Свайный фундамент все чаще используется в строительстве частных жилых домов. Как правило, он применяется для небольших и легких зданий, но в некоторых случаях такая конструкция является единственным приемлемым вариантом для строений любого типа. В этой статье рассмотрим условия его применения, технологию возведения, а также достоинства и недостатки.
Содержание статьи:
- Применение свайного фундамента
- Достоинства конструкции
- Проектирование и правила
- Виды свай
- Обвязка фундамента
- Частые ошибки при проектировании и строительстве
- Отделка свайного фундамента
Свайный фундамент представляет собой систему из установленных в определенном порядке опор – свай. Все опоры соединены друг с другом ростверком – железобетонной или металлической рамой, контуры которой повторяют расположение будущих несущих стен дома.
Главное отличие такой конструкции от распространенного ленточного фундамента – в наличии пространства между зданием и грунтом: дом как бы «висит» над землей. Просвет между опорами может быть как видимым, так и скрытым, благодаря засыпке грунтом или декоративной отделке.
В частном жилищном строительстве такой вид основания здания получил широкое применение с приходом на рынок небольших и легких каркасных домов. Поскольку их главным преимуществом является невысокая стоимость и большая скорость возведения, каркасная технология зачастую подразумевает создание фундамента, базирующегося на отдельных опорах.
Применение свайного фундамента
Традиционно такие конструкции использовались в сложных условиях строительства. В первую очередь, к таким условиям относятся чрезмерно влажные, подвижные и неустойчивые грунты, возможность затопления дома, вечная мерзлота и другие факторы.
Классические виды фундамента (ленточный, плитный и другие) базируются на верхних слоях почвы, передавая на них нагрузку от здания. Поскольку верхний слой грунта может быть непрочным, такие основания дома не обеспечивают надежность и безопасность использования жилища.
Сваи забиваются или вкручиваются в землю на большую глубину. Благодаря этому, появляется возможность передать вес строения на крепкие, глубоко залегающие слои почвы. Это позволяет возводить здания не только на сложных грунтах, но и в условиях возможного затопления: подъем воды в находящемся рядом водоеме не размоет фундамент и не нанесет ущерба постройке.
Также свайный фундамент используется тогда, когда нельзя произвести выемку грунта. Подобная ситуация может сложиться при возведении здания в непосредственной близости от других строений, либо в месте, где нельзя нарушать созданный ландшафтный дизайн.
Достоинства конструкции
Широкая сфера применения
Основным функциональным преимуществом является возможность использования в таких условиях, где применение других конструкций невозможно. Яркий пример – вечная мерзлота, либо болотистая местность. Возведение традиционного ленточного основания для строения потребовало бы выемки большого количества грунта, осушения территории либо создания сложной и дорогой дренажной системы.
Свайный фундамент широко применяется не только для зданий, но и различных сооружений. Распространенным примером можно назвать всевозможные капитальные ограды, например, массивный металлический или деревянный забор. В этом случае, сваи представляют собой основу для него, а ростверк выглядит не как рама или плита, а имеет форму бруса.
Невысокая стоимость
Для строительства свайного фундамента требуется только установить сваи и создать ростверк – систему перемычек между ними. Отсутствует необходимость в проведении трудоемких земельных работ, вывозе грунта, закупке бетона и т.д. Благодаря этому появляется возможность сэкономить финансовые средства и ускорить возведение дома.
Надежность
Правильно спроектированная система свай равномерно передает нагрузку от здания на крепкие слои грунта. Отсутствие перекосов, вызванных смещением почвы, гарантирует целостность дома и его долговечность. Современные опоры имеют большой срок службы, а технологии их установки позволяют точно задать положение каждого элемента. Это положительно влияет не только на срок службы вашего жилища, но и на целостность мест ввода в дом различных «жестких» коммуникаций. Например, при водоснабжении частного дома, трубопровод не подвергнется деформации в месте прохода через стену, что может произойти при неверном выборе типа фундамента.
Возможность создания без применения техники
При строительстве небольшого легкого здания опоры можно установить вручную. Для этого используется одна из разновидностей – винтовая, подразумевающая наличие специальных лопастей, которые по типу бура создают в грунте установочный проход. Закрутить такие опоры можно без использования какой-либо техники.
