Взвешенное решение, или какой фундамент лучше

Как выбрать стержни?

Выбирая изделия, нужно учитывать:

1. Тип и вес сооружения.
2. Несущую способность опоры.
3. 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:

1. Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
2. 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

Возведение фундаментной конструкции под дом своими руками

Технологические этапы строительства (после расчетов и проектирования):

• разметка участка;
• вкручивание свай с помощью насадки и профильных труб-рычагов;
• бетонирование полости трубы для увеличения прочности и предотвращения образования конденсата;
• обрезка свай на одном уровне;
• наваривание оголовков.

Каким должно быть расстояние между винтовыми сваями при устройстве фундамента, можно узнать тут. Об установке винтовых свай для фундамента своими руками читайте в данной статье, о ремонте основания с применением винтовых опор — в этой, о реконструкции фундамента — в этой.

Устройство канализации

При монтаже канализации в доме на сваях необходимо утеплить трубы, чтобы избежать замерзания сточной жидкости, когда температура воздуха будет отрицательной.

Для этого необходимо:

1. Использовать теплоизоляционные материалы для труб.
2. Утеплить цоколь по периметру дома.
3. Прокладывать внешнюю отводную трубу, соединяющую внутреннюю канализацию с септиком, в траншее.

Сарай с нуля

Сарай — легковесная конструкция, поэтому под фундамент можно использовать трубы диаметром меньше 108 мм. Длину труб выбирают с учетом глубины промерзания почвы (1,5–2 метра).

После монтажа опор производят бетонирование, обрезают выступающие части труб на одном уровне и наваривают оголовки. Связать сваи в единую конструкцию можно швеллером, металлической трубой или деревянными брусьями.

Строительство веранды

Каждый угол веранды должна удерживать одна опора. Таким образом выбирают количество стержней, учитывая, что шаг между ними не должен превышать 3 м. Длина труб зависит от линии промерзания почвы. Диаметр опоры можно выбирать между 57 и 89 мм.

Этапы работы:

• ввинчивают опоры строго в вертикальном положении;
• обрезают трубы на одном уровне
• заполняют полость бетоном;
• наваривают оголовку;
• на оголовки кладут слой гидроизоляции;
• делают обвязку ростверком (металлическим профилем или брусьями).

Любая древесина в строительстве должна быть обработана влагостойкой пропиткой.

В отличие от отдельной террасы, веранда имеет с домом как минимум одну стенку и объединена кровлей. В этом случае строители советуют делать связку между фундаментами, чтобы не нарушить устойчивость конструкции.

Для отдельно стоящей от дома террасы нужно рассчитать суммарные нагрузки, проанализировать несущую способность грунта и в связи с этими данными выбрать количество опор. Для повышения устойчивость террасы обвязку рекомендуют делать как по периметру, так и по диагоналям.

Классификация

Существует четыре типа МЗФ. Каждый из них подходит для определенных условий, обладает своими уникальными особенностями.

Ленточный

Первый вид — ленточный. МЗФЛ считается самым популярным. Область применения — от легких каркасных сооружений до тяжелых каменных домов. Обустройство фундамента на всех типах почв допустимо только в том случае, если предполагается создание дренажной и теплоизоляционной системы.

Внешний вид ленточного фундамента напоминает непрерывную бетонную полосу с внутренним армированным каркасом. Такие конструктивные особенности помогают ему равномерно распределить вес будущего строения, передавая его подошве.

Такое основание разделяется еще на несколько видов:

• монолитная заливка с поясами из арматуры;
• сборно-монолитная с армированием по всей длине;
• блочная со сплошным двойным армированием.

Ленточный МЗФ имеет несколько преимуществ:

• сокращение расходов на материалах — на 40-50 %;
• низкая стоимость работ — нет необходимости рыть глубокий котлован, возводить высокую опалубку, привлекать опытных строителей.

Столбчатый

Второй вид — столбчатый. Его внешний вид напоминает вкопанные колонны по всему периметру будущих стен. Опоры располагаются по углам, пересечениям и в местах повышенной нагрузки.

Между опорами устанавливается неглубокий ростверк, который соединяет их между собой и позволяет равномерно распределить нагрузку.

Этот вид МЗФ применяется на сильнопучинистых почвах, но которые включают в себя большое количество торфа, супеси или глины. Главные преимущества — низкая цена и быстрота монтажа. Поэтому он очень часто используется в возведении частных домов и хозяйственных построек.

