Свайный фундамент своими руками на ЖБ сваях. Что такое свайный фундамент?

Основное предназначение свай заключается в равномерном распределении нагрузки, создаваемой зданием, по устойчивым слоям грунта. Их несущая способность обеспечивает давление окружающего уплотненного грунта, что делает их незаменимыми в строительстве.

Свайный фундамент

Вопрос от клиента. По моим расчетам, общий вес моего дома составит 325 тонн, размеры здания — 10 на 12 метров. Какой тип фундамента будет наилучшим для данной ситуации? Насколько верно утверждение, что свайные фундаменты предпочтительнее ленточных, и какой конкретно тип свайного фундамента подойдет для моего случая? Строительство планируется на северо-западе страны.

Перед тем как предложить ответ, важно разобраться в сущности свайного фундамента.

Фундамент из свай

Свайный фундамент — это конструкция, в которой сваи служат опорными элементами, в отличие от ленточного фундамента, который подразумевает непрерывную ленту опоры. Этот тип фундамента позволяет более эффективно распределять нагрузки по грунту и, при правильной реализации технологии строительства, защищает от некоторых недостатков ленточных фундаментов, таких как неравномерная усадка и растрескивание. Свайный фундамент является единственным подходящим решением для участков с «смешанными» или подвижными грунтами. Сваи обеспечивают надежную поддержку здания, укрепляя при этом сам грунт и предотвращая его неконтролируемое движение. Существуют разные типы свайных фундаментов, каждый из которых подходит под определенные нагрузки и условия почвы.

Рисунок 1 Свайный фундамент

Устройство свайных фундаментов

Тип свай, применяемых для фундамента, может значительно варьироваться, учитывая объем предполагаемой нагрузки, почвенные условия участка и прочие факторы. Стоит рассмотреть различные типы свайных фундаментов, чтобы выбрать наиболее подходящий вариант для вашей конкретной ситуации:

Фундамент из винтовых свай

Свайные фундаменты на основе винтовых свай подходят для несущественных зданий, расположенных на почвах с минимальным движением и уровнем грунтовых вод на глубине более 3 метров. Недостатки таких свай обусловлены их металлической природой: вилки представляют собой трубы с нарезанными лопастями на конце, что делает их зависимыми от качества металла, используемого для свай. В агрессивной среде земли такие металлы подвержены коррозии, что может со временем привести к утрате их структурной целостности. Этот фактор важно учитывать при выборе типа фундамента. Также стоит упомянуть, что этот тип свайного фундамента можно установить без специализированного оборудования, что делает его привлекательным для самостоятельного строительства.

Рис. 2 Свайный фундамент: винтовой

Фундамент из железобетонных свай

Железобетонные сваи являются одним из самых распространенных решений в частном строительстве благодаря своей высокой несущей способности. Они могут выдерживать значительные нагрузки, не вызывая повреждений самих опор. Преимущества железобетонных свай заключаются в возможности адаптировать их прочность, используя различные составы бетона и арматуры, что дает возможность индивидуально подстраивать фундамент под уникальные характеристики каждого объекта. Стойкость этих свай к агрессивным условиям окружающей среды делает их идеальными для регионов с щелочными или солеными почвами.

Рис. 3 Фундамент с железобетонными сваями

Фундамент из буронабивных свай

Фундаменты, построенные с использованием буронабивных свай, обладают непревзойденной прочностью и способны не только выдерживать вертикальные нагрузки, но и противостоять горизонтальному воздействию. Тем не менее, несмотря на множество достоинств, использование этих свай может быть экономически нецелесообразным для небольших зданий, численностью менее трех этажей. Установка таких свай требует применения обширного специализированного оборудования и значительных затрат на изготовление бетона и арматуры.

Рисунок 4 Перфорированный свайный фундамент

Перед принятием решения о выборе конкретного типа свайного фундамента необходимо выполнить проектные исследования, без которых прочность подводимого фундамента не сможет быть гарантирована, что может привести к недостаточной эффективности или к разрушению всей конструкции.

