Свайно-ростверковый фундамент: виды, плюсы и минусы

На сегодняшний день свайно-ростверковый фундамент применяется не так часто, но при этом, в некоторых ситуациях именно он может стать лучшим и правильным выходом. Рассматриваемый вид основания представляет собой систему свай, которые между собой связаны ростверком.

Достоинства винтовых свай

  • Главное преимущество — способ монтажа. При необходимости фундамент для небольшого сооружения можно обустроить без использования специальной техники и оборудования. Ввернуть опоры можно и вручную.
  • Благодаря наличию лопастей, несущая способность таких опор больше, чем у традиционных, такого же сечения и заглубления.
  • Как и обычный свайный фундамент, он отлично подходит для грунтов с низкой несущей способностью.
  • Если для основания используется бетон, то приходиться ждать пока он наберет прочность, а потом уже приступать к монтажу стен. Используя металлические сваи этого простоя можно избежать.
  • При разборке строения их, благодаря лопастям, можно извлечь (вывернуть) и использовать повторно.
  • Металлические сваи изготавливаются из труб или любого другого профиля, поэтому намного легче бетонных конструкций. Вкупе с тем что их несущая способность больше, а значит требуется меньшее количество, снижается вес конструкций, необходимых для строительства. При равной несущей способности такой фундамент самый легкий из всех широко распространенных типов. Низки и затраты на их транспортировку.
  • Суммой всех вышеперечисленных факторов является низкая стоимость таких оснований (в 2-3 раза дешевле других типов).

Свайно-винтовой подход

Разобраться в том, что же такое свайно-винтовой фундамент, несложно. Помните, как выглядят саморезы? Так вот, сваи, ввинчиваемые в землю, это по сути огромные саморезы, только материалом, в который они «вгрызаются», является не дерево и не бетон, а земля. Почему ввинчиваются? А потому, что на концах таких свай приварены элементы в виде резьбы, придающие почти стопроцентное сходство их с саморезами. Именно эта «резьба» увеличивает площадь опоры труб, и фундамент надёжнее закрепляется в грунте.

Так выглядит фундамент на винтовых сваях

Если грунт не обладает хорошей несущей способностью, «резьба» на сваях используется по всей длине.

Свая — это труба, которая при диаметре, скажем, 108 мм должна иметь толщину стенки не менее 4 мм. Материал, из которого сделаны эти трубы — сталь. Трубы-сваи делятся на литые, комбинированные и сварные.

  • У литых свай наконечники льются по газифицируемым моделям. «Резьба» обладает такой прочностью, что за её сохранность при установке свай не стоит переживать.
  • Комбинированные названы так из-за сочетания конуса и лопасти. Они способны выдержать нагрузку до 50 тонн.
  • Сварные создают при помощи плазменной резки — на сваю, имеющую заострённый конец, приваривают лопасти.

Винтовые сваи с резьбой на конце подойдут для твёрдых грунтов

Плюсы свайно-ростверкового фундамента

Как и любое другое основание, рассматриваемый вид, имеет ряд особенностей, в том числе и преимуществ, а именно:

  • Высокий уровень устойчивости, что является неотъемлемым требованием при возведении сооружения на подвижных и неустойчивых почвах. Возводимая конструкция останется неподвижной даже в случае землетрясений (когда происходит движение грунта).
  • Максимальная нагрузка, которую может удержать рассматриваемый фундамент, составляет 5 тонн, этот показатель является рекордным по сравнению с аналогичной способностью других видов фундамента.
  • Плюс ко всему такое основание является идеальным вариантом для строительства несложных сооружений, даже если они возводятся на достаточно сложных по своей структуре грунтах (к примеру, в гористой местности, где большую часть грунта составляют камни, меньшую – сыпучий слой).
  • Возможность возводить фундамент на неровных поверхностях (склонах), благодаря использованию свай различной высоты.
  • Такой вид считается дешевой разновидностью, что дает возможность изрядно сэкономить в процессе строительства.
  • Невозможность воздействия на свайно-ростверковый фундамент вод из грунтов. К тому же поверхность основания никак не контактирует с грунтом, на котором он возведен, а значит, грызуны в данном случае не страшны.
  • Возможно возведения без использования какой-либо сложной техники для строительства.
  • Отсутствие необходимости проведения выравнивания грунта, чистки территории, на которой будет возводиться конструкция.

