения.
Такой фундамент обладает всеми плюсами и минусами свайных фундаментов. Вместе с тем у него есть ряд нюансов, о которых нужно знать:
- Стоимость самих свай и работ по их монтажу – действительно довольно низкая на сегодняшний день. Но за эти деньги вы получаете только «сырое» свайное поле. Нужно прибавить ещё стоимость монолитных работ в довольно большом объёме, а также отделки цоколя. Так что бюджетным такой фундамент назвать нельзя, хотя он дешевле полноценного ленточного и тем более плитного фундамента. То же самое касается и сроков сооружения фундамента: работы не ограничивается тем днём, когда на участке забивают сваи.Напомним, что ростверк – монолитный, а время набора бетоном нормативной прочности – не менее 28 суток.
- Есть ограничения по допустимым расстояниям от места, где сваебойной машиной забивают сваи, до соседних зданий. Ограничения обусловлены тем, что сильная вибрация, возникающая при установке свай, особенно на большую глубину, может разрушить близлежащие постройки. Допустимые расстояния приведены в ВСН 490-87*. Согласно нормативу, минимальное расстояние от погружаемого молотом элемента до жилого здания – 25-30 м в зависимости от типа здания. Далеко не на всех участках можно соблюсти такую дистанцию до соседских домов.
Подытоживая сказанное, отметим: свайные фундаменты действительно оправданы в случае слабых грунтов, участков заболоченных или со сложным рельефом либо сильным уклоном. Во всех остальных случаях лучше выбрать железобетонную «классику» – мелкозаглубленную ленту или плиту.
Полную информацию о строительстве дома из газобетона можно получить на бесплатных вебинарах ISTKULT
* ВСН 490-87 «Проектирование и устройство свайных фундаментов и шпунтовых ограждений в условиях реконструкции промышленных предприятий и городской застройки»
Основное назначение и виды свайного фундамента
Свайный фундамент применяется при возведении промышленных и жилых объектов, его можно использовать при постройке многоэтажных зданий даже на слабых грунтах. Такой фундамент позволяет значительно сократить процесс устройства подвальных помещений или полностью исключить данные строительные работы из расходной сметы. Основные причины для возведения свайного фундамента следующие:
- слабый верхний грунтовой слой. Подобные грунты могут содержать перегной, торфяную примесь, песок, глину. Наличие большого количества воды в почве делает ее плывуном. Такие природные условия создают необходимость переноса нагрузки сооружения на более плотные и глубинные грунты;
- повышенная плотность грунта. Применяя свайный фундамент можно уменьшить объем земельных работ. Также снизятся расходы на подготовку: рытье котлована, наем грузового транспорта, вывоз выкопанного грунта, засыпку, закупку бетона и другое.
Свайный фундамент имеет несколько разновидностей: свайно-ростверковый, свайно-винтовой, свайно-ленточный. Преимущества и недостатки есть у каждого вида, рассмотрим их более подробно.
Свайно-ростверковый фундамент: плюсы и минусы
Применение свайно-ростверкового основания имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Преимущества такого фундамента:
- позволяет производить строительство практически на любом виде почв;
- повышенная устойчивость;
- увеличенная несущая способность (позволяет удерживать кровли и стены с довольно большим удельным весом);
- экономичность (не нужно использовать готовый раствор, можно изготовить его самостоятельно);
- монолитность основания дает возможность осадки всей конструкции в случае усадки грунтов;
- не требует специальной подготовки строительного участка (снижение расходов за счет сокращения трудоемких работ);
- обеспечение естественного проветривания всей нижней плоскости строения (уменьшается влажность, устраняется конденсат);
- безопасность (снижается риск затопления в случае паводков);
- быстрота возведения;
- высокая скорость строительства.
Важно! Возведение фундамента на сваях требует точности в расчетах и соблюдения технологии строительства. При перегрузке тоннажа опоры есть большой риск разрушения здания в будущем.