Содержание

Свайные опоры представляют собой вертикальные железобетонные конструкции, которые устанавливаются в грунт. Они обычно соединяются в верхней части с плитой основания (свайной или монолитной), которая служит на основе для стен дома. В зависимости от типа, сваи могут быть забиты, ввинчены или просто погружены в заранее подготовленные отверстия в земле.

Тип с подземной поперечной балкой

Хотя железобетонные сваи внешне и конструктивно схожи с ленточными фундаметами, отличается только длина: лента короче и располагается внутри свай, а не в земле. Такая конструкция предоставляет отличную защиту от влаги и морозов. Энергия, создаваемая сезонными процессами перемещения почвы, передается через эти опоры. Сваи должны углубляться ниже линии промерзания и поддерживаться на прочном, устойчивом слое в основании.

Виды фундамента на сваях

В зависимости от технологии установки сваи различают два основных типа свайных фундаментов:

На висячих сваях;
На подпорных сваях.

В первом случае сваи находятся в грунте без опоры на силы трения, в то время как во втором – они опираются на твердые подземные слои. Использование висячих фундаментов требует большего количества свай и более тщательной геодезической проработки участка, что делает эту технологию непрактичной для строительства традиционных двух или трехэтажных частных домов.

Расположение и расчет арматуры в ленточном фундаменте. Как вязать арматуру для ленточного фундамента?

В то же время, такой фундамент часто используется для построек с низкой высотой. В этом случае сваи забиваются не в сплошное поле, их количество значительно уменьшается. Например, для обычного дома на даче зачастую достаточно установить четыре сваи по углам и дополнительную пару под несущими стенами, что делает возможность самостоятельного выполнения свайного фундамента довольно простой задачей.

Сваи для такого типа фундамента могут быть следующих видов:

Винтовые (вкручиваемые) стальные;
Забивные железобетонные;
Буронабивные из асбестоцементной трубы с железобетоном внутри.

Типы свай для различных типов фундаментов.

Частные застройщики, занимающиеся возведением свайного фундамента из железобетона, обычно выбирают винтовые или буронабивные технологии. У винтовых свай есть серьезное ограничение по глубине ввинчивания, что создает сложность при самостоятельном выполнении. Для неглубокого заложения до 2 метров их можно просто закручивать вручную, однако для большей глубины потребуется специальное оборудование.

Ситуация с буронабивными сваями принципиально иная. Они требуют бурения отверстий подходящего диаметра, чтобы установить сваю. Даже если требуется углубление на несколько метров, выполнить этот процесс в плотном, не щебенистом грунте можно без особых проблем. Тем не менее, важно иметь предельно точные расчеты и план работы при организации свайного фундамента.

Плюсы и минусы свайного основания

Каждый тип фундамента имеет свои плюсы и минусы, и универсального решения, подходящего для всех типов почв, не существует. Однако свайные фундаменты, как правило, обойдутся дешевле в сравнении с плитными или глубокими железобетонными основаниями. Например, винтовой фундамент может обойтись на 30-40% дешевле обычного, а забивной – на 20-25%.

Наличие возможности выполнения фундаментов в условиях, где использование традиционных решений невозможно в связи с высоким уровнем грунтовых вод, пучинистыми грунтами или большой глубиной промерзания;
Высокая скорость монтажа и простота выполнения работ при их самостоятельной реализации;
Экономическая выгода – в большинстве случаев при выборе свайного фундамента можно сэкономить до трети выделенных бюджетных средств;
Минимум земляных работ – для ограничений по глубине в плитных или ленточных фундаментах обычно требуется гораздо больше копательных работ.

Сложность проведенных расчетов при проектировании;
Ограничение на применение только для легковесных сооружений;
Необходимость утепления пола и невозможность устройства подвала.

Чтобы обеспечить долгий срок службы свайного фундамента, рекомендуется проводить проектирование с привлечением профессионалов, поскольку это требует тщательной оценки характеристик почвы и других факторов. Необходимо предугадать, как будет вести себя каждая свая под нагрузкой в будущем. Даже незначительная ошибка в проектных расчетах может привести к смещению фундамента и стен, что повредит как металлическую крышу, так и перегородки внутри здания.

