Содержание
Разновидности свай для индивидуального строительства
Свайные конструкции могут применяться в любом типе грунта, кроме скальной породы
Сваи, используемые в индивидуальном строительстве в качестве основания дома, который возводится в ослабленном грунте, – это длинные заострённые или с пятой конструкции. Они могут изготавливаться из металла, бетона, древесины. Сечение сваи может быть круглым или квадратным. Конструкция может заглубляться в готовом виде или собираться непосредственно в почве.
Свайные конструкции могут применяться в любом типе грунта, кроме скальной породы. В индивидуальном строительстве свайный фундамент используется в следующих случаях:
- Для возведения домов на территории с высоким УГВ.
- Если верхний слой почвы на участке – это торфяник или плывун со слабой несущей способностью. Тогда сваи заглубляют до нижних более плотных слоёв породы.
- Если глубина промерзания почвы более 2 метров.
- При строительстве на склонах с резким крутым рельефом.
- Если конструкции дома имеют значительный вес (более 350 т), то целесообразно выполнить фундамент на сваях.
Сваи с заострённым концом забиваются в подвижный грунт при помощи специального молота, пока не достигнут плотной породы. Винтовой фундамент делается на сваях, один конец которых имеет специальный винт. Для монтажа этой конструкции используется специальный ключ. Если сваю нужно изготовить прямо в грунте, то в породе бурится скважина, которая потом армируется и бетонируется.
Необходимая длина сваи высчитывается проектировщиками в зависимости от нагрузок и особенностей местности
Сваи могут отличаться по материалу, из которого они выполнены, форме, способу изготовления и погружения в грунт.
По способу заглубления выделяют следующие виды свайных изделий:
- Забивные конструкции погружаются в землю без выемки грунта. С этой целью используется специальная техника (вибровдавливающие и погружающие устройства).
- Набивные железобетонные и бетонные изделия монтируются путём заливки бетона в заранее пробуренную скважину.
- Железобетонные буровые сваи устанавливаются в пробуренные скважины.
- Винтовой фундамент делается из свайной конструкции с винтом на конце. Она закручивается в породу при помощи строительной техники. Очень часто для облегчения монтажа используется специальный ключ.
Свайный фундамент различается и по характеру работы:
- Свайные изделия в роли стоек передают давление от дома на прочный несущий грунт, находящийся под слоем рыхлой ослабленной породы. Эти конструкции имеют гладкую поверхность, которая плохо сцепляется с породой. Поскольку 80 % нагрузки передаётся на основание таких свай, они имеют широкую пяту в нижней части для восприятия нагрузки. Сюда относятся изделия ТИСЭ с уширением в нижней части и конструкции, бетонирующиеся в обсадной трубе или скважине (однако в этом случае конструкция теряет 20 % прочности). Эти изделия практически не подвержены осадке.
- Свайные конструкции висячего типа передают часть нагрузки на окружающий их грунт за счёт силы трения. Эти изделия имеют неровную поверхность, которая помогает им цепляться за грунт по всей их длине. К таким конструкциям можно отнести буронабивные сваи, когда бетон просто заливается в пробуренную скважину. В этом случае 60-70 процентов несущей способности обеспечивается за счёт неровных боковых поверхностей. Такие конструкции используются при высоком расположении грунтовых вод, при необходимости сократить объёмы земляных работ, при наличии под слоем рыхлой породы более плотного грунта, который не настолько сильный, чтобы удержать сваи-стойки.
В зависимости от материала сваи бывают:
- Бетонные или железобетонные. Цена таких конструкций невысока, к тому же они долговечные и могут изготавливаться прямо на месте при наличии специальной техники. Для изделия используется бетон М 200 и выше.
- Стальные элементы выполняются из труб и прокатных стальных профилей. Однако такие конструкции нуждаются в антикоррозийном покрытии, специальной технике для монтажа свай длиннее 3 м. Цена таких конструкций значительная из-за большого расхода материала.
- Деревянные конструкции делаются из бревна диаметром 220-340 мм, их длина доходит до 8,5 м. Обычно используются ошкуренные брёвна из древесины хвойных пород. Такие конструкции практически не используются в наших широтах из-за сильной подверженности гниению. Однако современные препараты против гниения способны значительно улучшить ситуацию.
Типы и общие их характеристики
На практике встречается два типа ленточных оснований. Первый является монолитным, а второй, созданный из специальных блоков. Кроме этого большинство специалистов делят такие конструкции еще на несколько типов, то есть мелкозаглубленные и глубокозаглубленные. Для того чтобы разобраться какой тип лучше, необходимо детально проанализировать все типы, и сделать выбор в пользу варианта который лучше всего подойдет для будущего сооружения.
Пример плана монолитного ленточного фундамента с подвалом
Первый тип – ленточный фундамент, состоящий из монолитной ленты. Его положительные стороны состоят в том, что он может быть не только мелкозаглубленным но и глубокозаглубленным. Благодаря прочности и надежности конструкции, он идеально подходит для тяжелых домов, и пучинистых почв. Такой ленточный фундамент обладает высокими эксплуатационными характеристиками, а срок его службы колеблется от 35 до 150 лет. Но может возникнуть один вопрос, почему такая разбежность в сроке службы. Чтобы на него ответить, нужно рассказать, что монолит изготавливается из трех типов материалов.
- Бутовый. В его основу входит цементно-песочная смесь, в которую добавляются крупные камни (бут). Такое основание имеет высокую прочность и надежность, поэтому его используют для тяжелых конструкций. Срок службы такого фундамента составляет от 75-150 лет.
- Железобетонный. Изготавливается такой ленточный фундамент из бетона, в состав которого входит цементно-песочный раствор, щебень крупных фракций и армированный скелет, который работает как дополнительный элемент прочности бетона. Срок службы такого основания также составляет от 70 до 150 лет. Его прочность достигается за счет комбинации металла и бетона, поэтому он может быть как мелкозаглубленным, так и глубокозаглубленным, и используется для строительства тяжелых домов и сооружений.
- Кирпичный. Он изготавливается из кирпича, в виде кирпичной кладки. Срок эксплуатации такого фундамента не превышает 50 лет, и зависит от многих факторов. Особенности такого фундамента состоят в том, что он не рассчитан на тяжелые конструкции, хотя с легкостью выдерживает легкие дома (изготовленные из дерева, или сооруженные на основании каркасных конструкций), а также строения, построенные из вспененного бетона.
Понимая, какие особенности у трех указанных типов монолитного ленточного основания, можно определится какой тип фундамента лучше выбрать для постройки того или иного дома.
Конструкция ленточного блочного фундамента
Второй тип ленточного основания, это конструкция, выполненная из специальных блоков или железобетонных плит. Такой фундамент также бывает двух типов.
- Блочный. Он выполнен из специальных бетонных блоков, которые изготавливаются промышленным путем. Его особенности состоят в том, что такое основание бывает мелкозаглубленное,и не может быть глубокозаглубленным. Из этого вытекает, что использование такого фундамента может быть только для почв, которые обладают малой пучинистостью, и только для домов имеющих легкий вес. При высоком уровне грунтовых вод, либо высоком уровне пучинистости почв, такой фундамент, под воздействием тяжести дома начнет проседать и трескаться в местах соединения блоков. Вызвано это тем, что промышленные блоки соединяются между собой простым цементно-песочным раствором, и в случае неравномерного движения грунта, соединение блоков просто разрушается. Срок эксплуатации такого основания составляет до 100 лет, при условии, что будет низкий уровень грунтовых вод, и малая пучинистость почвы.
- Ленточное основание, созданное из железобетонных плит. Такое основание делается по типу блочного, и обладает такими же эксплуатационными качествами. Значит, данный тип ленточного основания для дома обладает всеми положительными и отрицательными качествами своего предшественника.
Для того чтобы определить какой лучше, сделанный из блоков или железобетонных плит, необходимо понимать что они подходят только для качественных грунтов и не очень тяжелых домов или сооружений.
Подведя итоги, можно сказать, что для того, чтобы определить какой тип фундамента лучше, нужно внимательно изучить характеристики всех видов этих оснований и выбрать оптимальный вариант.
винтовые сваи или ленточный фундамент – какой выбрать?
Фундамент — основа всей постройки, от нее зависят прочность, устойчивость, долговечность дома или гаража. А эксплуатационные характеристики основания здания зависят во многом и от типа конструкции.