Недостатки свайно-ростверкового фундамента:
- невозможность возведения свайно-ростверкового фундамента на каменистых грунтах;
- трудоемкость установки основания при горизонтальном смещении грунта;
- достаточно высокая цена свайно-ростверкового фундамента, которая намного превышает стоимость других вариантов;
- невозможность постройки подвального или цокольного помещения (подобный вид фундамента применяется исключительно для легковесных и средне-весовых сооружений);
- точность расчетов (ошибки при вычислении приведут к деформации опор и образованию трещин в доме). Заказать расчет свайно-ростверкового фундамента у специалистов стоит недешево. Следовательно, и общая цена работ значительно возрастет.
Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы
Данная технология известная еще с прошлого века, поэтому ее плюсы и минусы давно изучены. Преимущества:
- низкая цена свайно-винтового фундамента, которая в разы дешевле монолитного или плиточного;
- высокая скорость возведения (отсутствует необходимость в выравнивании грунта или рытья траншей);
- минимальное нарушение структуры почвы;
- отсутствие вибрации (возможность строить здания рядом с памятниками архитектуры, монументами, вековыми деревьями);
- рекомендован для установки на болотистом грунте, берегах водоемов (идеальный выбор для строительства причала);
- полная независимость от погодных условий;
- многократность использования конструкции;
- монтажные работы проводятся при минимальных затратах (физических, технических).
Недостатки свайно-винтового фундамента:
- опоры сильно подвержены коррозии (для изготовления используется железные сплавы);
- недолговечность;
- непрочность конструкции;
- невозможность использования пространства под домом (категорически запрещается строить цокольный этаж или подвал).
Свайно-ленточный фундамент: плюсы и минусы
Довольно распространенный вид фундамента, который также имеет свои специфические особенности. Преимущества свайно-ленточного фундамента:
- можно возводить на участках со сложным земельным рельефом;
- экономичность (минимальное количество задействованной техники и людских ресурсов при возведении конструкции);
- способность выдерживать слабые толчки и подвижки грунта;
- сваи можно сделать самостоятельно, используя лишь подручный материал;
- быстрота возведения.
Недостатки свайно-ленточного фундамента:
- необходимость проведения подробных геодезических измерений;
- индивидуальный расчет длины, толщины и глубины каждой сваи;
- невозможность создания подвала;
- обязательное проведение работы по утеплению подполья;
- применяется исключительно для строительства невысоких зданий (максимум три этажа).
В настоящее время стоимость любых строительных работ возросла в разы. Поэтому многие хозяева решают проблему возведения фундамента собственными силами и всевозможными подручными средствами. Рассмотрим детально главные моменты возведения трех видов свайного фундамента.
Основные правила возведения свайно-ростверкового фундамента своими руками: пошаговая инструкция
Данная разновидность фундамента имеет характерную конструкцию бетонного основания. В нем закрепляется балка, которая выливается из бетона и укрепляется армированными элементами. Это единая система, состоящая из опор (свай) и ростверка.
Опорную функцию выполняют столбы округлой или прямоугольной формы. Столбы погружают на специально рассчитанную глубину. Именно на них удерживается вся весовая составляющая здания. Ростверк – это монолит, объединяющий все установленные сваи.
Свайно-ростверковый фундамент вполне можно возвести самостоятельно, ведь нет необходимости вынимать грунт. Для того чтобы вогнать опоры в землю используются специальные вдавливающие устройства. После окончательной установки свай, их обрезают на одном уровне. Затем проводят общее соединение ростверком, который обеспечивает равномерную нагрузку на каждую отдельную опору.
Фото свайно-ростверкового фундамента покажет его гораздо лучше, чем любое подробное описание. Зачастую, основой опор являются металлические трубы полые изнутри. Это делает их более легкими по сравнению с другими видами свай. Их проще забить на значительную глубину. Чтобы усилить устойчивость – внутрь заливается бетон.
Важно! Ростверк в данном случае служит надежным и жестким основанием для следующего этапа строительства — кладки стен.
Ростверк можно выполнить двумя способами:
- Собрать из железобетонных элементов.
- Залить монолитную ленту.
Для возведения фундамента своими руками лучше выбрать второй способ – монолитный ростверк. Это намного облегчит задачу по заливке бетона. Установка увесистых железобетонных блоков потребует дополнительной рабочей силы и техники. Последовательность действия такова:
- предусмотрите небольшое пространство между поверхностью земли и нижней границей ростверка. Это поможет предохранить всю конструкцию от вспучивания;
- нанесите разметку будущего местонахождения свай;
- пробурите скважины и установите сваи;
- сверху следует уложить опалубку;
- внутри опалубки монтируют арматурный каркас. Необходимо, чтобы он был полностью погружен в бетонный раствор. Для этого под самые нижние прутки следует подложить небольшие бруски;
- выступающие из опоры прутья нужно соединить с ростверочным арматурным каркасом. Это обеспечит основанию большую надежность и прочность;
- после этого ростверк можно заливать бетоном. Бетонирование производят послойно, чтобы избежать появления воздушных карманов.
Чтобы правильно выбрать вид фундамента , нужно исходить из примерного веса будущего дома. Свайно-ростверковый фундамент обладает достаточно высокими ограничениями по нагрузке, поэтому подходит как основание для строений из газобетона , щитовых и каркасных домов . Не рекомендовано использовать этот вид фундамента для высотных зданий из-за низкой сопротивляемости опрокидывающим нагрузкам, возникающих на подвижных грунтах. Оптимальным вариантом считается использование свайно-ростверкового фундамента под газобетон.
Полезный совет! Ширина ростверка должна немного превышать ширину стен будущего строения. Это добавит зданию устойчивости.
Пример расчета свайного фундамента с ростверком
Общее количество свай и их шаг рассчитан для строительства одноэтажного здания, имеющего размер 7х7 м.
Приблизительный вес расходных материалов (крыша, брус, облицовка и т.д.) составляет 25000 кг.
Полезная нагрузка: 7х7х150 (принятое значение для жилых помещений) = 7350 кг.
Снеговая нагрузка: 7х7х180 (константа) = 8820 кг.
Расчет общей массы нагрузки на фундамент: 25000+7350+8820 = 41170 кг.
Данную величину необходимо умножить на коэффициент надежности 1,1. Получаем 45287 кг.
Теперь осталось разделить полученную величину на размер нагрузки, приходящийся на одну сваю (например, винтовую): 45287/2000 = 22,6435. После округления, получаем 23. Такое количество опор вам понадобится. Шаг установки – 1,2 м.
Основные правила возведения свайно-ленточного фундамента своими руками: пошаговая инструкция
Если участок, на котором вы решили строить дом, имеет сложный рельеф, то вам целесообразнее использовать свайно-ленточный фундамент. Состоит он из ленты (ростверка) и свай. Технология возведения данного вида фундамента не отличается особой сложностью, поэтому может быть выполнена и своими руками. Чтобы выполнить данную работу, соблюдайте следующие правила:
- сделайте разметку. Для этого вбейте прутья по углам будущего строения и натяните между ними шнур;
- определите месторасположение свай;
- выройте котлован под ленту;
- пробурите на его дне отверстия для свай;
- установите в вырытые ямы асбоцементные трубы, засыпав в них примерно 30 см песка;
- обустройте тщательную гидроизоляцию свай с помощью рубероида;
- установите в каждую трубу несколько металлических прутов. Пруты должны возвышаться над поверхностью грунта на 20 см;
- каждую трубу залейте бетоном, избегая появления воздушных карманов;
- после того как бетон застыл, устанавливают ленту. Для этого дно конструкции выкладывают брусками толщиной в 5 см. Затем производят монтаж специальной сетки. Элементы сетки надежно связываются с элементами арматуры опор;
- устанавливается опалубка (деревянные щиты, которые укрепляются подкосами и распорками). Опалубка должна немного превышать высоту будущего цоколя ;
Полезный совет! Чтобы придать дополнительную надежность стенкам опалубки, закрепите их вбитыми в грунт кольями (с внешней и внутренней стороны). Верхушки кольев следует прочно связать проволокой.