Пример свайного фундамента

Второй важный момент заключается в ограничении по весу здания. Для домов на свайных фундаментах предпочтительнее использовать легкие материалы, такие как каркасные или пенобетонные технологии. Их использование позволяет создавать стены, которые будут устойчивыми и долговечными при поддержании на винтовых или буронабивных сваях.

Прежде чем выбирать тип фундамента для своего дома, следует тщательно ознакомиться с характеристиками различных строительных материалов, таких как СИП-плиты, кирпич, брус, бревна, газоблоки и пеноблоки, их преимуществами и недостатками. Вес стенового материала играет значительную роль в выборе типа фундамента.

Винтовой или забивной свайный фундамент: что лучше?

Сваи могут быть различной формы, в том числе цельные или составные, с открытым или закрытым концом (Фото: Shutterstock)

Выбор между свайным и бетонным фундаментом должен основываться на типе конструкции, утверждает Александр Стешов, руководитель проектного отдела компании ООО «МосОптТорг». Если это позволяет уровень нагрузки и условия грунта, выбор в пользу винтовых свай может быть более выгодным. Альтернативой являются бетонные сваи, которые имеют многолетний опыт успешного применения без каких-либо проблем, на протяжении более 100 лет. В то время как использование винтовых свай в жилищном строительстве сравнительно новое.

Свайно-винтовой фундамент

Такой фундамент активно используется для строительства частных домов. Он прекрасно подходит для возведения легких каркасных или щитовых конструкций (Фото: Shutterstock).

Свайно-винтовой фундамент состоит из ряда металлических стержней, оснащенных рабочими лопастями, которые ввинчиваются в грунт на нужный уровень ниже несущих стен. По мнению эксперта, данный тип фундамента имеет привлекательные низкие цены и простоту монтажа.

Александр Стешов, руководитель проектных решений компании ООО «МосОптТорг»:

— В сфере строительства существует мнение, что срок службы винтовых свай составляет 50-70 лет. Это мнение связано с коррозией, которая может возникнуть на соединениях между сваями и землёй. Однако за всю историю применения винтовых свай в частном жилищном строительстве в России, которая насчитывает уже около 20 лет, не было зафиксировано ни одной проблемы с их эксплуатацией.

Преимущества:

Простота и высокая скорость монтажа. Не нужно выполнять трудоемкие земляные работы и использовать тяжелую технику. Установка опор может быть осуществлена небольшой группой людей всего за пару дней;
Возможность монтажа на неровных участках. За счет применения свай разной длины монтаж фундамента возможен на небольших склонах, без необходимости выравнивания площадки;
Экономичность. Финансовая выгода — это один из основных факторов выбора такого типа основания.

Как правильно залить фундамент для частного дома своими руками. Как правильно заливать фундамент?

Недостатки:

Сравнительно низкая несущая способность. Этот вариант подходит только для легких строений и сооружений. Например, возводить монолитные дома на таком фундаменте нецелесообразно;
Ограниченный срок службы, связанный с устойчивостью к коррозии;
Не подходит для всех звеньев грунта. Например, винтовые сваи не устанавливаются в условиях близкого залегания грунтовых вод или на сложных скальных почвах;
Требуется аккуратный транспортировочный процесс для защиты антикоррозионного покрытия:

Бетонный забивной свайный фундамент

Данный тип фундамента подходит для кирпичных и каменных строений, однако чаще всего возводится под промышленными и многоэтажными зданиями (Фото: Shutterstock)

Виды ростверков для свайного фундамента

Софит представляет собой балку или плиту, которая соединяет верхушки свай и дополнительно перераспределяет нагрузку на эти опоры. В качестве материала для софита могут использоваться железобетон, металл или дерево.

Существует три основных типа софитов, которые различаются в зависимости от типа установки:

Монолитный. Этот тип софита используется для набивных, буронабивных и забивных свай. Он отличается высокой трудоемкостью и сложностью выполнения, поэтому его применение рекомендуется в местах с высокими нагрузками;
Сборно-монолитный. Он состоит из готовых железобетонных изделий, которые соединяются путем замоноличивания. Такой тип часто используется в промышленных объектах;
Сборный. Выполненный из металлических или деревянных балок, соединенных между собой. «Этот тип софита наиболее простой в монтаже и рекомендован для использования с винтовыми сваями для построек из дерева, хозяйственно-бытовых сооружений, навесов и входных площадок», — утверждает Сергей Шурута.