Разновидности винтовых опор

Винтовые сваи подразделяют по области применения, диаметру труб, размеру и количеству лопастей, по типу наконечника, по несущей способности, толщине и марке стали, по составу антикоррозионного покрытия.

  • Область применения.

В опорах под хозяйственные и одноэтажные каркасные и деревянные дома используют сваи с широкими лопастями у наконечника.

Повышенной несущей способностью обладают экземпляры с двумя широкими лопастями в разных частях трубы. Вручную вкручивать их почти невозможно.

Читайте также:  Какая краска лучше по бетону для наружных работ?

Изделия с наконечником, похожим на саморез по металлу, применяют при установке в каменистый грунт.

У свай, применяемых в условиях вечной мерзлоты, тоже есть лопасти, но вместо заострённого наконечника у них имеется зубчатый нижний обрез трубы. Технология ввинчивания требует использования только специальной техники.

  • Размерные параметры

С увеличением диаметра труб и лопастей повышается и несущая способность опор. Диаметр труб варьируется от 57 до 133 мм. Чем выше этот показатель, тем больше и внешний диаметр лопастей. Например, у марки СВС-57 размах лопастей составляет 150 мм. У СВС-133 диаметр лопастей равен 350 мм.

Разновидности винтовых опор
  • Лопасти и наконечники.

Если лопасти находятся не только на наконечнике, а ещё и на других участках трубы, то это повышает несущую способность сваи, но усложняет процесс ручного вкручивания. Прочность самих наконечников зависит от способа их изготовления. Лучшими показателями обладают литые экземпляры. Сваи со сварными наконечниками стоят дешевле, но их можно использовать только на относительно слабых грунтах.

  • Параметры металла и защита от влаги.

Марка металла стальных свай должна соответствовать степени химической агрессивности грунта. В самых жёстких условиях применяют стали 30ХМА и 09Г2С. Средней агрессивности соответствует марка Ст20. Для обычных условий применима марка Ст3

Тонкостенными являются трубы с толщиной металла до 3,5 мм. Средней толщиной стенок считается диапазон от 3,5 до 6 мм. У толстостенных свай этот показатель превышает значение в 6 мм.

Для защиты от влаги свайные трубы покрывают оцинковкой и полимерами. Изделия кустарного производства часто не имеют никакого защитного слоя или обладают слабым покрытием, которое способно истереться в процессе ввинчивания в грунт.

А вам приходилось сталкиваться с негативными последствиями от применения материалов кустарного производства?

Плюсы и минусы

Как любой из типов конструкций, свайно-ростверковый также имеет свои достоинства и недостатки.

К достоинствам нужно отнести:

  • устройство на любых грунтах, в том числе и там, где невозможно строительство ленточного либо плитного оснований;
  • независимость возведения фундамента и зданий от рельефа местности;
  • заложение фундаментов в местах, где грунтовые воды расположены близко к поверхности;
  • формирование свайного поля отдельно от ростверка;
  • расположение высокого ростверка в основании здания, практически исключает вероятность подтопления во время паводков;
  • возможность строительства собственными руками без привлечения крупных механизмов;
  • экономия при возведении такого вида основания под строительство может достигать 25% в сравнении с традиционными видами фундаментов;
  • возможность строительства зданий сложных геометрических форм;
  • высокая скорость строительства.

При всей видимой привлекательности у этой конструкции есть свои минусы:

  • невозможность устройства подвальных помещений или нулевого (цокольного) этажа;
  • ростверковый фундамент невозможно сделать в каменистых грунтах;
  • для возведения такой конструкции необходимо тщательное изучение грунтов на участке;
  • проблематично ведение строительных работ в местах, где присутствует горизонтальное смещение грунтов.

Изоляция пола

Когда на СВФ собираются деревянные жилые постройки, зимой они могут замерзать от холодного воздуха, идущего снизу. Сделать изоляцию от них изнутри проблематично: точка росы постоянно станет оказываться в толще полового настила. И в итоге это вызовет серьёзное гниение всего пола.

Заполнить подпол утепляющим материалом также нельзя. Там должно быть хорошее проветривание. В ином случае там накопится конденсат. И он последует вниз по сваям. Из-за этого нарушится стойкость фундамента.

Когда возводится здание на бетонной плите по ростверку, исчезают все достоинства СВФ.

