Свайно-ленточный фундамент: плюсы и минусы.
Достаточно распространенный вид фундамента, который также имеет свои специфические особенности.
Преимущества ленточных свайных фундаментов:
- можно возводить на участках со сложным рельефом;
- оперативность (минимальное количество оборудования и человеческих ресурсов, задействованных при возведении конструкции); способность выдерживать небольшие удары и движения по земле;
- сваи можно изготовить самостоятельно, используя только имеющийся в наличии материал;
- скорость строительства.
Недостатки ленточного фундамента:
- необходимость детальных геодезических измерений;
- индивидуальный расчет длины, толщины и глубины каждой стойки;
- невозможность создания подвала;
- обязательные работы по утеплению недр;
- используется исключительно для строительства малоэтажных домов (максимум три этажа).
В настоящее время стоимость любых строительных работ значительно выросла. Поэтому многие домовладельцы решают проблему возведения фундамента самостоятельно и с применением всевозможных подручных средств.
Технология
Для удобной заливки бетона необходимо сначала подготовить лейку с водой. Арматура должна быть сразу нарезана и вставлена в размер. Если свай не слишком много, рекомендуется месить бетон собственноручно, лопатой в пластиковой емкости
Важно помнить: для надежного и прочного бетонирования стоит отрегулировать стержни по высоте
После строительных работ в бетоне могут остаться монтажные отверстия, которые следует заклеивать обыкновенным бумажным скотчем. Позже, когда бетон перейдет в твердую форму, скотч можно будет снять.
Подготовка материалов и инструментов
Выбор материалов для возведения свайного фундамента должен быть ответственным, чтобы позже не пришлось бороться с нежелательными последствиями. Чаще всего он зависит от таких факторов, как тип столбов, способ их изготовления, погружения в землю, расположения при строительстве здания.
Для свайного фундамента требуется большое количество строительной техники, поэтому в случае, когда речь идет о дачах и жилых коттеджах, необходимо рассмотреть те варианты конструкций, которые возможно соорудить своими руками.
Важной составляющей изделия является ростверк. Ростверком называется верхняя часть фундамента, функция которой — распределение нагрузки на его основание
Он имеет вид плит, которые объединяют основания свай и служат для них опорным сооружением.
Обрезка свай
Строительство свайного фундамента предусматривает подготовку безупречно ровной поверхности согласно уровню свай. Это нелегко сделать без специального оборудования, ведь расстояние между концами свай довольно велико, и практически невозможно определить, идеально ли выровнена поверхность. Оборудование помогает определить все параметры с точностью. Представляет оно собой специализированную насадку для экскаватора, которая крепится сверху на стрелу. Внутри находится мощный инструмент для резания бетона, металла и других строительных материалов. Работа с такой насадкой гарантирует аккуратность обрезки. Выравнивание поверхности ведется без видимых недостатков.
Вставка арматуры
В сваях бывают разные виды арматуры — ненапрягаемая, предварительно напряженная. Они помогают закреплять конструкции. Сваю обязательно необходимо устанавливать строго посреди ростверка, чтобы не допустить перекоса. Независимо от того, бетонная это конструкция либо винтовая свая из металла, технология одинакова.
Конструкция укрепляется по углам. Расположение следующей сваи от угла может составлять до трех метров, а градус отклонения не может быть выше двух — в таком случае склонность к удержанию нагрузок существенно снижается. Строители говорят, что на следующий день после установки уже вполне возможно начинать возведение стен постройки.
Бетонирование
Во время бетонирования винтовых столбов очень важно, чтобы в бетонном материале не образовывались пустоты в том месте, где свая примыкает к бетону. Внутрь ствола заводят арматуру для укрепления конструкции
Заливка бетона производится в ствол винтовой сваи. Затем он заполняет полную площадь основы фундамента, и получается одно большое железобетонное сооружение.
Металлические сваи
В качестве свай используют прокатный профиль: двутавровую балку, швеллер или трубу. Иногда производят их предварительную подготовку. Для этого сваривают между собой 2 швеллера, получая таким образом квадратную трубу.
Сваи также могут быть незамкнутого сечения. Их составляют сваркой уголков, рельсов, двутавров.
Металл применяется в случаях, когда невозможно установить железобетонные сваи. Его легче наращивать по мере заглубления в грунт.
Металлические профили обладают высокой прочностью, что упрощает их забивку в грунт. Для небольшого поперечного сечения не страшны твердые включения или разрушенные скальные грунты.