Проектирование и правила
Чтобы получить качественный и прочный свайный фундамент, важно начать работу с инженерно-геодезических изысканий, расчетов и подготовки проектной документации. В случае со свайным видом изучение участка под возведение здания является обязательным.
При установке сваи должны достичь твердых и устойчивых слоев грунта, поэтому необходимо убедиться в наличии таких слоев на приемлемой глубине. От этого напрямую зависит длина каждой опоры, а также конечная стоимость всей конструкции.
Проведение работ по определению характера грунта в месте строительства нужно доверить специалистам. От точности изучения участка зависит не только количество денежных средств, потраченных на возведение дома, но и его долговечность, а также безопасность использования.
Чтобы определить возможный тип будущего свайного фундамента учитывают следующие факторы:
- глубина залегания крепкого слоя почвы, который не подвержен деформациям и смещениям,
- характеристики грунта на месте строительства,
- тип возводимого здания: его площадь, количество несущих стен, назначение,
- проектная нагрузка, которую будет создавать строение на почву,
- рельеф местности на строительной площадке,
- возможность затопления (в межсезонье, паводок или при сильных дождях),
- наличие или отсутствие в здании подвальных помещений.
Учитывая эти и другие параметры, принимают решение об использовании того или иного типа основания для дома. Исходя из данных, представленных в инженерно-геологическом отчете (составляется по результатам геологических изысканий), выбирают тип используемых опор, определяют их длину и сечение.
Следующий этап проектирования и подготовки свайного фундамента заключается в испытании опор на прочность. Существует два метода: статический и динамический. Их основное различие – в стоимости и точности измерений. Лучшим методом является статический, однако из-за солидной стоимости его часто заменяют динамическим.
Сваи испытывают для определения нагрузки, которую они принимают от здания, а также для составления схемы, по которой они будут устанавливаться на участке. Данная схема называется свайным полем и может корректироваться в определенных пределах в зависимости от распределения веса на каждую опору. Для достижения баланса в поле добавляют или убирают некоторое количество опор.
Еще одним важным моментом проектирования является расчет осадки свайного поля. Осадкой называется вертикальное смещение опор, происходящее в результате появления нагрузки от построенного здания. Это явление может приводить к перекосу и разрушению ростверка, уменьшению прочности конструкции и другим неприятным последствиям.
Нормативную величину осадки рассчитывают на этапе проектирования. Полученный результат учитывают при выборе длины и сечения каждой опоры, а также при определении мест их установки.
Виды свай
Сваи, применяемые при создании фундаментов, имеют различную конструкцию и назначение. В первую очередь, они делятся на те, которые опираются на твердые слои почвы, являясь основными опорами здания, и те, которые просто вставлены в грунт, не имея четкой опоры. Второй тип используется для распределения нагрузки и применяется только при большом количестве установленных опор.
Забивные
Данный вид широко используется при возведении больших многоэтажных домов. Такие сваи способны выдержать огромные нагрузки, поэтому представляют собой массивные железобетонные балки, которые забиваются в землю при помощи специальных машин. В силу высокой стоимости аренды подобной техники, забивной вид практически не используется при строительстве частных домов.
Буронабивные
Изготавливаются на месте строительства из бетонного раствора и армирующих материалов. Создание таких свай начинается с бурения установочных шахт на участке согласно заранее спроектированной схеме. Каждая шахта армируется и заливается бетоном. При некоторых видах грунта возможна установка обсадочных дополнений в виде полой трубы, рубероида или полиэтиленовой пленки. Во многих случаях обсадка буронабивных опор остается в шахтах в качестве гидроизоляции.
Главным достоинством буронабивного вида является установка на малых строительных площадях. Недостатком можно назвать невозможность использования в местности, где могут происходить горизонтальные смещения грунта.
Винтовые
Самый применяемый в индивидуальном жилищном строительстве вид свай, конструкция которого позволяет достаточно легко и быстро создавать свайное поле даже без применения какой-либо техники. Представляет собой металлическую трубу, имеющую лопасти определенной формы. Благодаря их наличию, трубу можно закрутить в землю, как саморез в лист металла. При использовании небольших опор эту операцию проделывают вручную. Этот вариант идеально подойдет для возведения компактного садового домика или строительства бани в Челябинске.