Ленточный тип очень популярен при самостоятельном строительстве, его используют для разнообразных построек на различных грунтах.
Винтовые сваи активно распространяются в последние годы. Все чаще возникает вопрос, какой из этих двух типов выбрать.
Для этого следует знать о достоинствах и недостатках каждого.
Ленточное основание и когда его лучше не применять?
Железобетонная лента, которая пролегает по периметру дома и под несущими стенами. Преимущества:
Тем не менее и минусов у этого типа предостаточно.
- Высокая материалоемкость. Бетона потребуется много, а еще придется приобрести арматуру, материал для опалубки и пр.
- Требовательность к условиям заливки. Бетон хорошо затвердевает при определенной температуре и влажности. Сложно и часто невозможно заложить бетон в зимнее время.
- Ощутимый объем подготовительных работ — рытье траншеи, монтаж опалубки, закладка подбетонка и пр.
Отдельно стоит упомянуть мелко заглубленный вид, который дешевле, проще в закладке, но уступает варианту с глубокой закладкой по прочности и устойчивости к смещению грунта.
Еще есть сборный, который выкладывается готовыми бетонными блоками, он тоже легче в монтаже, но его прочность уступает классическому.
В некоторых случаях ленточный фундамент применять категорически не рекомендуется:
- Когда постройка возводится рядом с историческими памятниками и прочими сооружениями, имеющими большую культурную ценность. Земляные работы могут нарушить распределение нагрузок в почве и привести к повреждению памятника.
- Аналогично нельзя закладывать такое основание в непосредственной близости к коммуникациям, деревьям.
- Такое основание — не лучший выбор для плывунов, болотистой почвы, участков с высоким уровнем грунтовых вод.
Смотрите нашу видео-подборку по теме:
Основание на сваях
Винтовые сваи — трубы с наваренными лопастями, которые ввинчиваются в почву. Их достоинства:
Недостатков тоже хватает:
Не стоит забывать, что нужно обязательно производить обвязку сверху, а в конце по периметру дома придется возводить цоколь.
Делаем выбор и что предпочесть?
Универсального решения нет, многое зависит от типа постройки и характера грунта. Для возведения легкого дома из бруса, сэндвич-панелей или деревянного каркаса лучше предпочесть свайную конструкцию. Нагрузка небольшая, конструкция дома не боится небольших перекосов основания, не склонна к образованию трещин.
Ленточный фундамент стоит предпочесть, если будет возводиться массивный дом из кирпича, блоков, бетона.
Этот тип конструкции основания будет удачным выбором для конструкции из газобетона, которая очень хрупкая и легко трескается при проседании опор.
Сваи в таком случае однозначно не подходят из-за недостаточной жесткости.
Мелко заглубленный ленточный конструктив подойдет для конструкций с умеренной массой. Одноэтажные здания или конструкции из легковесных материалов. Но при этом стоит учитывать вероятность смещения основания из-за подмерзания грунта под ним.
На подвижных грунтах лучше винтовые сваи, потому что при небольшой стоимости и легкости этот тип основания дома обеспечивает хорошую «цепкость». Он держится за глубокие, более плотные слои почвы, которые менее подвижны и не склонны обычно к замерзанию.
Применение тяжелого монолитного ленточного основания для небольшого дома не просто нецелесообразно, а иногда даже и вредно.
Если дом легкий и не оказывает большого давления на опору, то он не сможет противодействовать силам пучения грунта, которые будут стремиться вытолкнуть фундамент вверх. Сваи не подвержены такому воздействию в силу своей конструкции.
В целом следует тщательно изучить свойства грунта на участке, прежде чем решать, что в данном конкретном случае лучше — свайный или ленточный тип конструкции.
Смотрите нашу видео-подборку по созданию ленточного и свайного основания:
Недостатки свайно-винтового фундамента
В странах Запада фундамент на винтовых сваях нашел широкое применение в строительстве. К нам это новшество пришло и начинает завоевывать авторитет. Сейчас монтаж таких фундаментов ведется при возведении коттеджных поселков.
Известно, что в России уже давно наработан опыт пользования свайных фундаментов. Его использовали в военном строительстве, строительстве коммунальных объектов, когда по ряду причин это был единственно возможный вариант.
Применение фундамента на сваях в строительстве индивидуальных домов началось более десятка лет назад, но относятся к винтовым сваям еще настороженно. Винтовые сваи имеют ряд преимуществ, которые делают их привлекательными для потребителя: доступная цена, быстрота монтажа, надежность. Но сегодня поговорим свайно-винтовом фундаменте недостатках его.
Какие недостатки имеет свайно-винтовой фундамент
Подверженность разрушению коррозией — вот основной минус свай, базой для их изготовления служит такой материал, как металл. К выбору металлических свай нужно подойти тщательно и ответственно. Самое главное убедиться в качестве металла, из которого изготовлена свая, и сделать расчет кубатуры фундамента.
Не секрет, что некоторые производители в погоне за прибылью используют некачественные материалы, что не самым лучшим образом сказывается на качестве товара. По этой причине сваи могут быть не надежными, а фундамент, возведенный на них, будет не прочным. Естественно, возводить здание на таком фундаменте, по крайней мере, бессмысленно.
Технические характеристики
Также свайно-винтовой фундамент недостатки имеет и поэтому нужно хорошо разобраться и учесть их технические характеристики. Материалом, из которого сделана свая, обязана быть труба из стали
Важно, чтобы на ней, выполняющей роль ствола сваи, не было сварных швов
Должны быть выдержаны размеры допустимой толщины трубы, в зависимости от ее диаметра. Если диаметр трубы 108 миллиметров, толщина должна быть 4 миллиметра. Нужно учесть и лопасть, она обязана быть классической формы.
Поскольку лопасть крепится к трубе, качество сварного шва не должно вызывать сомнений. В противном случае при эксплуатации лопасть может сломаться или отпасть.
Важно! Чтобы уберечь сваю от воздействия коррозии, применяется пескоструйная обработка поверхности трубы. Такая обработка необходима для того, чтобы подготовить поверхность трубы к нанесению антикоррозийного напыления
Недобросовестные производители этот технологический этап вовсе опускают
Недобросовестные производители этот технологический этап вовсе опускают
Такая обработка необходима для того, чтобы подготовить поверхность трубы к нанесению антикоррозийного напыления. Недобросовестные производители этот технологический этап вовсе опускают.
Нюансы монтажа
При монтаже и расчете фундамента на винтовых сваях рабочие могут допустить ошибки, и фундамент будет некачественным. После того, как свая будет установлена в грунт, нужно произвести заливку бетонного раствора в полость сваи.
Это убережет ее от воздействия внутренней коррозии. Когда будут приварены оголовки, обязательно произвести зачистку сварного шва и обработать это место антикоррозийным веществом.
Винтовые сваи невозможно устанавливать на грунте, который имеет твердые слои камней, известняка. Скалистая местность тоже не является подходящим местом для установки винтовых свай. Но в случае необходимости установки свай в таких проблемных местах, можно подключить на помощь специализированную технику.
Винтовые сваи нет возможности устанавливать рядом с домом или другим объектом.
Монтаж свай допускаются на расстоянии полуметра от здания или делают это при помощи специально предназначенных рычагов. Фундамент на сваях абсолютно не пригоден для возведения теплого подвала, зато на фото свайный фундамент замечателен.
Очень дорого обойдутся работы по утеплению подвала. Несмотря на имеющиеся недостатки, фундаменты на винтовых сваях становятся все популярнее, и необходимо знать, как о плюсах, так и о минусах.
Какие бывают винтовые сваи?
Разновидностей винтовых свай для фундамента достаточно много, поэтому прежде, чем приступать к работе, стоит ознакомиться какой тип будет наиболее подходящим в том или ином случае.
Как было сказано выше, винтовые сваи представляют собой металлическую трубу, оснащенную с одной стороны конусом и лопастями. Диаметр ее может варьироваться от 57 до 327 мм. Наиболее популярным размером в строительстве считается 108 мм.
Конструкция сваи
В зависимости от конфигураций, всего выделяют 3 основных типа конструкций:
- Классический. Обладает одной широкой лопастью и подходит для сооружения облегченных построек. Такой тип также часто используется для ручной подготовки основания будущей конструкции;
- Обладающий несколькими лопастями. Они располагаются на разных уровнях трубы, в связи, с чем могут обеспечивать повышенное сцепление с землей. Такой тип можно использовать для боле масштабных построек без риска уменьшения прочности;
- Узколопастный. Помимо того, что у такого вида конструкции лопасть заужена, на нем также имеются многовитковая нарезка. За счет такого строения, данные сваи используются в условиях очень плотных пород и каменистых скал.