Сваи забивают в грунт молотом или прессом. При глубине до 5 м достаточно применения ручного молота.
Как рассчитать монолитную основу
Расчет свайно-ростверкового фундамента выполняется опытными и грамотными специалистами.
Это сложная и ответственная инженерная задача, которая не под силу людям посторонним и не имеющим специальной подготовки (работа проводится с использованием схем и формул).
Если возможности обратиться к специалистам нет, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые дают достаточно корректный ответ в течение нескольких секунд и совершенно бесплатно.
Если по каким-либо причинам необходимо рассчитать опорную конструкцию самостоятельно, выполняют следующие действия:
- Производится подсчет веса дома вместе с имуществом, ветровой и снеговой нагрузкой, дополнительными элементами. Этот пункт самый сложный, так как надо учесть абсолютно все факторы воздействия на фундамент со стороны постройки. Некоторые значения можно отыскать в таблицах СНиП, например — величину ветровой и снеговой нагрузки, свойственных данному региону.
- Полученное значение умножают на коэффициент прочности конструкции. Обычно его принимают равным 1,1, но в некоторых случаях используют повышенный коэффициент — 1,2.
Величина запаса прочности актуальна только для данной конфигурации дома.
Все дополнительные элементы, отделка, мебель или пристройки будут увеличивать его вес и нагружать фундамент сверх расчетного значения.
Поэтому вполне допускается принять коэффициент прочности намного больший, чтобы избежать в будущем деформации или разрушения фундамента.
После того, как нагрузка определена, выполняется расчет количества свай.
Общий вес дома делят на величину допустимой нагрузки единицы и округляют результат до целого числа.
Допустимая нагрузка на готовые опоры указывается в паспорте изделий, для буронабивных свай ее рассчитывают самостоятельно, используя методику, указанную в СНиП или других источниках.
Фундамент на винтовых стойках с металлической решеткой.
Если участок, на котором вы решили построить дом, имеет сложный рельеф, целесообразнее использовать ленточный фундамент. Он состоит из ленты (ростверка) и флиса. Технология возведения фундамента такого типа не отличается особой сложностью, поэтому ее можно выполнить своими руками. Для выполнения этой работы соблюдайте следующие правила:
Сделайте разметку. Для этого направьте стержни к углам будущей конструкции и натяните между ними веревку; определить расположение свай; выкопайте яму для ленты; просверлить отверстия под сваи на дне; установить в вырытые ямы асбестоцементные трубы, засыпав их песком примерно на 30 см;
Сетчатый фундамент обычно используют на рыхлых, водонасыщенных грунтах.
Оборудовать тщательную гидроизоляцию свай рубероидом; установить в каждую трубку по несколько металлических стержней.Брусья должны возвышаться на 20 см над землей; заполнить каждую трубу бетоном, не допуская появления воздушных карманов; после застывания бетона накладывается лента. Для этого дно конструкции укладывается брусками толщиной 5 см, а затем устанавливается специальная сетка. Элементы сетки надежно соединены с элементами армирования; установлена опалубка (деревянные щиты, усиленные подкосами и подкосами).Опалубка должна немного превышать высоту будущего цоколя;
Важно! Чтобы придать стенам дополнительную надежность опалубки, закрепите их колышками, вбитыми в землю (снаружи и изнутри). Верхушки столбиков следует плотно обвязать проволокой
Заливать бетон нужно не оставляя зазоров.
По отзывам, свайный винтовой фундамент лучше всего использовать для строительства жилых и нежилых помещений на влажных грунтах. Рассчитаем необходимое количество столбов на примере.
Исходные данные: диаметр ворса — 40 см; расчетный вес дома — 80 тонн; несущая способность грунта 5 кг / см2. Fw = (πd2 / 4) × R. Нагрузка на сваю: 3,14 (постоянное значение) x 1600 (квадратный диаметр) = 5024. Полученное значение делим на 4 (постоянное число) и умножаем на значение несущей способности грунта: 5025/4 х 5 = 6280. Количество необходимых свай: 80 т / 6280 = 12738. Округлите полученное значение. Вам нужно 13 свай.
Помните, что для правильного выполнения свайного фундамента необходимо рассчитать количество свай. Неправильные расчеты приведут к появлению трещин в доме и постепенному разрушению его стен.
Устройство плиты на винтовых сваях
Плитная часть СПФ изготавливается в следующем порядке:
- Торчащие из грунта сваи объединяются с металлическим ростверком. Для устройства ростверкаиспользуются швеллеры и уголки размера 20 или 30. Устанавливаются элементы по периметру и внутри свайного поля по линиям установки свай. Свайное поле засыпается гравийно-песчаннойсмесью, образующей «подушку» для будущей плитной части СПФ.
- Отливается подбетонка — стяжка из тощего бетона марки В7.5 толщиной 10 см. Назначение подбетонки — выравнивание поверхности для укладки гидроизоляции и утеплителя.
- Монтаж гидроизоляции. Можно применять как современные гидроизоляционные пленки-мембраны, бикростом, технониколь, так и классику — рубероид, гидроизол.
- Монтаж теплоизоляции. Монолитная плита основания одновременно будет являться нижним слоем пола в доме, поэтому утепление положить лучше сразу, чтобы сделать пол теплым. В качестве теплоизоляции используются плиты пеноплекса толщиной 10-15 см.
- По периметру будущего монолитного перекрытия устанавливается опалубка. Высота опалубки должна быть на 10 см выше высоты (толщины) плиты.
- Внутри выполняется армирование профилем с размером ячейки 30 см. Нижний слой армирующей сетки желательно укладывать на полимерную пароизоляционную подкладку, которая будет покрывать утеплитель. Верхняя часть арматурного каркаса соединяется с выпусками ростверка.
Для усиления конструкции по торцам монтируются П-образные металлические элементы из арматуры.
- Заливка бетоном марки В15 или В20. Чтобы равномерно залить всю бетонную массу в едином направлении необходимо использовать бетононасос. Таким оборудованием всегда оснащены автобетоносмесители, доставляющие бетон. Для выравнивания бетонного слоя используется правило.
- Утрамбовка производится при помощи виброоборудования.
Заливка монолитного основания на сваях начинается с мест, где расположены наружные свайные опоры. Утрамбовка также должна производиться сначала вокруг свай, а потом по всей площади плиты.
Фундамент на винтовых сваях с монолитной плитой окончательно затвердевает через 7-10 дней. В процессе затвердевания рекомендуется соблюдать температурный режим. При сухой погоде и температуре выше +22 необходимо поливать плиту каждые 2-3 часа, чтобы избежать появления трещин. При наличии осадков нужно укрыть СПФ пленкой или соорудить временный навес.
Установка свай
Основным опорным элементом фундамента являются стойки-сваи, вмонтированные в почву на глубину залегания пород. Именно они принимают на себя всю нагрузку строения на почву. Технически допустимый вес на одну опору – до 10 тонн. Общую нагрузку при выполнении проекта делят между всеми стойками.
В зависимости от способа устройства различают:
- лопастные (винтовые) сваи
- забивные сваи
- буронабивные сваи
Забивные опоры отличаются особой прочностью и долговечностью, но для их установки требуется тяжелая пневматическая техника. Используются такие сваи в основном для массивных многоэтажных сооружений с очень большим весом. По этой причине, когда речь идет о самостоятельном монтаже, такой вариант обычно не рассматривают.
Винтовая (лопастная) свая получила свое название благодаря наличию спиральных лопастей, наваренных на металлический каркас. С их помощью стойка легко ввинчивается в землю по принципу самореза. Вкрутить опору можно вручную либо при помощи специального оборудования. Для ручной установки потребуется несколько человек. Монтаж свай осуществляют по периметру всего здания. Внутреннюю полость заливают бетонным раствором, выступающие части подвергают обработке антикоррозийным составом. С целью увеличения срока эксплуатации желательно применять опоры с покрытием, выполненным в заводских условиях.
Буронабивные сваи формируются на месте в процессе устройства фундамента. Согласно выполненному расчету в точках установки стоек производят бурение скважин. При незначительной глубине копку осуществляют вручную. Если глубина более 2 м, используют строительную технику. При бурении в нижней части каждой скважины выполняют расширение для устройства подошвы опоры. Это позволяет оптимизировать количество столбов, повысить прочность будущего фундамента.
Далее, если почва достаточно плотная, готовая скважина армируется и заполняется бетоном. В большинстве случаев ее стенки требуют дополнительного укрепления. Для этого применяют асбестовые трубы или обычный рубероид. Сформированную из такого материала трубку обкручивают проволокой и вставляют в проем, затем укладывают арматурные прутья. Причем концы арматуры немного выпускают наружу для последующего крепления ростверка. Полученная конструкция заливается бетоном с последующим виброуплотнением. Перед заливкой при необходимости выкачивают из отверстия воду.
