Немалую часть территории России занимают регионы со сложными гидрогеологическими условиями.
Строительство в таких районах затруднено из-за низкой несущей способности грунта, подвижности, текучести или пластичности подстилающих слоев.
Единственным вариантом создания опорных конструкций является свайный фундамент, который опирается на глубинные прочные грунтовые слои, обладающие достаточной твердостью.
Использование свай началось очень давно, технология строительства отработана и хорошо изучена.
Рассмотрим свойства свайного основания, его особенности, положительные и отрицательные качества.
Что такое свайный фундамент
Свайный фундамент является опорной конструкцией для зданий и сооружений, выстроенных на неустойчивых грунтах со слабой несущей способностью. опорами являются вертикальные стержни — сваи, погруженные в грунт на достаточную глубину, чтобы удерживаться за счет силы трения или за счет опоры на твердые слои.
Стены дома устанавливаются на ростверк — пояс обвязки, принимающий нагрузку от веса постройки и передающий ее на опоры.
Система свай образует т.н. свайное поле, которое по периметру и по линиям внутренних несущих стен обвязывается ростверком.
Плюсы
К достоинствам свайного фундамента принято относить:
- Высокая несущая способность. Одна Ж/Б свая, даже сразу после погружения, способна принимать нагрузку около 20 т и больше. После набора конструкционной прочности (восстановления прочности грунта) несущая способность возрастает до максимума.
- Скорость монтажа намного опережает процесс строительства любого другого типа основания. Погружение одной сваи на глубину 4 м машинным способом (распространенный вариант) занимает несколько минут. Единственным замедляющим работу моментом является необходимость дать сваям время на «отдых» — выдержку для восстановления грунта. Специалисты этот период называют «обсос», имея в виду плотное обволакивание ствола частицами грунта. Обычно этот процесс занимает до 20 дней, в течение которых давать на опоры нагрузку не следует.
- Возможность строиться на самых сложных грунтах и в любое время года. Иногда звучат сомнения в возможности погружения свай в мерзлую почву. При этом, сильно твердеет только самый верхний, относительно тонкий слой. Ниже грунт практически всегда находится в одном и том же состоянии и пригоден для выполнения любых работ.
- Использование свайного фундамента нередко оказывается дешевле, чем строительство ленточного основания такого же размера. В особенности наглядно это проявляется на фундаментах большой площади. Приходится тратить большие количества материалов, трудозатраты возрастают пропорционально величине основания. Свайный фундамент в таких условиях заметно выигрывает и в скорости работ, и в стоимости.
Минусы
Недостатками свайных фундаментов являются:
- Для выполнения работ необходима качественная геологическая разведка участка и подробный анализ грунта. Производится пробное бурение на всю предполагаемую глубину погружения свай. Все работы должны выполняться подготовленными и опытными людьми, что нередко становится серьезной проблемой.
- Для погружения свай требуется строительная техника, подход которой на участок не всегда возможен. Чем больше размеры свайного поля и длина стволов, тем труднее организовать и согласовать наличие необходимых механизмов и людей, которые ими управляют.
- Нет возможности создания нормального подвала. Максимум, на что можно рассчитывать — небольшое техподполье, где могут располагаться некоторые коммуникации.
Несмотря на присутствие отрицательных сторон, свайные фундаменты позволяют строиться на проблемных участках, благодаря чему они широко распространены в России и других странах.
Виды
Существуют различные варианты конструкции свай. Они делятся на категории по различным признакам.
Используемый материал:
- Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. При погружении на свободный торец одевают специальный оголовок, защищающий его от расклепывания. Устанавливаются только забивным способом, имеют относительно малую длину. В последнее время практически вышли из употребления из-за низких эксплуатационных качеств древесины, но еще кое-где встречаются в частном строительстве. Отчасти это вызвано коротким периодом службы — около 30-40 лет.
- Железобетонные. Наиболее распространенные и эффективные опоры. Используются как в частном, так и в промышленном строительстве. Изготавливаются на специализированных предприятиях, оборудуются напряженной продольной арматурой с высоким коэффициентом устойчивости к деформации. Бетон, применяемый для отливки, содержит водоотталкивающие и термоустойчивые добавки, дающие сваям возможность хорошо переносить контакт с влагой и повышенную морозостойкость. Существуют также буронабивные сваи, которые отливаются из бетона непосредственно на площадке. Они имеют меньшую глубину погружения и прочность, но доступны для самостоятельного монтажа. Срок службы Ж/Б свай достигает 150 лет (иногда и больше).
- Металлические сваи. Специального производства забивных металлических свай нет. Изготавливаются только винтовые сваи, представляющие собой трубу с острым наконечником и спиралеобразными режущими лопастями. Погружение винтовых свай производится путем завинчивания в грунт наподобие шурупов. В качестве забивных свай используются различные виды прочных труб или изделия металлопроката — швеллер, двутавр, рельс и т.д. Срок службы металлических свай составляет 50-75 лет.
По типу передачи нагрузки:
- Сваи-стойки. Они опираются непосредственно на плотные глубинные слои грунта. Глубина погружения зависит только от морфологии слоев, условий рельефа и прочих геологических факторов. Способны обеспечить максимальную несущую способность и устойчивость здания.
- Висячие сваи. Удерживаются в грунте за счет силы трения между грунтом и боковыми стенками, а также вследствие уплотнения грунта под острием. На буронабивных скважинах принято делать подушку большего диаметра, образующую род подставки. Она повышает площадь опоры и увеличивает несущую способность сваи.
По конструкции:
- Монолитные. Это все виды забивных свай.
- Оболочечные. Представляют собой полую водонепроницаемую оболочку (опалубку), в которую устанавливается арматурный каркас и заливается бетон. Изготавливаются непосредственно на площадке, удобны при самостоятельном строительстве.
Какой вид наиболее оптимален для частного строительства?
Выбор типа фундамента не зависит от того, частный дом строится, или промышленное здание. Критериями должны быть геологические условия участка и параметры постройки.
На практике обычно используются буронабивные сваи, позволяющие уменьшить до минимума использование спецтехники. Однако, в зависимости от условий, применяются и забивные сваи.
В последнее время активно продвигаются винтовые сваи, но общее отношение к ним пока неопределенное.
Устройство
Свайный фундамент состоит из системы вертикальных опор (свай), погруженных в грунт на определенную глубину.
Наружные части стволов обвязывают специальным поясом ростверком, который соединяет отдельные опоры в единую систему, что многократно увеличивает их возможности и устойчивость к нагрузкам.
Основные несущие элементы ростверка располагаются под несущими стенами, как внешними, так и внутренними.
Общая технология монтажа
Порядок действий при монтаже свайного фундамента:
- Подготовка площадки. Производится планировка, удаляются все мешающие предметы, растения и прочие нежелательные элементы.
- Выполняется подвоз свай, подход подъемной и специальной техники.
- Разметка участка. Отмечаются точки установки опор.
- Производится выбор схемы установки. Это важно при машинном погружении (в особенности — для забивных свай).
- Выполняется погружение опор.
- Производится подрезка, сборка ростверка. Его тип определяется материалом свай, весом дома и прочими факторами.
- Выполняется гидроизоляция видимой части фундамента, после чего можно переходить к дальнейшему строительству.
Отзывы владельцев
Рассмотрим отзывы людей, чьи дома установлены на свайном фундаменте:
[rwp_box id=”0″]
Владельцы домов вполне довольны своим фундаментом, что наглядно демонстрирует высокие эксплуатационные качества свайного основания.
Полезное видео
В данном видео вы узнаете о плюсах и минусах свайного фундамента:
Заключение
Достоинства и недостатки свайных фундаментов давно и детально изучены. Найдены способы усилить их положительные качества и минимизировать отрицательные моменты, снизить нежелательные эффекты.
Основным и решающим свойством этого типа опорных конструкций является возможность строиться в самых неблагоприятных условиях, что многократно перевешивает все противоположные аргументы.
Результаты, которые демонстрируют свайные основания, позволяют однозначно утверждать о высоких эксплуатационных качествах и экономичности этого типа фундамента.
