Свайный фундамент – особая конструкция, предоставляющая возможность сооружать дом на слабых грунтах. Такой тип основания под дом широко применяется как в гражданском, так и в промышленном строительстве. Благодаря свайному фундаменту можно на слабых грунтах построить дом в несколько этажей, а также – быстрее выполнить работу по обустройству технического подполья. Свайный тип фундамента также с успехом используется при строительстве коттеджей и дачных домиков.
Причины выбора свайного фундамента
Существует несколько причин, по которым при строительстве дома отдаётся предпочтение свайному фундаменту.
- Слабый поверхностный слой грунта. К разновидностям слабых грунтов относятся растительные почвы с большим количеством примесей торфа и перегноя, переувлажнённые песчано-глинистые почвы, суглинки и глины, переувлажнённые лессовидные почвы. Обычно слабый грунт находится на поверхности, а глубокие слои почвы имеют большую плотность. При строительстве нового дома на таком грунте требуется перенос нагрузки на глубокие слои, поэтому фундамент свайного типа будет идеальным решением. Такой вариант фундамента подходит даже для сложных пучинистых грунтов;
- Свайные фундаменты могут использоваться в плотных грунтах, когда выполнение полноценных земляных работ (рытьё котлована, засыпка, вывоз лишнего грунта с участка) становится затруднительным.
Итак, если вы хотите сократить временные и материальные затраты при обустройстве основания под дом, то свайный фундамент – это как раз то, что вам необходимо. К примеру, для установки свай диаметром 30 см и длиной около 3 м вам понадобится выкопать всего 0.2 м3 грунта, используя бур. Для сравнения, при обустройстве фундамента ленточного типа объём земельных работ будет в разы выше.
Какими бывают свайные фундаменты?
Существует много разновидностей свайных фундаментов и многие из них требуют для своего обустройства задействования специализированной строительной техники. В нашей статье будут рассмотрены только те варианты свайных оснований, которые можно создать своими руками. Но для начала разберём, от каких факторов будет зависеть тип свайного фундамента.
- От применяемого в строительстве типа свай и способа их изготовления;
- От особенностей расположения свай под основным строением;
- От конструктивных особенностей ростверков;
- От уровня заглубления свай в грунт;
- От тех функций, которые выполняют сваи в грунте.
Разновидности свай
Перед началом строительства свайного фундамента своими руками нужно разобраться, что же представляет собой основной конструктивный его элемент, а именно – свая? Этим понятием характеризуется металлический стержень большой длины, погружаемый в грунт на определённую глубину. Эти элементы продаются уже готовыми, или могут изготавливаться своими руками непосредственно в момент возведения фундамента. У готовых свай имеется острый край, благодаря которому заглубление в почву происходит легче. Забивка готовых свай осуществляется при помощи специальной техники. Самодельные же сваи требуют бурения скважин с последующим их армированием и бетонированием.
Существует несколько способов изготовления свай, различных по:
- Форме сечения (поперечного или продольного);
- Способу изготовления;
- Используемому материалу;
- Методу погружения в грунт.
Длину свай определяют во время составления проекта фундамента, обычно этот параметр составляет 3-6 м.
Различаются сваи и по способу забивки в грунт:
- Бетонные и железобетонные набивные конструкции, формирующиеся посредством бурения скважины определённого диаметра с целью последующего её армирования и бетонирования;
- Винтовые сваи – погружаются в грунт при помощи ввинчивания (их нижний край имеет структуру сверла);
- Забивные сваи – погружаются в грунт при помощи мощного механического воздействия (при этом используются вспомогательные механизмы и специальная техника);
- Буровые железобетонные сваи (железобетонные конструкции устанавливаются в заранее пробуренные скважины).
По принципу размещения сваи разделяют на:
- Одиночные элементы, представляющие собой отдельно стоящую опору;
- Объединённые конструкции в виде лент, располагаемых по всему периметру стен постройки и обеспечивающими равномерное распределение нагрузки. Установить свайный фундамент можно в один или несколько рядов;
- Объединение свай в кусты, под колоннами каркасных остовов и несущих конструкций.
В большинстве случаев фундаментные сваи устанавливаются вертикально, но иногда эти элементы могут располагаться под небольшим наклоном (такой вариант обустройства свай используется, в основном, на слабых грунтах, склонных к подвижкам под воздействием обильных осадков).
Существует ещё различие свай по способу воздействия на грунт и функциональным возможностям.
- Сваи-стойки передают нагрузку от здания к глубинным слоям грунта, находящимся под слабыми почвенными слоями. При использовании таких свай фундамент вообще не проседает;
- При использовании висячих свай нагрузка передаётся посредством трения грунта об их стенки.
Какие материалы используются для изготовления фундаментных свай?
Сваи для обустройства фундамента могут изготавливаться из разных материалов. В основном это:
- Железобетон. Если имеется строительная техника, то сваи из этого материала можно изготовить прямо на месте строительства. Служат железобетонные сваи достаточно долго – более 100 лет, а для их создания применяется бетон М200;
- Дерево. Данный материал для строительства свайного фундамента используется редко из-за хрупкости, подверженности гниению и дороговизны натуральной древесины. Сваи из дерева представляют собой ровные, очищенные и отполированные столбы до 34 см в диаметре и длиной около 8.5 м. Для изготовления таких свай используются, в основном хвойные породы (ель, сосна, пихта). Если такие сваи и применяются в строительстве, то их перед заглублением в грунт хорошо обрабатывают антисептическими препаратами;
- Сталь. Сваи из стали имеют много недостатков. Если по длине стальные трубы составляют более 3 м, а их диаметр – больше 10 см, то для монтажа потребуется привлечение специальной техники. Для таких элементов фундамента нужно большое количество металла, что приводит к сильному удорожанию свай. Кроме того, необходимо обязательно обрабатывать стальную поверхность антикоррозийными составами.
