Преимущества и недостатки свайно-ленточных фундаментов

Морозное пучение

То, что в грунте содержится определённый процент воды ни для кого не секрет. Эту истину мы усвоили ещё в школе, как и ту, что именно водичка – уникальное в своём роде соединение, которое в твёрдом состоянии занимает больший объём нежели в жидком.

А поскольку вода в земле даже относительно территории одного участка распределена неравномерно, то и «пучинит» её по-разному. В одном месте приподнимет на сантиметр, а в другом и на 30–40 мм.

Именно эти движения и разрушают неправильно созданные фундаменты, разрывая армирование и усеивая паутиной трещин кирпичную кладку.

Но не всё так плохо. Люди давно научились бороться с этим неприятным явлением.

Фундамент на винтовых сваях

Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.

За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.

Ростверк

Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.

Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.

Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.

Устройство ростверка

Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента.

Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду .

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.

Учет разницы высоты.

Проведение расчётов

Прежде чем осуществить замену фундамента деревянного дома, потребуется произвести точные расчеты. Прежде чем ремонтировать дачный дом необходимо измерить внешний периметр здания. Это потребуется для того, чтобы вычислить количество бетонного раствора, которое потребуется приготовить, если принято решение заменить фундамент с использованием ленточного типа основания. Объём вычисляется перемножением длины фундамента на его ширину и высоту. Если точно знать какое количество песка, щебня и цемента необходимо для заливки 1 м3, то узнав общий объём, несложно будет подсчитать сколько строительных материалов следует подготовить.

Без отмостки новый фундамент не прослужит долго, поэтому следует также произвести расчёты, касающиеся сооружения этого элемента. Бетонный слой защиты по всему периметру здания должен быть не менее 10 см, но ещё потребуется уложить металлическую армирующую сетку и песчано-гравийную подушку, что следует также учитывать при проведении расчётов.

Если производится замена старого фундамента на винтовые сваи, то в этом случае также необходимо заранее рассчитать количество применяемого материала. При изготовлении такого фундамента потребуется правильно подобрать длину опор. Сваи можно приобрести в специализированных торговых организациях. Наиболее востребованными являются изделия длиной от 1650 до 7000 мм.

Также следует правильно определиться с нагрузкой на основание. Как правило, такой ремонт осуществляется путём подъёма дома с заменой фундамента, поэтому нужно быть уверенным на 100 процентов, что новое основание полностью справится с нагрузкой. Для таких целей могут использоваться следующие модели винтовых свай:

• СВС-57 – разрешённая нагрузка до 800 кг на каждый элемент.
• СВС-76 – применяются для возведения мощных фундаментов, с нагрузкой до 3 000 кг на каждую опору.
• СВС-89 – до 5 000 кг.
• СВС-108 — до 9 000 кг.
• СВС-133 – до 14 000 кг.

Зная примерную нагрузку, подбираются сваи определённой модели, но в любом случае количество таких элементов не может быть менее 4 шт. Чтобы после замены, основание хорошо справлялось с нагрузками, в том числе ветровыми необходимо использовать изделия с запасом прочности.

Преимущества использования винтовых свай.

Винтовые опоры – это, пожалуй, единственный материал для фундамента, который обладает следующими достоинствами.

• Подходит для любого вида грунта. Исключение составляют горные породы.
• Может монтироваться в любое время года, включая зимний период времени.
• Винтовой свае не страшны пучение грунта, рыхлая почва и сезонные подтопления.
• Цена замены столбчатого фундамента на винтовые сваи намного дешевле, чем применение альтернативных строительных материалов.
• Замену свайных фундаментов можно производить без привлечения тяжелой техники.
• Винтовые сваи не разрушают грунт, а лишь его уплотняют.

Нюансы выполнения работ

• При замене свайного фундамента на ленточный, песчаную подушку рекомендуется слегка увлажнить и утрамбовать.
• Замена столбчатого фундамента на ленточный может производиться только при условии, что качество грунта достаточно высокое. В болотистой местности, такая операция в принципе невозможна. В этом случае можно будет использовать только свайный тип фундамента.
• Если даже после изучения материала по самостоятельной замене основания остались сомнения в собственных силах, то для проведения работ лучше нанять специальную бригаду, которая специализируется на ремонте и замене фундамента.