Изоляция пола

В этом случае на фундаментную обрешётку по всей гидрозащите в первую очередь стелятся брусья, тщательно пропитанные мощным фунгицидом и полимерной эмульсией. Такой дополнительный ряд ростверка ликвидирует туннели холода через металл.

СВФ — хороший выбор для эллингов — небольших причальных домиков для яхт или лодок.

На эти брусья можно класть стандартный настил. С нижней стороны он обязательно изолируется ЭППС. Необходимый слой здесь – 3-5 см.

Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях

Самым ответственным этапом строительства нового здания является правильный выбор и качественное устройство основания. Именно от качества фундамента зависит долговечность и надежность строения.

В настоящее время разработано огромное количество возможных вариантов устройства фундаментов применительно к различным условиям местности, геодезическим параметрам и пожеланиям застройщика, каждый из которых имеет свои плюсы.

Что такое свайно-винтовой фундамент?

Для полноты картины, необходимо уяснить, что же представляет собой свайно-винтовая опорная система, какими минусами она обладает. Прежде всего, это набор ввинченных в грунт металлических свай, связанных между собой ростверком.

Основным опорным элементом конструкции является винтовая свая – металлическая труба со специальным винтовым наконечником. В зависимости от расчетной нагрузки и рельефа длина и диаметр свай могут существенно различаться.

Нагрузочная способность винтовой сваи зависит от толщины стенки трубы и может составлять от 4 до 8т на одну сваю, что при правильном выборе схемы расположения позволяет выдерживать значительные нагрузки, однако возведение на таком фундаменте тяжелых особняков все же не рекомендуется.

Для предотвращения коррозионного разрушения снаружи сваи обрабатываются специальными составами, а после вкручивания в грунт и выравнивания внутренняя полость трубы заполняется цементным раствором.

Помимо всего прочего, следует особо отметить тот факт, что стоимость фундамента на сваях значительно ниже стоимости любого другого основания, а возможность использовать свайно-винтовой фундамент в сложных условиях рельефа, обеспечивают этому виду фундамента широкую популярность среди частных застройщиков.

Плюсы свайно-винтового фундамента

  1. Относительно низкая стоимость материалов и возможность устройства своими силами позволяет считать такой фундамент практически идеальным для возведения каркасных зданий и является безусловным плюсом данной конструкции.
  2. Простота монтажа позволяет избежать использования спецтехники, что также существенно снижает затраты на возведение конструкции.
  3. Возможность оперативного выполнения работ, позволяющая смонтировать свайное основание в течение 1–2 дней. Кроме этого, осуществление дальнейших работ возможно сразу по окончании вкручивания свай.
  4. Условия рельефа практически не влияют на устройство свайно-винтового фундамента. Смонтировать такой вид основания можно на любом косогоре или пересеченной оврагом местности.
  5. Технологические требования позволяют проводить монтаж в любое время года в зависимости от желания застройщика. Важным технологическим требованием к монтажу является вкручивание свай на глубину, превышающую уровень промерзания грунта.
  6. Конструкция фундамента предусматривает наличие свободного пространства между грунтом и полом будущего дома. В зависимости от величины зазора, это пространство можно использовать как для обустройства хозяйственных отсеков, так и для утепления пола, впрочем, наличие воздуха между полом и грунтом уже само по себе является неплохим утеплителем, не требующим дополнительных затрат.
  7. Предусмотрена возможность относительно простой коррекции высоты свай в случае внесения конструктивных изменений в проект здания. Имеется возможность наращивания высоты сваи, так и уменьшение ее длины простой обрезкой.
  8. Поскольку основание дома не контактирует с грунтом, здание на свайно-винтовом фундаменте не нуждается в дополнительной гидроизоляции. Показатели сырости в доме с таким фундаментом заметно снижаются.

Несмотря на длинный перечень достоинств, свайно-винтовой фундамент, как и любой другой, имеет и некоторые недостатки:

  1. Область использования свайно-винтовых фундаментов сильно ограничивается массой возводимого сооружения и это, безусловно, относится к минусам данной конструкции. Так, например использование такого фундамента вполне приемлемо для постройки каркасного или деревянного дома, но не желательно для тяжелого бетонного или кирпичного строения.
  2. В силу особенностей почвы, использование такого основания в некоторых горных районах практически невозможно. Это связано с присутствием в грунте большого количества твердых горных пород, препятствующих правильному вкручиванию свай.
  3. Невозможность использовать фундамент в качестве стен подвального помещения.
  4. Еще одним возможным минусом можно считать некачественный материал свай, но этот недостаток не является объективным, однако при устройстве фундамента на винтовых сваях качество опор имеет особое значение.