- бетонирование. Заливать бетон нужно с периодической трамбовкой, не оставляя пустых мест.
Калькулятор свайно-винтового фундамента
Согласно отзывам, свайно-винтовой фундамент лучше использовать для строительства жилых и нежилых помещений на влажных почвах.
Рассчитаем количество необходимых свай на примере. Исходные данные:
- диаметр сваи – 40 см;
- расчётная масса дома – 80 т;
- несущая способность грунта – 5 кг/см2.
Формула расчета:
Fсв = (πd2/4)×R .
Нагрузка на одну сваю: 3,14 (неизменное значение) х 1600 (диаметр в квадрате) = 5024.
Полученную величину разделим на 4 (постоянное число) и умножим на величину несущей способности грунта: 5025/4 х 5 = 6280.
Необходимое количество свай: 80т/6280 = 12,738. Округляем полученное значение.
Вам необходимо 13 свай.
Помните, что для правильного возведения свайного фундамента, расчет количества свай является необходимостью. Ошибочные расчеты приведут к появлению трещин в доме и постепенному разрушению его стен.
Основные правила возведения винтового фундамента своими руками: пошаговая инструкция
- определяем количество необходимых опор и величину нагрузки на них. Расчет нагрузки винтовых свай для фундамента делается по формуле: площадь дома х (40+15хВ), где В – высота фасадной части здания;
- делаем разметку на земельном участке с помощью кольев и шнура;
- пробуриваем ямы для свай. Их диаметр должен быть немного меньше, чем диаметр лопастей сваи;
- устанавливаем опоры;
Полезный совет! Обязательно пользуйтесь уровнем, чтобы соблюдать строгую вертикальность установки. Если опора будет не ровной – фундамент не выдержит нагрузки.
- излишнюю длину свай убирают с помощью болгарки;
- к обрезанному краю опоры приваривают площадку из стали. На нее крепится металлический швеллер.
Как сделать свайно-винтовой фундамент с ростверком
Ростверк – это та часть фундамента, которая возвышается над поверхностью грунта. Он предназначен для распределения нагрузки на свайную конструкцию. Для изготовления ростверка используют железобетонные или металлические балки, которые объединяют сваи в единую конструкцию. Чтобы правильно соорудить ростверк, необходимо соблюдать следующую последовательность:
- возводится опалубка;
- укладывается арматура. Ее тщательно укрепляют, чтобы избежать возможного смещения;
- заливается бетон. Следите, чтобы не было утечки за пределы опалубки;
- из бетона выпускается воздух. Делать это нужно при помощи обычного штыря;
- готовому ростверку дают время застыть. Для этого его накрывают полиэтиленовой пленкой. На протяжении недели необходимо периодически снимать полиэтилен и поливать конструкцию;
- затем убирают опалубку. Ростверк проверяется на соответствие размерам и форме.
Чтобы построить прочный и надежный дом, нужно качественно обустроить его основание. Перед началом строительства внимательно ознакомьтесь с первоосновами закладки здания и основными правилами монтажа. Соблюдая все необходимые технологии, вы прекрасно справитесь с самостоятельным возведением фундамента.
В современном строительстве все большую популярность приобретает газобетон, который отличается высокой теплоизоляцией и легкостью в обработке. При возведении дома из газобетона важной задачей является обустройство фундамента, который обеспечит надежную основу для здания. Один из наиболее распространенных вариантов фундамента для дома из газобетона — свайно-ростверковый фундамент. Он представляет собой систему свай, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, и ростверка, которая соединяет сваи и распределяет нагрузку. Такая конструкция позволяет равномерно распределить нагрузку от дома и предотвратить его опрокидывание.
Какой должна быть высота фундамента?