Ленточно-свайный фундамент

Но если копнуть поглубже, то оказывается, что ленточно-свайный фундамент можно использовать только в условиях полного отсутствия морозного пучения или же когда вес здания полностью их нивелируют. Иначе получается следующая картина:

Для того чтобы всё это понять не нужно заканчивать строительный вуз или всю жизнь проработать на стройплощадке, а потому в, конце концов, мне удалось достучаться даже такого «чистокровного» гуманитария, каковым является мой товарищ.

Думаю ты, мой читатель, и вовсе всё понял с полуслова и теперь никогда не «поведёшься» на подобные новшества.

Постигайте строительное мастерство вместе с нами. До новых встреч!

Василий Молька

Ленточный или свайный

Если грунт позволяет использовать любой из этих двух типов фундаментных оснований, стоит сравнить эксплуатационные характеристики конструкций, затраты на монтаж, долговечность и другие параметры.

Промерзание пола. Существует заблуждение, что пол на первом этаже дома на свайном фундаменте промерзает сильнее, чем у здания на ленточном основании. Однако это не так – бетонные конструкции промерзают и отдают в пространство под полом больше холода, чем грунт. В железобетонной ленте сложнее устроить продухи (если не позаботиться об отверстиях на стадии монтажа опалубки).

Если ростверком у свайного поля служат металлические балки или венцы деревянного дома, пространство между ним и грунтом зашивается профнастилом или сайдингом для защиты от холода, в обшивке предусматриваются вентиляционные отверстия. В отличие от бетонной ленты, такие конструкции не провоцируют появление конденсата, вредного для деревянного основания пола.

Промерзание цоколя и инженерных коммуникаций. И в бетонном подвале, и под полом дома на свайном фундаменте, прокладываются трубы в теплоизоляции – это общее требование независимо от типа подземного основания. Точно также придется использовать утеплитель для защиты цокольной части дома, независимо от того, выполнена она из бетона или представляет собой обшивку из листового материала.

Финансовые затраты на обустройство. Фундаментное основание на винтовых сваях обойдется дешевле железобетонного ленточного, если обустраивать ленту согласно действующим строительным требованиям. Удешевить ленточный фундамент до уровня винтового получится лишь одним способом – сэкономив на марке бетона, толщине арматуры и т.д., что значительно снизит прочность и долговечность конструкции.

Долговечность. Распространено мнение, что бетонный фундамент прослужит дольше винтового. Согласно действующим стандартам, железобетонный фундамент, построенный по всем правилам (без экономии на материалах), прослужит не менее 50 лет. У свай с толщиной стенок 4 мм срок службы составляет 40 лет, винтовой фундамент из свай со стенками 6 мм сохранит несущую способность на протяжении минимум 50 лет

Важно использовать сваи из качественного металла с надежными сварными соединениями

Особенности обустройства основания

Выбирая, какой фундамент предпочтительнее, важно обратить внимание на то, как надежность конструкции зависит от качества монтажа. Свайное поле готово к продолжению строительства сразу после погружения опор в грунт

Монолитной бетонной конструкции требуется время для набора прочности (не менее 20 дней), при этом следует защитить бетон от осадков, регулярно сбрызгивать водой, чтобы уберечь от пересыхания в жару и т.д

Нарушение режима набора прочности приведет к растрескиванию монолита и необходимости полностью переделывать основание

Монолитной бетонной конструкции требуется время для набора прочности (не менее 20 дней), при этом следует защитить бетон от осадков, регулярно сбрызгивать водой, чтобы уберечь от пересыхания в жару и т.д. Нарушение режима набора прочности приведет к растрескиванию монолита и необходимости полностью переделывать основание.

Возведение строительных конструкций. Для домов из штучных материалов (кирпич, блоки) требуется сплошное монолитное основание, чтобы кладка не рассыпалась от неравномерной просадки фундамента.

Чтобы избежать большого объема земляных работ и снизить расходы, выбирают ленточный фундамент на винтовых сваях – опоры, погруженные в грунт, связываются монолитным железобетонным ростверком. Данный вариант основания подходит и для обустройства на участке со сложным рельефом.

Заключение

Первым делом при выборе типа фундамента следует ориентироваться на характеристики грунта – этот параметр способен внести коррективы в проект. Если есть желание построить дом с подвалом или цокольным этажом, то без ленточного фундамента не обойтись.

Для деревянного дома достаточно винтового фундамента. Каркасный дом можно построить на винтовом фундаменте с ростверком из металлических балок. Постройки из кирпича, пеноблока и других штучных материалов требуют монолитного бетонного ростверка.

Основные плюсы свайно-винтового фундамента

Отдавая свое предпочтение тому или иному типу фундамента, наш выбор всегда основывается на его положительных качествах, поэтому давайте с них и начнем.

1. Стоимость фундамента

Точной цифры, на сколько свайно-винтовой фундамент обойдется дешевле, чем другие типы, на вскидку Вам никто не скажет, потому что необходимо учитывать множество факторов, начиная от глубины заложения, и заканчивая весом и размером самой постройки. Но, как показывает практика, выгода начинается от 20-40%, по сравнению со столбчатым и мелкозаглубленным ленточным фундаментом, а если сравнивать его с заглубленным ленточным или монолитной плитой, то здесь цена уже может отличаться в несколько раз, а в наше время — это огромный плюс.

2. Легкость и удобство монтажа

Монтаж свайно-винтового фундамента настолько прост, что его можно осуществить своими руками, без применения спецтехники и дорогостоящих инструментов, прибегнув лишь к помощи друзей или родственников.

Как правило, достаточно 3 человек, чтобы без проблем осуществить монтаж.

3. Очень быстрый монтаж винтовых свай

Значительный плюс винтовых свай, потому что в большинстве случаев, монтаж фундамента осуществляется за 1-2 дня. В то время, как другие типы фундамента, включающие в себя такие этапы, как копку, армирование, устройство опалубки и заливку бетона, займет гораздо больше времени, сил и средств.

Но стоит помнить, что время монтажа полностью зависит от профессионализма работников, грунта и глубины заложения винтовых свай.

4. Уклон на участке — не помеха для свайно-винтового фундамента

Каким бы ни был уклон на Вашем участке, он не будет проблемой для монтажа свайно-винтового фундамента. Большая разница в высоте (5-8 метров), может стать практически не преодолимой преградой для железобетонных типов фундамента, а свайно-винтовой – с этой задачей справиться.

Тут стоит отметить, что другой тип фундамента, например ленточный, с этой задачей тоже может справиться, но это обойдеться Вам в несколько раз дороже.

5. Чистый участок после заложения фундамента

В процессе заложения фундамента, на участке не будет лишних отходов и грязи, таких как выкопанный грунт, пролитый бетон, следы от техники на газоне и т.д. Хоть и не такой значительный, но все же плюс. 

Закладывая фундамент на винтовых сваях, Вам не придется думать, куда деть лишний грунт, как очистить участок

6. Монтаж в любое время года

В отличие от бетонных и железобетонных фундаментов, устройство которых в зимний период предусматривает дополнительные затраты на прогрев бетона, противоморозные добавки и т.д., монтаж винтовых свай можно производить практически при любой температуре воздуха и без дополнительных затрат. Тем более, все знают, что строительство зимой гораздо дешевле.

7. Теплый пол в доме

Особенность этого фундамента такова, что между грунтом и полом дома присутствует приличная прослойка воздуха, а как известно, воздух – хороший теплоизолятор. Таким образом, если сравнивать полы по грунту, и полы «висящие в воздухе», то теплее будут вторые, при одинаковых затратах. А это уже значительный плюс в пользу винтовых свай.

8. Быстрая готовность

Если бетонные фундаменты предусматривают затвердевание в течение 28 суток, а также время для усадки, перед тем, как начнется монтаж стен, то свайно-винтовой фундамент, готов к расчетным нагрузкам сразу после монтажа.

9. Простота наращивания фундамента

В случае, когда Вам необходимо, по каким-либо причинам, после монтажа винтовых свай, немного изменить проект дома, планировку, или просто пристроить что-либо, нарастить свайно-винтовой фундамент не составит особого труда. Что не всегда возможно сделать без значительных затрат с другими видами фундаментов.

10. Несложный ремонт фундамента

От некачественных материалов, неправильного монтажа, да и вообще неквалифицированных специалистов – не застрахован никто. Так вот, если по какой-либо причине, винтовая свая лопнет, то ее легко будет заменить, даже если дом уже будет построен. А вот если лопнет ленточный или плитный фундамент, то ремонт обойдется Вам в очень большую сумму.

11. Не тянет влагу из грунта

Благодаря тому, что связь дома с грунтом осуществляется только через металлические сваи, влага, расположенная в земле, никаким образом не сможет проникнуть ни в стены, ни в пол Вашего дома.

Вот мы и рассмотрели все основные плюсы свайно-винтовых фундаментов. Как видно, их огромное количество, большинство из которых могут стать весомым аргументом в пользу винтовых свай при выборе фундамента под дом.

Как заменить фундамент на винтовые сваи

Сам процесс можно разделить на следующие этапы:

1. Исследование состояния почвы. Если в земле не обнаружены отложения извести и торфа, громоздких камней и корней деревьев, возможно, работа не потребует привлечения специальной техники. Вид и количество необходимого материала будет определять грунт и глубина его промерзания.
2. Подготовить подходящие стройматериалы, инструменты (металлические ломы, лопаты, рулетку, гидроуровень, болгарку, цемент, песок, сварочный аппарат).
3. Разметка строительной площадки. Необходимо произвести действия по выравниванию, установить специальные колышки.
4. Монтаж свай. Оптимальная глубина помещения в грунт – 1,6-1,7 метра, никак не менее 1,5 метров.
5. Демонтаж старого основания. Если есть опасение, что прежнее устройство дома в процессе замены фундамента может пострадать, необходимо укрепить нижний венец и стены.
6. Установка гидравлических домкратов, при помощи которых будет осуществлен подъем постройки.
7. Создание на сваях основания для главной постройки, наварка металлических швеллеров.
8. Спуск и установка деревянного дома на новое сооружение.

Работа достаточно сложная, нужно быть предельно внимательным и осторожным, делать все в соответствии с требованиями безопасности во избежание возможных проблем.

Сколько понадобится винтовых свай?

По итогам обоих расчётов есть два значения – суммарная нагрузка (она передаётся от здания фундаменту) и несущая способность (с запасом срока эксплуатации) одной сваи.

Рассмотрим для наглядности пример. Онлайн калькулятор показал допустимую нагрузку на винтовую основу СВС-108 4,5 тонны с учётом поправочного коэффициента надёжности. По второму онлайн калькулятору общее значение нагрузки от здания (которое планируется к строительству) составило 64,2 тонны.

Получаем в результате деления требуемый результат:

64,2 : 4,5 = 14,02

Значение округляют до целого числа в большую сторону, поэтому получим 15 свай.

Это количество – минимальное, часто оказывается не окончательным, ведь существуют нормативы по расстановке свайных опор.

Нормативы:

• для каркасных, брусовых, бревенчатых построек сваи устанавливают с шагом не более 300 см;
• для сооружений из пенобетона, шлакобетона и газобетона шаг установки свайных опор должен быть не больше 200 см;
• если возводятся ограждения из лёгких стройматериалов, то дистанция между опорами 300-350 см;
• когда обустраиваются заборы из древесины или из профнастила, то шаг установки должен быть 250-300 см, он зависит от ветровой нагрузки.

Определяя места установки винтовых опор на плане постройки, учитывают следующие нормативы:

1. Обязательно сваи вкручиваются по углам постройки, также в местах (точке) пересечения либо присоединения несущих стен.
2. Под капитальными стенами (и внутренними, и внешними) сваи устанавливают с единым шагом. Это расстояние выбирают в зависимости от стенового материала и особенностей здания.
3. При строительстве веранд, террас, пристроек, сараев, примыкающих к дому, других лёгких пристроек свайное поле рассчитывают отдельно! И к фундаменту дома его не привязывают. Часто для подобных сооружений применяют сваи меньшего диаметра, существенно экономя на фундаменте.
4. Другой подход к тяжеловесным постройкам, которые будут располагаться внутри дома – это котёл, печь и т.п. В местах их расположения нужно основание усиливать двумя дополнительными сваями как минимум. Либо возводить отдельное мини-основание, которое не будет связано с основным фундаментом. Но для этого мини-основания потребуется отдельный план и расчёты количества свайных опор.