Также софиты различаются по высоте:

Высокий. Находится на значительном расстоянии от поверхности земли. Рекомендуется для деревянных зданий, так как это обеспечивает вентиляцию и помогает избежать увлажнения конструкций, а также в случаях, когда здание расположено на склоне;
Повышенный. Устанавливается на уровне с грунтовым слоем, при этом под ростверк формируется песчано-щебеночная подушка толщиной 15-20 см. Этот вариант часто используется с монолитной конструкцией софита, а его преимущество заключается в том, что такая конструкция затрачивает меньше тепла для утепления;
Низкий. Устанавливается ниже уровня земли. Строительные эксперты не рекомендуют использовать этот тип в пучинистых грунтах из-за высокой вероятности его фундамента выдавливаемости, а также отмечают наличие значительных объемов земляных работ.

Телеграм-канал РБК-Недвижимость

Контроль качества

Требования к проверке выполненных работ изложены в своде правил СП 45.13330.2017. Ранее подобная проверка осуществлялась согласно СНиП III-9-74, однако этот документ был аннулирован.

Приемка фундаментов производится согласно актуализированным редакциям СНиП 24.13330 (2018 и 2019 годы) «Инспекция:

геометрические параметры основания,
правильность его установления,
точность по вертикали и горизонтали исполнения сваи.

Документ также перечеркивает список ГОСТов для материалов, грунтов и других составляющих фундаментных работ.

Относятся ли к капитальным строениям?

Является ли дом на сваях капитальным строением и считается ли он гаражом? Прочный фундамент нельзя демонтировать без разрушения строения. К такому типу фундамента относятся как железобетонные, так и винтовые сваи.

Строения, возведенные без должной регистрации, считаются некрытыми и представлены в виде:

сараев,
беседок,
гаражей,
бытовок,
навесов и теплиц.

Таким образом, специфика участка и осуществление официальной регистрации оказывают влияние на классификацию фундамента как постоянного сооружения. Построенные на сваях хижины с установленным освещением и различными коммуникациями могут стать капитальными постройками лишь после регистрации.

Как выбрать сваи?

С растущей популярностью свай становится все более важным выбор правильных опор для конкретного фундамента. Если вы планируете устанавливать сваи сами, то лучшим решением будут винтовые и забивные сваи.

Типы и виды опор

Сваи изготавливаются из разных материалов. Выбор соответствующего типа сваи зависит от несущей способности грунта, уровня грунтовых вод, предполагаемой нагрузки и глубины промерзания грунта.

Вот основные типы свай:

Свайно-плитный. Этот тип железобетонного фундамента используется обычно для многоэтажных объектов. Подробности о линии свайно-плитного фундамента можно найти здесь.
Свайно-забивной. Устанавливаются сваи с применением специальных механизмов, таких как вибропогружатели. Более детально об этом можно прочитать здесь.
Свайно-винтовой. Фундамент на винтовых сваях обойдется значительно дешевле, чем возведение любого другого типа. Дополнительная информация по свайно-винтовому фундаменту доступна тут.
Свайно-буровой. В этом случае сваи выполнены из железобетонных столбов, которые устанавливаются в пробуренные скважины.
Сваи ТИСЭ. Это основание на основе свайно-ленточной конструкции, состоящее из буронабивных опор с уширением внизу, и железобетонного софита. Более подробно об этом типе можно прочитать здесь.
Свайно-буронабивной. Опоры создаются прямо на площадке путем заливки бетона в пробуренные скважины. Информация о характеристиках этого типа фундамента представлена здесь.
Деревянные сваи. Используйте, когда грунты слабые. Изготавливаются с условием, чтобы их нижняя часть упиралась в плотный слой.
Комбинированные. В таком типе сваи нижняя часть изготовлена из заводского железобетонного столба, а верх – из железобетона. Этот тип рекомендуется применять при необходимости пробивки слабых грунтов для обеспечения опоры на песчаный слой. Более подробно рассматриваются вопросы монтажа комбинированных свай в данной статье.
Свайно-набивной. Это железобетонные конструкции, которые изготавливаются путем установки в скважину арматурного каркаса с последующей заливкой бетона. Больше информации читайте здесь.