Высота любого фундамента — это расстояние от его подошвы до верхней горизонтальной поверхности, которую принято называть цоколем. В данном случае, роль цоколя играет ростверк, а из его высоты и длины сваи складывается высота фундамента в целом. Какой она будет — зависит от удалённости ростверка от земли и от заглубления сваи в грунт. В среднем, нижняя плоскость ростверка отстоит от планировочной отметки земли на 35-40 см. Но при необходимости он может лежать на грунте или быть поднятым на высоту целого этажа. Тут всё зависит от конкретных условий строительства. Ростверки, значительно удалённые от земли, обычно проектируют в регионах с высокими снегами, вероятностью подтопления вблизи водоёмов, а так же при строительстве на склонах. Там, где подобных катаклизмов — как и зимнего снежного покрова, нет, ростверк может быть вообще едва приподнят над грунтом и считаться наземным.
Технология возведения
Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона обеспечивает прочность и устойчивость всей конструкции. Монтаж свайного фундамента с ростверком под газобетон выполняется по СП 24.13330.2011 и «ТТК. Бетонирование свайного ростверка». Работы по устройству основания включают: расчет, подготовку, устройство свайного поля и ростверка. Расскажем о каждом этапе подробно.
К числу подготовительных мероприятий по устройству свайного поля можно отнести такие работы:
- Расчистку и планировку территории;
- Изучение гидрогеологической обстановки и оценку прочности грунта;
- Расчёты размеров свай и их количества;
- Разбивку осей здания и разметку точек бурения;
- Устройство обноски;
- Устройство водоотвода;
- Привязку фундамента к существующим объектам;
- Устройство временного подъезда;
- Подведение электроэнергии;
- Изготовление каркасов.
Армирование и заливка бетона
Сваи в основании среднестатистического жилого дома, располагают с шагом 1,5 м. друг от друга. Точечные опоры должны быть под всеми, наиболее нагруженными узловыми зонами. Это углы, пересечения несущих стен и их стыковка с ненесущими ограждающими конструкциями, участки, где есть перепады высоты здания или увеличение этажности. В среднем, на сваю длиной 1,5 м уходит 0,12 м3 бетона — как раз одна бетономешалка.
- Если бурение производится ручным буром, откидной плуг на нём сначала должен быть снят. При вращении бура по часовой стрелке грунт вырезается и заполняет накопитель. Периодически его вынимают из скважины и опорожняют.
- Бурят обычно сантиметров на 30 ниже отметки промерзания, но не менее 1,5 метров. Затем уже, надев сферический плуг, разбуривают пятку сваи.
- В отсутствие обсадных труб из рубероида с помощью трубы сворачивается гидроизоляционная гильза, а её края сваривают паяльной лампой. Вставив в скважину, гильзу закрепляют к стенкам длинными гвоздями, после чего вставляют каркас.
- Защитный слой обеспечивается с помощью специальных фиксаторов.
- На каркасе обязательно должны быть выпуски арматуры, которые будут связываться с рабочими стержнями ростверка и замоноличиваться в нём.
- Бетонирование осуществляется смесью класса В22,5 на тяжёлом заполнителе. Мелкозернистые и лёгкие бетоны для этой цели лучше не использовать, это негативно скажется на морозостойкости фундамента. Смесь заливается в скважину послойно, с трамбованием глубинным вибратором.
Создание ростверка
Ростверк формируется путём устройства деревянной опалубки с таким расчётом, чтобы между ним и землёй оставался зазор минимум 15 см. — он компенсирует движение грунта и оседание дома. Такой небольшой зазор легко закрывается торцом отмостки. При большем расстоянии, это пространство можно закрыть выложенным по бетонной стяжке кирпичным фальшь-цоколем или декоративными навесными панелями. Снимают опалубку обычно на седьмые сутки, когда бетон набирает 70% прочности. Но нагружать фундамент можно будет только по истечении 28 дней.
- Перед устройством ростверка, поверхности верхнего обреза свай выверяют по уровню, а при необходимости выравнивают пескоцементным раствором, замешанным в пропорции 1 к 2.
- Затем выполняют опалубку шириной на 5-8 см больше толщины стены и высотой примерно 40 см. На её устройство используют доску толщиной 25 мм или же листовой материал типа влагостойкой фанеры, OSB, ДСП.