Фирмы-производители выпускают сваи под собственными сериями и названиями. Группа компаний Bau представляет ассортимент, состоящий из двух основных серий.
Серия FM. Включает в себя модели, длиной от 1400 до 3500 мм. Диаметр при этом может быть: 76, 89, 114 мм. Все сваи в данной серии обладают фланцевым соединением в верхней части трубы. Это позволяет исключить дополнительные сварочные работы при монтаже каркаса сооружения.
Серия FM 24 узнать подробнее
Серия Т. В данной серии представлены винтовые сваи, длина которых варьируется от 550 до 3500 мм. Вариантов диаметра в данном случае, больше: 76, 89, 114, 325 мм. Такие сваи используются при конструкции фундамента небольших объектов. Это могут быть уличные опоры, столбы, рекламные щиты, беседки или террасы.
Серия T узнать подробнее Цены на сваи варьируются в зависимости от их назначения и размеров.
Особенности грунта, влияющие на выбор фундамента
Грунт является довольно сложной и многокомпонентной геологической системой, состоящей из горных пород, почв, а также различных техногенных образований.
Существует множество видов классификации грунтов по разным характеристикам и критериям. Все нюансы учитываются специалистами, которые могут провести геодезические исследования и подобрать на этой основе наиболее оптимальное решение для выбора фундамента.
Рассматривая общие характеристики грунта, можно выделить следующие:
- Скальные и каменистые грунты. Они являются отличным основанием под строение по той причине, что камень не подвержен ни пагубному влиянию воды, ни отрицательному воздействию мороза. Лучшим примером местности с данным видом грунта является Крым.
- Грунты глинистые. Такие грунты подразделены на три подвида: глина, суглинок и супесь – относятся больше к пучинистому виду грунтов. Далеко не лучший вид грунта для строительства, постоянно деформируется. Имеет небольшую плотность, поэтому легко насыщается водой и находится в «текучем» состоянии, а при замерзании вспучивается. Все это способствует повышению уровня грунтовых вод, что неизбежно приводит к протечке коммуникаций и подтапливанию фундаментов. Только в сухом виде глинистые грунты возможно условно частично отнести к непучинистым видам.
Песчаные грунты. Их относят к непучинистым видам грунта, т.е. они очень хорошо пропускают сквозь себя воду, отлично поддаются трамбовке и уплотнению. Вода не застаивается, а уходит вниз, тем самым не представляя опасности фундаменту. Песчаные грунты бывают: гравелистые, песок средней фракции и мелкий песок (его также называют «пылеватым», такой вид песчаного грунта по своим свойствам приближен к глинистым грунтам).
Подготовка песчаного грунта под фундамент
Органические грунты. К таким относятся, например, грунты торфяные, илистые. Это самый проблемный вид грунтов ввиду того, что они наиболее рыхлые, неустойчивые, отличаются самым высоким уровнем грунтовых вод. Такие грунты наиболее часто подвергаются деформации. Особенно распространены органические грунты в таежных районах и частично в Подмосковье.
Подготовка под фундамент грунта торфяного
Грунты имеют склонность к определенным движениям и деформации под фундаментами строений, это следующие:
- Осадка. Возникает в основном под действием веса конструкции как сразу после сооружения фундамента, так и через несколько лет.
- Просадка. Это явление возникает и под воздействием возведенной конструкции, и благодаря грунтовым водам.
- Грунтовые движения. Это и подъем, и осадка грунта, которая напрямую зависит от влажности, из-за которой меняется объем грунта (может набухать и сжиматься, например, замерзание и оттаивание льда). Движения грунтов могут быть горизонтальными (благодаря эрозии склонов) и оседающими (по причине воздействия воды).
- Неравномерная деформация. Это самый опасный вид движения грунта, причинами возникновения которого является неоднородный состав грунта, неравномерное насыщение влагой как следствие неравномерного уплотнения при строительстве сооружения.