Два способа строительства фундамента из покрышек своими руками. Фундамент из покрышек как правильно сделать?

Типы и виды свайных фундаментов детально рассматриваются в данном материале, буроинъекционные сваи — в этой статье. Как произвести монтаж буронабивных и железобетонных свай можно найти в этом разделе, а о том, как выбрать диаметр сваи — здесь. Также доступна информация о том, как самостоятельно изготовить сваи.

Цена возведения данной структуры

Как было упомянуто ранее, одним из преимуществ свайных фундаментов является их относительно невысокая стоимость при строительстве. Когда речь идет о ценах на строительство такого фундамента, следует учесть следующие моменты:

При создании свайно-винтового фундамента для бани размером 5 на 6 метров потребуется примерно 40 000 рублей.
При строительстве свайно-винтового основания для каркасного дома, размером 8 на 10 метров, стоимость возрастает до 150 000 рублей.

Не забывайте, что стоимость крыши может добавить 10-20% к итоговой цене фундамента, в зависимости от используемого материала.

Необходимые расчеты

При строительстве любого типа фундамента ключевым моментом является выполнение необходимых расчетов с самого начала. Для свайных фундаментов существует несколько различных расчетов. Это задача, которая относительно проста для опытного проектировщика, а само строительство может занять от нескольких часов до нескольких дней.

Во время расчетов следует принимать во внимание, что фундамент должен быть спроектирован таким образом, чтобы нагрузка распределялась равномерно. Недопустима концентрация напряжений в каком-либо конкретном месте конструкции. Более того, необходимо учитывать, что в случае недостаточной несущей способности прямо имеется риск провалов или чрезмерной осадки. Этот процесс может быть весьма нерегулярным.

Рекомендуется размещать сваи по следующим принципам:

На пересечении наружных и внутренних стен, потому что здесь наблюдается максимальное давление со стороны грунта;
На углах наружного периметра, что также дает возможность значительно повысить устойчивость конструкции к движениям грунта;
В точках пересечения внутренних стен для улучшения равномерности распределения нагрузки.

В большинстве проектов рекомендуется, чтобы расстояние между указанными точками не превышало 3 метров. Тем не менее, для длинных стен следует учитывать максимальное расстояние между сваями в 3 метра. Другие расчеты могут включать определение нагрузки, передаваемой на грунт, оценки типа почвы и ее несущей способности.

Проведение работы по установке свайного фундамента

Как уже отмечалось, эту работу вполне можно выполнить самостоятельно. Процесс относительно прост, хотя для установки свай может понадобиться специализированное оборудование. Ниже представлена пошаговая инструкция:

Выравните грунт на участке при возможности. Небольшие перепады могут быть допустимы, однако при слишком высокой разнице следует приобретать сваи большой длины.
Произведите разметку и установите точки для ввинчивания свай, используя, например, капроновый шнур, натянутый между колышками.
Установку свай начинаем с той, которая находится на самой высокой точке, так как она может задавать уровень всей конструкции.
Сваи могут быть закручены вручную или с помощью специализированного оборудования в зависимости от необходимой глубины.
После установки всех свай следует тщательно проверить, расположены ли их верхние точки примерно на одной линии.
На верхушке устанавливается головка, которая требует значительного внимания к изоляции.
Для соединения свай используются уголки размером 50×50 мм. Уголки завариваются под углом к конструкции.
На сваях размещают ростверк из бруса, который скрепляется с головками с помощью болтов.

Из всего вышеперечисленного видно, что конструкция каркаса свай довольно проста и не требует большого количества специалистов или специального оборудования для монтажа.

В заключение стоит отметить, что в современном строительстве все чаще выбираются свайные фундаменты. Однако они наиболее эффективны для легких каркасных конструкций, так как не обладают высокой несущей способностью.