- Если ростверк высоко не поднимается, для нейтрализации морозного пучения вместо дна опалубки заранее насыпается и трамбуется песчаная подушка.
- В опалубку укладывают готовый арматурный каркас, используя в качестве фиксаторов для обеспечения защитного слоя кирпичный бой или бруски. Как вариант, каркас вяжут из отдельных стержней прямо в опалубке, скрепляя проволокой вертикальные стойки с горизонтальными прутами.
- Если в опалубку не укладывался полиэтилен или другой гидроизоляционный материал, доски перед бетонированием надо пролить водой, чтобы они не забирали её из бетона.
- В опалубку наливаются слои не более 250 мм, уплотняются вибратором или трамбовкой, после чего бетонирование ведётся дальше.
Услуги и цены на строительство свайно-ростверкового фундамента
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Фундамент
Плюсы и минусы свайно-ростверковой конструкции
Еще 10-15 лет назад свайно-ростверковый фундамент под газобетон применялся только на слабонесущих грунтах, где невозможно устройство монолитно-ленточного основания. Постепенно свайный фундамент с ростверком обрел популярность и стал использоваться повсеместно. Свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона имеет свои плюсы и минусы, которые стоит учитывать при выборе этой конструкции для строительства.
Плюсы:
- небольшой объем земляных работ;
- возможность сохранения благоустройства территории;
- подходит для любых типов грунтов, кроме скальных;
- небольшой объем бетонных работ;
- не требуется привлечение тяжелой техники;
- отличные эксплуатационные характеристики;
- не требуется планировка участка;
- себестоимость на 20-30% ниже, чем у монолитного основания.
Минусы:
- невозможность устройства полноценного цокольного этажа или подвала;
- потребность в качественном утеплении и гидроизоляции.
В заключение, свайно-ростверковый фундамент для дома из газобетона представляет собой надежную и прочную конструкцию, которая обеспечивает долговечность и устойчивость всего строения. Однако, стоит учитывать как плюсы, так и минусы данной технологии строительства при принятии окончательного решения. На портале СКИДКОМ.рф вы можете ознакомиться со строительным компаниями, которые предоставляют услуги по возведению свайно-ростверкового фундамента в Москве.
18.08.2024 г.
Особенности свайного фундамента
Свайный фундамент является одной из популярных конструкций, используемых для строительства домов из газобетона. Этот вид фундамента основывается на сваях — специальных опорах, которые вбиваются или вкручиваются в грунт и служат поддержкой для всего здания. Сваи могут быть выполнены из различных материалов, таких как сталь, бетон или дерево, но чаще всего используются железобетонные сваи.
Основная особенность свайного фундамента заключается в его способности распределять нагрузку здания на более устойчивые слои грунта, находящиеся на значительной глубине. Это позволяет избежать проблемы проседания фундамента в условиях слабой или неустойчивой почвы. Кроме того, свайный фундамент отличается высокой устойчивостью к воздействию воды и морозным пучениям.
Подходящие условия для его использования
Свайный фундамент идеально подходит для использования в следующих условиях:
Неустойчивый или слабый грунт: если участок строительства находится на территории с неустойчивым грунтом (глина, песок, торф), свайный фундамент будет оптимальным выбором. Сваи позволяют перенести нагрузку на более плотные слои земли.
Высокий уровень грунтовых вод: в условиях высокого уровня грунтовых вод традиционные ленточные или плитные фундаменты могут подвергаться размыванию и деформации. Свайный фундамент обеспечивает надежную защиту от таких рисков.
Неровный рельеф участка: при строительстве на склонах или участках с перепадами высот свайный фундамент позволяет выровнять конструкцию здания и обеспечить его стабильность.
Зоны с повышенной сейсмической активностью: в регионах с высокой сейсмической активностью свайный фундамент помогает снизить риск повреждения здания при землетрясении.
Установка свай и монтаж
Процесс установки свайного фундамента включает несколько этапов:
Подготовительные работы
Перед началом установки необходимо провести геологические исследования участка, чтобы определить тип грунта и глубину залегания прочных слоев. Также важно разработать проектную документацию, в которой будут указаны все параметры фундамента.