Виды опорных конструкций
В зависимости от грунтовых условий для возведения банного сооружения применяют разные виды оснований, такие как ленточный, столбчатый, свайный, свайно-винтовой или плитный.
Ленточный
Наиболее популярный тип основания для зданий и сооружений – это фундамент в виде ленты, расположенной по периметру несущих стен. Опорная конструкция может представлять собой непрерывный массив из монолитного или сборного железобетона. Ленту для бани также возводят практически из любых кладочных материалов, кроме пено- и газоблоков.
Лента может быть мелкозаглубленной или основанием глубокого заложения. Для бань применяют первый вариант, когда глубина промерзания почвы не достигает 1 метра. Если условия требуют большего заглубления, то обращаются к созданию свайного поля.
Ширину ленты определяют из расчётной опорной площади постройки. Величину этого параметра корректируют исходя из неравенства между удельной нагрузкой от веса сооружения и удельным сопротивлением несущего пласта грунта, который должен быть больше нагрузки.
Столбчатый
Нередко, чтобы сэкономить на материалах, вместо ленты выстраивают по периметру несущих стен ряд точечных опор. Столбики возводят из самых разных материалов. Под них выкапывают ямы, дно которых покрывают слоем щебня и песка с последующей трамбовкой.
Далее устанавливают опалубку, внутрь опускают вертикально несколько стержней арматуры и заливают бетоном. В других случаях столбы выкладывают из кирпича, шлакоблоков, бутового или природного камня.
Интересен вариант из металлических или асбестовых труб с арматурой, заполненных цементным раствором. Опорную площадь постройки рассчитывают тем же методом, что и при расчёте ленты. Количество столбов определяют исходя из размера площади каждой опоры и нормативного расстояния между ними от 1 до 1,5 м.
При образуется пространство между землёй и перекрытием постройки. Для того чтобы зимой холодный воздух не вытягивал тепло из бани, столбы огораживают щитами по периметру здания.
Больше об особенностях возведения столбчатого фундамента для бани читайте в отдельной статье.
Свайный
Сваи необходимы, когда несущий пласт грунта залегает очень глубоко, а возведение ленточного или столбчатого фундамента экономически невыгодно — слишком дорого. Сваи – это забивные конструкции. Их вбивают вручную молотом или механической ударной установкой – копром.
Свайное поле в плане представляет ряд точечных опор, расставленных по периметру несущих стен с таким же интервалом, что и столбы (1 – 1,5 м).
Железобетонные и металлические сваи – это конструкции заводского изготовления. Они выпускаются определённой паспортной несущей способности. Поэтому, определив глубину заложения (между нижней границей промерзания почвы и уровнем грунтовых вод), несложно рассчитать требуемое количество свай расчётной длины. Для этого общую нагрузку от бани делят на величину несущей способности одной сваи.
Свайно-винтовой
С появлением в гражданском строительстве винтовых свай появилась возможность быстро возвести фундаментное основание практически на всех видах грунтов. Исключением для винтовых опор являются скалистые почвы и грунты с крупными обломочными включениями. Даже для большой (6 х 5 м) в плане сауны установить свайное основание можно в течение нескольких часов.
Винтовые стержни ввинчивают в грунт вручную при длине свай до 2 м. Верхние концы установленных труб с лопастями нивелируют под один уровень, срезая лишний металл газовым резаком или дисковой пилой. Затем к концам труб приваривают металлические площадки. Оголовки свай обвязывают ростверком из деревянного бруса или стального швеллера либо из другого материала.
Плитный
Монолитная плита возводится в тех местах, где сверху располагаются слабые слои почвы, а несущий пласт грунта залегает очень глубоко. Плита за счёт большой площади опоры сводит удельную нагрузку от бани к минимуму. Железобетонная площадка как-бы плавает на слабом грунте. Такое основание под сауну устраивают на торфянистой, суглинистой и даже болотистой почве.
Монтаж плиты начинают с того, что снимают плодородный слой почвы. Затем весь участок засыпают двумя слоями щебня и песка, толщиной 100 мм каждый. Подушку трамбуют. По периметру устанавливают опалубку, а на площадке укладывают армокаркас. Затем производят заливку бетонным раствором. Через 30 дней опалубку демонтируют и приступают к строительству бани.