Как следует из вышеизложенного, свайно-винтовой фундамент, преимущества и недостатки которого были рассмотрены, является практически оптимальным вариантом для постройки легкого или каркасного здания. Крайне важным обстоятельством является неприхотливость такого фундамента к рельефу, а также относительно низкая стоимость и возможность самостоятельного монтажа.

Установка свайных фундаментов

Технология установки свайных фундаментов достаточно проста, но мы не станем подробно описывать ее тут, поскольку об этом подробно рассказывается в других материалах цикла – «Свайно-винтовой фундамент», «Свайно-ленточный фундамент» и «Свайно-ростверковый фундамент». Вкратце технология монтажа свайно-винтового фундамента выглядит следующим образом:

  1. Грунт на застраиваемом участке по возможности выравнивается.
  2. При помощи кольев и шнуров выполняется разметка. Во всех точках ввинчивания свай устанавливаются небольшие колышки.
  3. Установку свай начинают с угловой сваи, которая располагается в самой высокой точке участка.
  4. Сваи закручиваются вручную или машиной с постоянным контролем вертикальности.
  5. После ввинчивания необходимо проверить, чтобы верхние части всех свай находились в одной горизонтальной плоскости.
  6. На верхнюю часть свай монтируются оголовки. Оголовки приваривают и покрывают сверху мастикой, после чего укладывают на них два листа рубероида.
  7. Сваи соединяют отрезками уголка 50х50 как показано на рисунке. Уголок приваривают не горизонтально, а под углом.
  8. На сваи монтируют обвязку-ростверк из бруса, однотавровой илидвутавровой балки. Обвязка крепится к оголовкам болтами.

Вот, в сущности, и все что мы хотели рассказать о свайных фундаментах.

Преимущества и недостатки свайно-ленточных фундаментов

Для обеспечения надежности и долголетия здания огромное значение имеет правильный выбор фундамента. При анализе вариантов основания возводимого здания необходимо тщательно взвесить все достоинства и недостатки той или иной конструкции и выбрать оптимальные параметры будущего основания здания.

Как и любой другой, свайно-ленточный фундамент, имеет свои плюсы и минусы которого будут рассмотрены в данной статье, может быть идеальным вариантом для одних условий строительства и совершенно неприемлемым для других. При постройке зданий и сооружений на сложной пересеченной местности с сыпучим верхним слоем грунта такой вид основы будет наиболее подходящим.

Наиболее целесообразно применение свайно-ростверкового фундамента при наличии большого слоя сыпучего грунта, не позволяющего использовать обычный свайно-ленточный вариант. Главным плюсом такого вида основы является надежное сцепление ленточного обвода с твердым грунтом посредством свайного крепления.

Что такое свайно-ленточный фундамент?

Использование такого фундамента дает возможность, возвести здание, несмотря на сложность рельефа и неблагоприятный для ленточного варианта грунт. В качестве ленты или ростверка используется железобетонная основа, а вот свайная часть может быть различной.

Читайте также:  Основа долговечности вашего дома — свайно-ростверковый фундамент

Сваи могут быть изготовлены из металла, дерева, железобетона. Больше всего минусов имеют сваи, изготовленные из используются готовые металлические сваи, вкручиваемые в грунт, и набивные, устанавливаемые в специальные скважины.

При устройстве ленточного фундамента применяется два способа монтажа свай:

При винтовом способе монтажа специальные металлические сваи вворачиваются в грунт до достижения устойчивых слоев. Монтаж таких металлических опор может производиться как с использованием спецтехники, так и вручную в зависимости от глубины вкручивания и финансовых возможностей застройщика.

При буронабивном методе установки свайный опор на первом этапе бурится скважина соответствующего диаметра на заданную глубину. После этого на дне скважины формируют подушку из песка и гравия, утрамбовывают, устанавливают арматуру и заливают полученную таким образом конструкцию бетоном.