Процесс возведения самого дома
Вначале обустраивается пол
Каркасный домик можно строить уже на следующий день после организации обвязки. Благодаря легкости такая конструкция не склонна к усадке и не нуждается в длительном выдерживании.
На обвязку устанавливаются стойки. Начинают процедуру с угловых элементов, потом переходят к промежуточным. При работе необходимо контролировать правильность углов. Чтобы каркас был жестче, его укрепляют горизонтальными брусками. Угловые стойки закрепляют подкосами. Сырье для каркаса должно быть тщательно обработано составами, защищающими от поражения грибком и повышающими пожароустойчивость. Там, где будут обустроены окна и дверные проемы, стойки монтировать не требуется.
Утепляют каркасный дом минеральной ватой
Для установки стеновых панелей потребуется купить утепляющий материал. Обычно это минеральная вата или субстанции из пенополистирола. Габариты материала зависят от таковых у брусков, задействованных в каркасной конструкции. Утеплитель монтируют плотно, без щелей, а с фасадной стороны его обклеивают гидроизоляционной прослойкой. Внутри и снаружи конструкцию покрывают листовым ОСБ и затем отделывают стены.
Кровля дома базируется на стропильной системе. Ее элементы опираются на бруски верхней обвязки. Потребуется также смонтировать фронтоны. Если используются элементы с сечением 15 на 5 см и уклон в 45 градусов, дистанция между стропильными опорами будет равна 0,7 м. Если используется добавочный утеплитель, шаг уменьшают до 0,6 м.
Особенности газобетона
Газобетон – это ячеистый бетон автоклавного твердения. За историю своего существования он нашёл применение практически во всех сферах строительства конструктивных элементов зданий и сооружений любого типа. Характерные особенности данного материала делают его весьма конкурентноспособным на рынке стройматериалов.
Основные плюсы возведения фундаментов из этого материала:
- независимость от температурных перепадов;
- легкий вес;
- быстрая укладка и простота монтажных работ;
- экологичность;
- умеренная стоимость;
- отличная тепло- и звукоизоляция;
- высокая устойчивость к морозам, а благодаря пористости вода не проникнет быстро в материал;
- универсальность: газобетон можно пилить, сверлить, благодаря чему газоблокам можно придать разную форму;
- на заводах, где изготавливают газоблоки, имеется лаборатория, которая контролирует качество материала;
- газобетон относится к каменным материалам, но считается достаточно легким материалом. Для него подойдёт почти любой тип фундамента, который отвечает требованиям по жёсткости и деформации.
Проекты
По прочности и дизайнерским решениям газобетонные блоки ничем не уступают привычному кирпичу. В них редко появляется плесень и сырость, они отлично дышат.
Как выбрать стержни?
Выбирая изделия, нужно учитывать:
- Тип и вес сооружения.
- Несущую способность опоры.
- Геологические условия участка.
Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.
Рекомендации по выбору диаметра свай:
- Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
- Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
- Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
- Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
- Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.
О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.
Виды винтовых свай
В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:
- Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
- Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.
Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:
- лопастные;
- спиральные;
- комбинированные.
По способу изготовления наконечников:
- литые;
- сварные;
- кованные.
По способу нанесения антикоррозионного покрытия:
- нанесение обмазочных материалов;
- холодное оцинкование;
- горячее оцинкование.
Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.
Заводское производство и самостоятельное изготовление
Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.
Себестоимость самодельных опор выходит в 3 раза дешевле покупных изделий, но нужно учитывать такие факторы:
Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали. Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм
Уделять внимание прочности сварочных швов. Выбирать качественные гидроизоляционные материалы
Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.
Размеры опор
Характеристики винтовых свай:
- длина трубы – от 1 м;
- диаметр сечения – от 57 мм;
- толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
- толщина лопасти – 4–5 мм;
- диаметр лопасти – 150–300 мм.
Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.
Нагрузка
Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.
Зависимость параметров отражена в таблице:
| Тип грунта | Несущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм | ||
| длина столба – 1,5 м | длина столба – 2,5 м | длина столба – 3м | |
| Пластичные глины | 3,7 | 4,4 | 5,0 |
| Полутвердые глины | 4,7 | 5,4 | 6,0 |
| Суглинки, супеси | 3,7 | 4,5 | 5,0 |
| Пески средней фракции | Не используются | 9,5 | 10,5 |
Что такое свайно-ростверковый фундамент
Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.
Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки. В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.
Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли
Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи. Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.
Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком
Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.
Как работает ростверк и что он дает
Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.
Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай. Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.
Ленточный фундамент на сваях
Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.
В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.
Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)
Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.
В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.
При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.