Достоинством винтового фундамента является низкая стоимость, простота монтажа и высокая надежность. Отрицательным моментом можно назвать небольшой срок службы – около 70 лет. Еще один недостаток фундамента на винтовых сваях – недостаточная прочность, поэтому его чаще используют при строительстве легких каркасных домов.
Обвязка фундамента
Как уже говорилось выше, сваи соединяются в единую конструкцию при помощи ростверка. Он выполняется из различных материалов и чаще всего представляет собой раму, как правило, со сложным контуром, повторяющим стены дома. Самым надежным ростверком является железобетонная плита, которая укладывается поверх опор. Она придает свайному фундаменту максимальную прочность, но такое решение не всегда целесообразно из-за большого веса и высокой стоимости. При строительстве легких частных домов чаще всего используют именно раму.
Ростверк из металла надежен и обладает большим сроком службы при наличии достойного защитного покрытия, предохраняющего металл от коррозии. Металлические части такой конструкции соединяются друг с другом при помощи сварки. В качестве элементов ростверка могут выступать профиль, швеллер или уголок. Допускается крепление частей и болтами, но для этого на каждой опоре должны быть специальные площадки под крепеж. Болтовое соединение балок ростверка требует очень точной установки свай, так как даже небольшая погрешность в их расположении приведет к несовпадению отверстий под болты.
Частые ошибки при проектировании и строительстве
При проектировании и возведении свайного фундамента можно допустить множество ошибок, которые отрицательно скажутся на его эксплуатационных качествах.
Неточности геологических исследований
Одной из распространенных ошибок является непрофессиональное проведение или полное отсутствие геологических изысканий на участке строительства. Поскольку от данного этапа зависит правильность практически всех последующих действий, неквалифицированная оценка грунта может свести на нет все труды.
В данном случае возможны следующие последствия:
- неправильно рассчитанное количество опор,
- слишком большие нагрузки на них, приводящие к излому или чрезмерной осадке,
- перекос фундамента,
- невозможность создания ростверка и т.д.
Несоблюдение технологии установки свай
Все типы свай имеют определенную технологию установки, нарушение которой влечет уменьшение их надежности. Из-за большой осадки или чрезмерных погрешностей в форме свайного поля вся конструкция может быть перекошена, что в свою очередь создаст проблемы при строительстве и эксплуатации дома. Отдельное внимание следует уделить установке свай при подготовке фундамента для зданий специального назначения. Например, при строительстве гаража, необходимо учитывать переменные нагрузки на пол (въезд-выезд автомобиля) и возможность воздействия на сваи агрессивных технических жидкостей.
Неправильно подобранный ростверк
От ростверка напрямую зависит жесткость конструкции свайного фундамента. Выбор материалов для его создания должен производить специалист при изначальном расчете. Качественный ростверк способен существенно усилить основание вашего дома, сделать его надежней и долговечней.
Отделка свайного фундамента
Дом, построенный на сваях, отличается тем, что не стоит на земле всей нижней плоскостью. Грубо говоря, под полом существует пространство, которое может отрицательно сказаться на внутреннем климате помещений. Ветер, задувающий в промежуток между грунтом и зданием, способен охлаждать пол. Поэтому практически всегда свайные конструкции имеют декоративную отделку, которая улучшает внешний вид и предотвращает сквозняки под домом.
Для этой цели применяют любые материалы, предназначенные для наружной отделки зданий. Свайный фундамент можно закрыть сайдингом, кирпичом, досками, плитками и даже навесным фасадом. В качестве утеплителя чаще всего используют плиты из полистирола или современные волокнистые утеплители, напоминающие минеральную вату. При постройке хозяйственного здания, например, сарая или «летней кухни», для декорирования фундамента могут применяться материалы для внутренней отделки помещений, например, пластиковые панели.
Компания «Стройсервис» предлагает профессиональные услуги по созданию свайных фундаментов любой конструкции. Наши специалисты помогут в организации геологических изысканий, выборе свай, проконсультируют по стоимости и срокам изготовления конструкции. Начав строительство собственного дома вместе со «Стройсервисом», вы можете получить целый комплекс других услуг, начиная от ввода электролинии в жилище до создания автономной канализации в Челябинске. Богатый опыт нашего коллектива – для вас!