После того, как опоры установлены и выверены, при помощи специальной технологии они связываются ростверком для равномерного распределения нагрузки между всеми сваями. При правильном монтаже железобетонной ленты дальнейшее строительство обеспечивается достаточная прочность и надежность фундамента. Также желательно обеспечить под железобетонной лентой песчаную подушку размером 200-300 мм.

Помимо этого, необходимо провести гидроизоляцию ростверка по аналогии с простым ленточным основанием. Свайно-ленточный фундамент, преимущества и недостатки которого имеют особое значение при постройке зданий на сложном рельефе, необходимо монтировать, соблюдая все технологические нормы.

Плюсы ленточного фундамента

При возведении сооружений на сложном фундаменте необходимо в полной мере использовать преимущества свайно-ленточного основания, к которым, прежде всего, относятся:

Несмотря на большое количество достоинств, такой вид основания имеет и свои недостатки.

Минусы ленточного фундамента на сваях

У любой конструкции помимо достоинств, всегда можно отыскать некоторые недостатки, не является исключением и ленточные фундаменты, к недостаткам которого можно отнести:

  1. Основным недостатком является необходимость точных расчетов на этапе проектирования. Для проведения качественного расчета нужно привлекать профессионалов, поскольку надежность и долговечность свайно-ленточного основания в значительной степени зависит именно от правильности проектных расчетов.
  2. Использование этого типа основания не желательно для возведения зданий и сооружений из тяжелых строительных материалов.
  3. Возведение ленточного фундамента существенно усложняет оборудование подвала и цокольного этажа.

Использование комбинированных видов фундаментов позволяет сочетать в одном варианте плюсы различных типов оснований. В данном случае ленточный фундамент на сваях, преимущества и недостатки которого были рассмотрены, воплощает в себе мобильность свайного и надежность ленточного основания. Безусловно, не обходится и без минусов, но в целом, такой вариант является вполне приемлемым для возведения каркасных и облегченных построек.

Особенности железобетонных свай

В строительстве наиболее часто применяются сваи квадратной и прямоугольной формы сплошного сечения. Изделия могут иметь различную конфигурацию:

  • в виде квадрата;
  • прямоугольную форму;
  • двутавровую форму;
  • в виде круга.

Применение свай, имеющих двутавровое сечение, осуществляется с целью придания конструкции устойчивости к сегодняшний момент применение свай сплошного круглого сечения не осуществляется. Раньше, такой вид свай (длиной не больше 30 метров, диаметром менее 50 см, весом меньше 11 тонн) использовался в строительстве.

  1. Отличаются большим весом. Из-за этого могут возникнуть трудности в транспортировке, погрузочных/разгрузочных работах, в процессе монтажа.
  2. Для установки требуется применение сваебойного оборудования. Кроме шумности, габаритная тяжелая техника может быть неприменима в некоторых ситуациях – в местах плотных застроек, на небольших строительных участках.
  3. Способны к разрушению, не выдерживают суровых климатических условий. Для северных районов, используются специальные изделия, которые изготавливаются из морозостойкой марки бетона.

Хотя эти характеристики скорее относятся не к минусам, а к особенностям которые нужно учесть при строительстве. Поэтому использование свай из железобетона производится довольно часто, особенно при возведении крупных зданий и сооружений.

  1. Высокая несущая способность. Армированный железобетон при правильной установке способен выдерживать колоссальные нагрузки. Самое главное – фундаменты на железобетонных сваях можно использовать под строительство многоэтажных зданий.
  2. Уплотнение грунта. В процессе забивания почва под фундаментом уплотняется, что приводит к повышению прочности и устойчивости основания. За счет уплотнения земляного кома в процессе забивки, свайный столб плотно фиксируется в нижней точке опоры и по бокам. То есть его невозможно расшатать (как часто бывает с винтовыми свайными столбами), нет необходимости в дополнительном укреплении с помощью обвязки.
  3. Длительный срок службы (от 100 лет).
  4. Быстрое возведение. Несмотря на некоторые сложности с монтажом, при наличии необходимого оборудования забивка свай производится быстро и не составляет проблем.
  5. Возведение фундамента не требует земляных работ. В большинстве случаев нет необходимости снимать даже верхний слой почвы, не говоря уже о бурении скважин или рытье котлована.
  6. Простота хранения. Удобная форма позволяет складировать столбы штабелями, а устойчивость к возгоранию, воздействию влаги (в разумных пределах, естественно) и грибковым поражениям не требуют каких-то особых складских условий.