Установка свай
Сваи могут устанавливаться различными способами:
Забивка: этот метод предполагает использование специальной техники для забивки свай в грунт ударами.
Вращательное завинчивание: используются винтовые сваи, которые вкручиваются в землю при помощи специального оборудования.
Буронабивные сваи: в этом случае сначала бурятся скважины, затем они заполняются бетоном и арматурой.
Монтаж ростверка
После установки всех свай выполняется монтаж ростверка — горизонтальной конструкции, которая объединяет все сваи между собой и служит основанием для стен дома. Ростверк может быть выполнен из железобетона или металлических балок.
Завершение работ
На заключительном этапе проводится гидроизоляция ростверка и подготовка основания под монтаж стен дома.
Использование свайного фундамента для строительства домов из газобетона является оптимальным решением в условиях сложных грунтовых условий или неровного рельефа участка. Такой фундамент обеспечивает надежность и долговечность конструкции, позволяет избежать множества проблем с деформацией основания здания и гарантирует комфортное проживание даже в самых сложных климатических условиях.
Оглавление
- Каким должен быть фундамент?
- Преимущества использования свай
- Особенности винтовых свай
- Как возводить фундамент на буронабивных сваях?
- Ростверк
- Устройство цоколя
- Кладка газобетонных блоков
Самым главным элементом в зданиях, отвечающим за целостность сооружения, его надежность и прочность, считается фундамент. Расходы на его возведение могут достигать до трети бюджета стройки. Работы по установке фундамента проводить надо максимально тщательно, отремонтировать его позднее вряд ли получится. Неустойчивый плохо защищенный фундамент является причиной возникновения трещин, деформации стен, перекосов проемов.
На территории России распространены ленточный и свайный фундаменты. Свайные основания бывают разными, но чаще всего встречаются дома из газобетона на винтовых сваях и на буронабивных.
Каким должен быть фундамент?
Главными функциями основания дома являются следующие:
- сохранение устойчивости здания;
- равномерное распределение нагрузок общего веса дома на грунт;
- защита от неравномерной усадки строения;
- исключение возникновений перекосов, трещин и иных деформаций;
- уменьшение воздействия пучинистых грунтов;
- снижение нагрузки на стены и цоколь.
Газобетонные блоки обладают небольшим весом, но на фундаменте даже в этом случае экономить не стоит. Три основных вида фундамента, доказавших свою надежность:
- железобетонные монолитные плиты;
- железобетонный ленточный фундамент;
- свайный с армированным ростверком.
Без надежного фундамента газобетонные блоки деформируются под изгибающими нагрузками, быстро разрушаются. Проект возведения фундамента нужно составлять в соответствии с особенностями грунта. Только после полного анализа почв можно приступать к проектированию и строительству дома. Анализ в обязательном порядке должен включать информацию о максимальном уровне грунтовых вод и о состоянии грунтов в зимний период.
Дома из газобетона на винтовых сваях или буронабивных опорах возводят на территориях, где уровень подземных вод невысок. Конструкции соединяются с помощью монолитного ростверка.
Преимущества использования свай
Фундамент на основе опорных сваях возводится быстрыми темпами – в течение 1 – 2 недель. Установку можно производить при любых погодных условиях. Применение свай обходится дешевле, чем установка монолитного мощного фундамента. Отметим, что фундамент при этом по эксплуатационным качествам не уступает железобетонной ленточной или монолитной основе. Строительные работы могут вестись на территориях с «плавающими» грунтами и перепадами высот. Сваи можно использовать в местах с высоким уровнем подземных вод и значительной толщиной промерзания почвы.
Особенности винтовых свай
На проблемных участках с неустойчивым грунтом сложно обустроить фундамент, соответствующий нормам безопасности и надежности конструкции. В этом случае лучшим решением станет строительство дома из газобетона на винтовых сваях. Сами сваи можно устанавливать даже в промерзшую почву или в местах с обилием подземных вод.
Винтовая свая – это труба из металла, на одном конце которой располагаются лопасти, образующие винт. Конструкцию ввинчивают в грунт вручную или с использованием спецтехники. После монтажа сваи заливаются цементным раствором. Он укрепляет сооружение и служит защитой от коррозии внутренних полостей.
Винтовые сваи вводят в плотный слой грунта на глубину не менее трети метра. Вкручивание нужно вести с применением спецтехники, контролируя установку строительным уровнем или отвесом. Малейшее вертикальное отклонение сводит результаты проделанной работы к нулю. Придется вытаскивать сваи и искать новое место для заглубления.
Как возводить фундамент на буронабивных сваях?
На участках с выраженным рельефом или территориях, со значительной толщиной промерзания почвы, используют для фундамента домов из газобетона буронабивные сваи. Вначале подготавливают скважины вручную или с помощью специального оборудования. Если требуется глубина более 5 метров, используют бур.
Далее формируют опалубку из рубероида. Ее диаметр должен быть больше свайной конструкции на 20 – 30 см. Рубероидная опалубка устанавливается в вырытую яму, внутрь помещается каркас из арматуры. Все сооружение заливается бетонной смесью. Для уплотнения бетона используют строительные вибраторы.
Ростверк
Верхняя часть свайного фундамента, соединяющая опорные вертикальные элементы, называется ростверком. Он является своеобразным усиливающим «поясом» для основы дома.
Для установки ростверка по верху свай наваривают оголовки. Для них используются металлические куски с толщиной 1 см. Для обвязки свай подготавливают основание, которое может быть двух видов:
- заливка железобетонного пояса;
- ленточный вариант из металла по периметру.
Применение металлических элементов удобнее, так как можно использовать заводские прокатные установки. Заготовки крепятся на оголовках с помощью сварочного аппарата. Ростверк из железобетона соорудить сложнее. Для этого необходимо:
- обрезать сваи по равной высоте;
- около фасадных стен и внутренних перегородок вырыть траншеи;
- установить опалубки;
- подготовить каркас – арматуру с сечением 8 – 9 мм, обвязанную прочной проволокой;
- поместить основание с арматурой в опалубку;
- залить бетонную смесь;
- утрамбовать.
Устройство цоколя
На фундамент дома из газобетона на винтовых сваях постоянно воздействуют негативные факторы окружающей среды. Зимой промерзшая земля выдавливает свайные конструкции наверх, что ведет к деформированию строений. Газобетонные блоки очень хрупкие, поэтому в подобных ситуациях стены быстро покрываются трещинами и начинают разрушаться.
Чтобы такого не случилось, для свай нужно обустроить облицовку. По периметру фундамента располагают щиты, которые утепляют пенопластом или минеральной ватой. Для гидроизоляции используют полимерную пленку.
Кладка газобетонных блоков
Фундамент дома из газобетона на винтовых сваях должен быть изолирован гидроизоляционным составом или мембраной. Защита нужна, чтобы оставшаяся влага в ростверке не перешла на газобетонные блоки. Блоки укладываются в ряд на бетонный раствор, далее в качестве соединения используется клеевая смесь.
Кладка начинается от углов, между ними протягивается шнур. Клей наносят шпателем, с шириной соответствующей размеру газоблока. Хорошие клеевые составы обладают отличным сцеплением с поверхностью, поэтому нет необходимости в излишней толщине шва.
Для усиления стен и защиты их от деформации используют технологию армирования в слабых участках. В «зоне риска» состоят области с перемычками, опорные точки, первый ряд газобетонных блоков, места под проемами. Чтобы защитить стеновую кладку используют двойной каркас из стальной проволоки или арматурные прутки.
Несмотря на относительно небольшой вес газобетонных блоков, для защиты здания от деформации и разрушения лучше максимально усилить фундаментные конструкции. Надежный фундамент является гарантией прочности и износоустойчивости строения. Дома из газобетона на винтовых сваях или буронабивных сооружениях прослужат максимально долго, с минимальной вероятностью появления дефектов.