Цельная плита

Третий вид — цельная плита. Представляет собой заливку армированной бетонной плиты по всей площади сооружения. Толщина составляет до 30 см. Особенности данного МЗФ мало чем отличаются от ленточного.

Однако различие заключается в способности равномерно распределять нагрузку по всей площади основания. Иначе говоря, сооружение «плавает» на грунте, как на понтоне.

Основное преимущество — снижение затрат на бетоне до 30%. При этом расходы сокращаются и на подготовке котлована, опалубки более чем на половину, если сравнить со схемой обустройства аналогичных заглубленных вариантов.

Цельномонолитный

Четвертый вид — цельномонолитный. Он объединяет все части силового каркаса в единую армированную конструкцию. По внешнему виду ничем не отличается от цельной плиты, но обеспечивает возможность обустройства цокольного этажа.

При этом достигается равномерное распределение нагрузки здания по всей площади подошвы. Но такой МЗФ нельзя применять для строительства на участках с большими наклонами и с наличием скального грунта.

Такое основание имеет и некоторые сложности. Цельномонолитный фундамент требует правильного расчета его размеров. Его возведение подразумевает большие материальные, трудовые и временные затраты. Но они оправдываются получением высокопрочного и надежного сооружения.

Как подготовиться к работе?

Закладка фундамента – ответственный процесс, поскольку от выбора материала и качества монтажа зависит надежность и долговечность проектной конструкции.

С чего начать?

Но, чтобы сэкономить, можно использовать справочную информацию и самостоятельно провести исследование грунта и глубины подземных источников на участке.

Что нужно знать перед проектированием?

Для расчетов железобетонного свайно-ленточного фундамента необходимо знать:

• тип грунта;
• степень пучения почвы;
• точку промерзания;
• залегание поземных источников;
• несущую способность грунта;
• перепады высот на участке;
• климатические условия для региона (количество осадков).

Перед расчетами фундамента необходимо подобрать количество свай. Как правило, опоры устанавливают по углам здания и в местах, где будут пересекаться простенки в доме по проекту.

Приблизительное расстояние между опорами 1,5–3 м. Площадь сечения свай выбирается экспериментальным путем, исходя из несущей способности грунта.

Для выбора параметров рекомендуется воспользоваться справочными данными:

Диаметр буронабивных свай, см	100	150	200	250	300
Площадь основания, см2	79	177	314	490	707
Тип грунта	Несущая способность
Песок крупной фракции	325	701	1350	2050	2350
Песок средней фракции	235	530	942	1472	2120
Мелкий песок, перенасыщенный влагой	197	530	748	1226	1775
Твердая глина	353	795	1413	2208	3180
Пластичная глина	197	353	628	980	1413
Крупнообломочные породы	432	1315	2168	3238	5650

Расчет опор и ростверка

Чтобы заложить надежный фундамент, необходимо провести ряд обязательных предварительных расчетов:

1. Определить суммарные нагрузки с учетом веса стен, перекрытий, кровли, снежного настила и т.п.
2. Найти необходимую опорную площадь, зная вес конструкции и коэффициент надежности. Формула для расчета: S опоры = (М * 1,4)/Н, где:
   • М – суммарная масса сооружения (из п.1),
   • Н – несущая способность грунта (справочная информация),
   • 1,4 – коэффициент надежности.
3. Рассчитать суммарную площадь сечения свай, учитывая их количество.
4. Сравнить результаты вычислений п. 2 и 3.

Если площадь сечения свай больше опорной площади, то выбранные параметры подходят, если меньше – необходимо увеличить площадь опор. Иногда целесообразно увеличить количество столбов (алгоритм расчета не поменяется).

Длину опор выбирают с учетом глубины промерзания грунта. Как правило, железобетонная конструкция должна упираться в твердый несущий слой. Для большинства российских регионов точка промерзания находится на глубине 1,5 м. К этому значению необходимо не забыть добавить высоту цоколя.

Ширина ростверка выбирается таким образом, чтобы это значение превосходило или было равным толщены цоколя или несущих стен.

Необходимые инструменты и материалы

Для строительства свайно-ростверкового фундамента понадобятся такие инструменты и материалы:

• ручной бур или электрическая установка для устройства шурфов;
• смесь для бетонного раствора: песок, щебень, цемент, вода;
• щебень средней фракции для устройства дренажной подушки под ростверк;
• бентонитовый раствор для обмазки стенок скважины;
• листы рубероида для гидроизоляции свай;
• листовой гидроизоляционный материал для ростверка;
• пенополиуретановый утеплитель;
• металлическая арматура для армирования верхней и нижней части фундамента;
• доски, брусья, гвозди и шурупы для изготовления опалубки;
• колышки, лески для разметки участка.

Ошибки и рекомендации по строительству

Основные промахи, которые допускают застройщики на строительстве фундамента — это:

1. Неправильный расчёт количества свай. При любом подсчёте надо руководствоваться правилом чередования опор не реже, чем через каждые 1,5 – 2 м.
2. Экономия на приобретении дешёвых марок цемента приводит к потере несущей способности СРФ. Для приготовления бетона надо использовать цемент не ниже М 400.
3. Производство работ в холодное время года. Оптимальная температура воздуха для заливки бетоном опалубки должна быть не ниже 5 – 10С.
4. Нарушение вертикальности опорных конструкций чревато разрушением фундамента. На монтаже свай необходимо пользоваться геодезическими инструментами.

Много важной и полезной информации о возведении ленточно-свайного фундамента найдете в этом разделе

Последовательность возведения ростверка на железобетонных сваях

Расчистка участка. Удаляется верхний плодородный слой грунта, чтобы впоследствии под фундаментом не росли растения.
Возведение свайного поля.
Сборка и установка армирующего каркаса будущего ростверка. Конструкция каркаса должна состоять как минимум из двух рядов горизонтальных прутьев, соединенных вертикальными стойками арматуры

Расстояние между вертикальными стойками составляет 30−40 см.
Закрепление каркаса на сваях, обращая особое внимание на углы будущего фундамента. Арматура на углах загибается в разные стороны

Контур армирующего каркаса должен быть полностью замкнут по периметру.
Возведение опалубки для заливки монолитной ленты. Если возводится висячий (надземный) ростверк, то между сваями под опалубку устанавливают дополнительные опоры. В равной степени это относится и к ростверку в виде монолитной плиты.
Последним этапом возведения свайного монолитного ростверка является приготовление бетона и заливка его в опалубку.

Преимущества фундаментов на ж/б сваях с ростверком

К преимуществам фундамента с ростверком на жб сваях относятся:

1. Высокая надежность фундамента,
2. Минимальный фронт земляных работ,
3. Небольшой расход строительных материалов (снижается потребность в бетоне – при надземном положении ростверка исключается укладка бетонных подушек в траншеи),
4. Возможность работ в зимнее время (установка не отменяется даже при температуре ниже -10°),
5. Отсутствие просадки грунта при вспучивании или подтоплении,
6. Уменьшение теплопотерь – за счет сокращения площади контакта с промерзшей почвой,
7. Снижение стоимости работ до 20%,
8. Уменьшение времени возведения основания.

Закупка материалов и инструментов

Перед тем как приступить к строительству свайного фундамента своими руками, необходимо закупить все необходимые материалы и инструменты. Их перечень можно найти в пошаговой инструкции. Обычно для такой работы требуется:

• лопата;
• бур;
• прочная пленка из полиэтилена;
• асбестоцементные трубы. Можно заменить металлическими;
• гравий и песок;
• бетон;
• небольшие бруски из дерева;
• саморезы и гвозди;
• арматурный каркас;
• дюбеля;
• антисептик;
• гидроизолирующие материалы для бетона;
• грунтовка;
• утеплитель для основания дома.

Приобрести перечисленные выше материалы и инструменты можно в любом строительном магазине.

Предназначение

В отличие от других видов оснований, свайно-ростверковый фундамент идеально распределяет несущие нагрузки от строений на грунт, поэтому выбирая его, можно быть уверенным, что новое здание надежно прослужит не один десяток лет и будет защищено не только от резких перепадов температуры, но и от сейсмической активности. Подобные конструкции широко применяются как для общественного, так и для индивидуального строительства. Особенно хорошо подходят для участков, расположенных на склоне с пучинистой вечномерзлой почвой и сложным рельефом.

Кроме этого, такие фундаменты рекомендуются:

• для постройки кирпичного дома;
• в каркасном строительстве;
• для сооружений из газосиликатных блоков;
• на почвах с повышенной плотностью;
• при высоком размещении грунтовых вод;
• на нестабильной почве с плывунами.

Свайно-ростверковая конструкция позволяет также настилать полы непосредственно по грунту без выполнения дополнительного выравнивания поверхности и заливки глубокой ленты, так как установленные различной высоты сваи компенсируют все неровности, устраняя перепад высот. Можно использовать такой фундамент и при строительстве зданий с весом, превышающим 350 тонн, – он получится намного надежнее и экономичнее, чем ленточное или плиточное основание. Но в этом случае придется в проект заложить повышенный коэффициент запаса прочности, который должен составлять не 1,2, как обычно, а 1,4.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент – тип конструкции, основным элементом которого являются сваи. Именно через этот конструктивный элемент проводится распределение нагрузки. Свайно-винтовой тип сооружения отличается тем, что несущая часть конструкции не вбивается, а вкручивается. Что касается варианта с ростверком, то в данном случае отдельные сваи объединяются между собой при помощи бруса.

Таким образом можно сказать, что свайный фундамент является основанием, которое может возводиться под сооружения самого различного предназначения.

Типы свай

Не сложно догадаться, что именно сваи являются основным элементом конструкции. Согласно установленным нормам СП 2024-13330.2011 они классифицируются следующим образом:

1. Забивные или вдавливаемые. При изготовлении свай данной группы могут использоваться сталь или дерево, а также бетон и железобетон. В этом случае погружение конструкции проводится без создания траншеи, а при использовании ударных или виброударных машин. Стоит учитывать, что данный тип свай используется довольно редко.
2. Вибропогружные, изготовленные из железобетона и представленные оболочкой. Этот тип конструкции погружается в грунт при использовании специального оборудования. После того как свая окажется в земле внутреннее пространство освобождается от грунта, а затем заливается бетоном. Этот тип конструкции подходит для создания самых различных сооружений.
3. Набивные, изготавливаемые из бетона или железобетона. В данном случае сначала выполняется работа по образованию полости в грунте, после чего проводится ее заливание бетоном. Подходят набивные сваи для случая капитального строительства.
4. Буровые железобетонного типа. Подобная конструкция получается путем образования специальной траншеи, в которую заливают бетон предварительно установив металлической конструкции. Подобные сваи создают чаще всего при возведении жилых сооружений.
5. Винтовые из стали. Стоит учитывать тот момент, что некоторые компании занимаются производством винтовых свай из стали с оголовками. Полость этой конструкции заливается бетоном. Этот тип свай при строительстве жилых домов используется чаще всего.

Вышеприведенная информация определяет то, что в большинстве случаев именно бетон, усиленный металлической конструкцией, будет принимать основную нагрузку. Большинство свай позволяет существенно упростить работу по образованию требуемой траншеи для бетонной смеси.

Выбор свай

Для устройства СВФ на приусадебном участке следует приобретать сваи отвечающие условиям их монтажа.

Какие лучше всего подходят для частного строительства?

Разные производители руководствуются своим ТУ при изготовлении винтовых свай. Они могут быть оснащены одной, двумя и более лопастями, быть различной длины. Для строительства дачных домиков, гаражей и других подсобных сооружений используют ВС диаметром 89 – 133 мм с одной или двумя лопастями.

Как проверить качество элементов?

При покупке винтовых свай нужно обращать внимание на антикоррозионную обработку ствола и лопастей. Надо провести ребром монеты по поверхности опоры

Если не проявится белый цвет металла, то покрытие считается качественным.

Для приусадебного строительства используются стандартизированные винтовые сваи, у которых вылет лопастей взаимосвязан с диаметром ствола. На нижней картинке видна пропорциональная зависимость этих величин.

Любое их несоответствие считается некачественным исполнением фундаментного снаряда и подлежит выбраковке. Толщина стенки трубы должна быть не менее 4 мм.

Свайно-ленточное основание своими руками — пошаговая инструкция.

Свайно-ленточный фундамент — это конструкция из погруженных ниже точки промерзания свай, накрытых ростверком или фундаментной плитой. На такой тип фундамента более равномерно распределяется вся нагрузка, в отличие от классической свайной конструкции. За счет заглубления опор ниже точки промерзания в грунт, на этот фундамент не влияют даже движения грунтовых вод. Итак, ниже будет представлена инструкция для установки свайного фундамента пошагово своими руками.

Разбивка осей.

Разбивка осей – это ответственный процесс. От внимательности при ее выполнении будет зависеть, насколько правильно дом будет расположен на участке. Необходимо соблюдать конкретные отступы от забора и от соседей. Эти данные прописаны в стандартах.

После забивки колышек, по ним натягивается шнур таким образом, чтобы он не мешал рабочей зоне. Ось фундамента готова. Переходим к следующему шагу.

Уборка грунта.

Следующим шагом необходимо вырыть котлован, учитывая глубину закладывания ленты и, в зависимости от выбранного вида опор, подготовить под них углубления (если выбор пал в пользу буронабивных или железобетонных). Подготовка траншеи (или котлована) для ленты не требует использования спец техники.

Последовательность устройства свайного основания с применением асбестоцементных труб

Свайное поле.

Это поле представляет собой площадку с определенным количеством осей, установленных по разработанной схеме. Водонасыщенность грунта, тип опор, количество опор, порядок размещения, емкость нагрузки сваи – эти параметры учитываются при проектировании площадки.

Установка железобетонных свай

Допустимая нагрузка на сваи зависит от прочности грунта, величины и диаметра опор.

Установка свай для фундамента.

Монтаж опор разберем на примере столбов (труб), которые будем заливать бетоном. Их количество и длина выбирается исходя из данных расчетной документации. Если на участке грунт достаточно устойчивый, то длину столбов можно использовать 1,8 — 2,5 метра. В зависимости от нагрузки делаем расстояние между столбами. Чем более массивная будет конструкция, тем меньше расстояние нужно делать.

• расстояние для деревянных конструкций 3 м.
• кирпичных 1,5-1,7 м.
• пено и газобетона 2 м.

Для ленточного фундамента вырываем траншею глубиной примерно 40 см и шириной на 7 — 10 см больше глубины. Бензиновым буром сверлим ямы на глубину 1.8 — 2.5 метра. Бур лучше, чем трактор, так как ямки получаются точнее и аккуратней, но работы больше. В насверленные буром ямы ставим асбесто-цементные трубы, но предварительно их нужно гидроизолировать обклеев двойным слоем рубероида.

Армирование свай и ростверка.

На подошву котлована засыпают подушку из песка (не менее 15 см), которую укладывают ровным слоем, смачивают, трамбуют. Если укрепление конструкции необходимо, можно воспользоваться щебнем, засыпав его поверх песка.

Приступаем к сборке ленточной части. По внутренней стороне опалубки в трех направлениях, формируя трехмерную сетку, закладываются прутья диаметром 12-14 мм. В точках пересечений они связываются вязальной проволокой. Чтобы обеспечить прочность базы, привариваем связанный каркас из арматуры для ленты к торчащим из труб прутам.

Заливка фундамента бетоном.

Следующим шагом должна быть заливка фундамента. Самым оптимальным материалом является портландцемент средней консистенции. Заливать фундамент нужно в горизонтальном направлении. Если заливать вертикально, то могут появиться стыки и трещины в бетоне до его застывания.

Чтобы равномерно залить несущую конструкцию, рекомендуется использовать несколько бетономешалок сразу, так как раствор должен поступать одновременно. Срок высыхания бетона – 1 неделя.

Гидроизоляция и вентиляция.

Процесс гидроизоляции, вентиляции при работе со свайно-ленточным фундаментом состоит из двух шагов: защиты опор и обработки ленты. Когда смесь окончательно застыла, с опалубки убираются доски и пленка, затем вместо них наслаивается битумная канифоль, поверх которой накладывается рулонный материал. Для предотвращения попадания смеси, по поверхности ленты в вертикальном направлении укладываются куски асбестоцементной плиты, которые затем засыпаются песком. Это устройство удаляется после окончательного застывания смеси, оставляя хорошую воздухопроницаемость (вентиляцию).

Теплоизоляция.

Схема утепления свайного фундамента

Целью теплоизоляции свайно-ленточной базы является защита коммуникаций, проходящих под полом, а также самой конструкции от перепада температур. Для утепления фундамента рекомендуется использовать пенополистирольные плиты, приклеивающиеся либо внутри, либо снаружи граней ленты.