Так что возможен вариант, что понадобится вкручивание дополнительных свай сверх расчётного количества. Не стоит огорчаться – от этого итоговая несущая способность фундамента лишь выиграет. Но нельзя количество опор занижать. Даже в том случае, когда на плане при расстановке количество опор кажется избыточным.

Мы же хотим ещё раз предостеречь, что использовать винтовые сваи для основания дома 100% выгодно, если доверить возведение фундамента компетентной и проверенной компании. Организации, которая даёт гарантии, что качественно выполнит работу.

Не нужно обращаться за услугой к незнакомым строительным бригадам. Возможно, на этом этапе строительства вы сэкономите. Но где гарантии, что через год вам не придётся вызывать других мастеров, которые будут исправлять допущенные ошибки.

И на их устранение придётся потратить в несколько раз больше денег, чем вы уже потратили. Тоже касается и покупки винтовых свай. Приобретая изделия в кустарных производствах, вы закладываете мину замедленного действия под своё основание. А это неразумно, даже при очень привлекательной цене.

Нюансы

Заменяя фундамент винтовыми сваями, стоит обратить внимание не только на прочность земли, свойства материала, глубину заложения и распределение веса дома. Существует ряд дополнительных моментов:

Существует ряд дополнительных моментов:

• Необходимое количество материала рассчитывается в зависимости от веса конструкции.
• Под здание подкладываются специальные балки, которые обрезают строго по размерам строения, оставив 5-7 см для крепления винтовых свай.
• Дом стоит поднимать только с двух углов одновременно, используя четыре домкрата, делать это уверенно, но не торопиться.
• Для поднятия дома использовать только прочные грузовые домкраты, способные поднимать конструкции весом не менее 10 тонн.
• И последний, но весьма важный момент. Даже если решено производить работы своими силами, не обращаясь к помощи строительных организаций, перед началом процесса обязательно стоит проконсультироваться со специалистами.

Поднятие дома

Бригада строителей нашей компании делает подъем жилища по отлаженной технологии. В углах, перерубах, центре стены вырубается брешь, ставится домкрат. Чтобы поднять здание применяют гидравлические рычаги 10-20 т. Для замены фундамента поднятие дома предполагает 4 домкрата с одной стороны стены, 4 — с противоположной.

Воздымается усадьба на такую высоту, чтобы можно было вставить двутавровую балку. Под домкрат подкладывают опору, можно дощечки. Иначе рычаги могут провалиться под землю.

Вверху, в месте соприкосновения с нижним венцом нужна прокладка, необходимая для того, чтобы передать силу от штока домкрата бревнам. Строители поднимают усадьбу постепенно то с одной стороны, то с другой до нужной высоты.

Когда мастера нашей компании поднимают дом, они обязательно контролируют провода над ним, чтобы не задеть. Иногда ослабевают их или снимают. Наши строители следят также, как чувствует себя здание при подъеме: не перекосило ли его, открываются ли окна и двери.

Заключение

Следует помнить, что основная нагрузка в этом типе фундамента ложится на сваи. Неравномерное распределение веса при строительстве верхних этажей может создать дополнительную нагрузку на отдельные части и привести к деформации основания.

С другой стороны, при правильно сделанных расчетах и соблюдении технологии строительства, дому на свайном фундаменте ничего не грозит. Он простоит долго и ему будут не страшны движения грунта. Он легко «переживет» любое весеннее половодье и зимние морозы.

Как вы уже убедились, строительство фундамента — это очень ответственный процесс

Крайне важно все рассчитать и сделать правильно, иначе надежность дома и безопасность проживающих окажутся под угрозой. Если у вас нет опыта в строительстве, то лучше это доверить профессионалам