Технология возведения свайного фундамента
Строительство свайного фундамента является более технологичным в сравнении со столбчатым или ленточным основанием. Для обустройства свайного фундамента всего лишь необходимо пробурить в грунте скважину определённого диаметра, установить в неё арматуру и залить бетоном. Главным достоинством фундамента свайного типа является то, что бурение отверстий можно проводить вручную, при помощи бура. Выполняется строительство основания дома на сваях в несколько этапов:
- Бурение скважин. Для каждого отдельного строения количество фундаментных свай будет различным. Здесь всё зависит от того, какой вес будет у дома и какие эксплуатационные нагрузки предполагаются на фундамент. Количество буронабивных свай обязательно отмечается в плане-схеме. Если бурение скважины осуществляется вручную, то необходимо учитывать, что максимальный диаметр отверстия будет составлять около 300 мм (этот параметр зависит от выбранного бура). А вот глубина скважины, сделанной ручным буром, будет составлять 5 м или больше (штанга ручного бура обычно имеет функцию регулировки). В ручных бурах режущие лопасти устроены таким образом, что в процессе бурения вам не придётся прилагать много усилий. Если возникает необходимость в бурении скважины большего диаметра (500 — -600 мм), то для работы лучше будет использовать электрический или моторизованный бур.
- Армирование и бетонирование свай фундамента. После того, как подготовлено необходимое количество отверстий под сваи, приступают к установке этих конструктивных элементов фундамента. Для этого подготавливаются трубы из рубероида, которые должны соответствовать диаметру скважин, а по длине должны примерно на 20-30 см их превосходить. Верхний край такой трубы рекомендуется изготовить из нескольких слоёв рубероида, сделав обвязку. Этот участок сваи будет одновременно выполнять функции опалубки. После этого трубу можно аккуратно вставить в подготовленную скважину. Иногда на дне скважины (особенно, если она слишком глубокая), скапливается вода. Если её слишком много (более 1/4 всей глубины ямы), то прежде, чем делать бетонную заливку, жидкость нужно откачать. Почему не рекомендуется формировать сваи только из бетона, без использования армирующих труб? Дело в том, что армирование позволяет сделать внешнюю поверхность сваи более гладкой, а это, в свою очередь, снижает вероятность воздействия сил морозного пучения на эти конструктивные элементы фундамента. После того, как скважина сформирована и в ней установлена арматура, необходимо сделать ещё и пространственное армирование. Для этого скрепляют при помощи поперечных элементов по три вертикальных прутка диаметром 6 мм, выдерживая между ними шаг в 600 мм. Такое устройство позволит увеличить прочность свайных столбов. Вертикальные прутки, используемые в качестве соединительных элементов для столбов и ростверка, рекомендуется выводить выше бетонной заливки на высоту ростверка минус 3 см. Когда каркас установлен, в скважину заливается слой бетона 40-60 см, после чего выполняется его уплотнение при помощи специальных строительных вибраторов;
- Обустройство ростверка. Ростверк фундамента – это специальная конструкция, при помощи которой объединяются все сваи и равномерно распределяются нагрузки на почву и сваи. Существует несколько разновидностей ростверка: низкие, высокие, сборно-монолитные, сборные или монолитные. Низкие ростверки заглубляются в почву, и в результате этого часть нагрузки от здания передаётся на грунт. Высокие же ростверки передают нагрузку на почву полностью. Ростверки различают и по типу размещения свай (эти конструкции могут быть монолитными или железобетонными сборными). Нужно отметить, что ростверк ни в коем случае не должен пересекаться или разрезаться техническими трубопроводами. При бетонировании свай нужно следить, чтобы арматурный стержень располагался строго вертикально. На оголовок сваи потом укладывают следующий стержень арматуры, уже горизонтально. Его длина должна соответствовать ширине сваи. Образовавшийся при выполнении данной работы монтажный стык необходимо забетонировать, а верхние участки вертикальных стержней – приварить к петлям ростверка, используя для этого арматурные стержни. После завершения обустройства ростверка необходимо заполнить все швы раствором цемента или мелкофракционным бетоном.
Когда свайный фундамент использовать не рекомендуется?
Несмотря на многочисленные достоинства фундамента свайного типа и невысокую его стоимость, есть у этой конструкции и несколько недостатков.
- Свайные фундаменты не подходят для горизонтально подвижных грунтов (просадочных и набухающих). Определить тип почвы можно только при использовании специального геологического оборудования;
- Обустройство свайного фундамента осложняет дальнейшую процедуру возведения цоколя. Расстояние между сваями необходимо чем-то заполнять (обычно рекомендуют делать забирку, аналогичную конструкции столбчатых фундаментов). Но для этого придётся увеличить материальные и временные затраты.
Теперь вы знаете, как можно сделать свайный фундамент своими руками, и в каких случаях нужно отдавать предпочтение этому типу основания. Вам необходимо хорошо изучить все достоинства и недостатки свайного фундамента, чтобы потом не пожалеть о своём выборе.
Видео по теме: