Дом на бетонных сваях: плюсы решения, технология установки

Фундамент из бетонных свай используется для возведения разных построек от небольших частных домов до городских многоэтажек. Такое решение сочетает высокую прочность и более доступную стоимость по сравнению с плитным и ленточным фундаментом. 

Особенности свайного фундамента

Свайный фундамент — опорная конструкция, выполненная из заглубленных в грунт опор, которые связаны друг с другом горизонтальным каркасом — ростверком. Относится к категории оснований глубокого заложения — сваи могут размещаться в грунте в глубину на десятки метров.

Сваи равномерно распределяют нагрузку от возведенного объекта на твердые слои грунта. Несущая способность опор поддерживается давлением, создаваемым уплотненной породой вокруг сваи. Нормативные требования к свайным фундаментам содержатся в СП 24.13330.2011, правила проектирования регламентируются СП 50-102-2003. 

Преимущества и недостатки фундамента на сваях

Свайный фундамент подходит для возведения на сложных торфяных, слабых болотистых, промерзших грунтах. Сваи заглубляются до прочных несущих слоев породы, что делает конструкцию очень надежной. Важное преимущество — возможность круглогодичного возведения объектов с высокой скоростью. 

Один из главных недостатков — установка отдельных типов основания невозможна без тяжелой спецтехники и задействования профессиональных строителей, что увеличивает расходы на строительство. Применение технологии забивки вызывает сильный шум и вибрацию — последняя может повредить соседние строения. По сравнению с другими типами фундаментов свайный имеет ряд принципиальных отличий:

1. Обязательное создание ростверка. Каркас изготавливается из высокопрочного бетона и соединяет опоры по периметру, одновременно выступая основанием для стен. Выравнивает нагрузку от постройки, повышает ее прочность и сводит до минимума усадку. 
2. Отсутствие подготовительных работ. Технология не предполагает обустройство котлована, создание песчаной подушки и размещение гидроизоляционного материала. Превентивные действия необходимы только для буронабивных свай — подготовка скважин и приготовление цементного раствора. 
3. Требуется проведение геодезических изысканий. Процедура помогает определить специфику рельефа, вид грунта в пятне застройки. 

Когда применим свайный фундамент

Фундаменты на сваях получили широкое распространение при возведении домов с помощью каркасной технологии. Они подходят для мест с высоким уровнем подземных вод и эрозионными процессами почвы, а также для участков со сложным, пересеченным рельефом.

Обустройство свайных фундаментов также рекомендуется в следующих случаях:

• требуется быстрое возведение дома и есть необходимость сэкономить на строительстве;
• грунт промерзает на глубину свыше двух метров;
• влияние горизонтально направленных сил с изгибающим воздействием — ветер, сейсмическая активность и др.;
• возведение массивного объекта на слабом и склонном к усадке грунте, а также на пучинистой почве;
• отсутствует возможность сделать выемку почвы для других видов фундамента. 

Типы свайных фундаментов

По методу заглубления выделяются следующие типы фундаментов:

Буровые

Опоры размещаются в предварительно подготовленных скважинах. Полость армируется и заливается бетонным раствором. Рекомендуется для маленьких участков, где нет необходимости задействовать крупную строительную технику. По типу конструкции буронабивной фундамент разделяется на две группы — с обсадой и без.

Бурение выполняется механическим либо ручным шнеком диаметром от 250 до 350 мм. Глубина должна соответствовать величине промерзающего грунтового слоя. Диаметр и количество скважин определяются нагрузкой от здания и характеристиками грунта.  В скважины устанавливается арматурный каркас для усиления бетона, затем они заполняются бетонным раствором. 

Уложенный бетон полностью затвердевает в течение 28-30 суток. Все это время нужно периодически проверять конструкцию на предмет переувлажнения или пересыхания. Свайное поле соединяется с помощью ростверка. 

Забивные и набивные

Способ используется для железобетонных свай. Заглубление выполняется посредством виброударного оборудования и молотов. Опоры изготавливаются в заводских условиях и привозятся на стройплощадку. При использовании набивной технологии скважины предварительно пробуриваются, или свая вдавливается с последующей выемкой грунта. Затем полость заливается бетоном.  

Винтовые

Вкручиваются в грунт по принципу шурупа. Сваи выполнены в виде металлического стержня с винтовыми лопастями. Требования к их конструкции регламентированы ГОСТ Р 59106-2020. 

Для заглубления используются рычаговые механизмы или механические устройства. Ввинченные опоры соединяются швеллером, уголком или двутавром для придания большей прочности и эффективной защиты от порывов ветра и других горизонтальных сил. Основная нагрузка ложится на лопасти, что накладывает особые требования к их прочности и надежности. Среди минусов таких фундаментов — усаживаются в течение 2-4 месяцев после окончания строительства. 

Особенности фундаментов на железобетонных сваях

Железобетонные опоры изготавливаются из бетона и усиливаются пространственным армокаркасом. В основном имеют квадратное сечение, типовые размеры 150х150/400х400 мм. Длина цельных свай 3-7 метров, колонн до 25-28 метров. 

Подходят для любых видов знаний, климатических районов и грунтов. При этом они не уступают по эксплуатационным свойствам плитному или ленточному фундаменту. Одно из важных преимуществ — уменьшение затрат на строительство. Основание примерно вдвое дешевле ленточного. Применение для свай с добавками, повышающими морозоустойчивость, гарантирует эксплуатацию фундамента в течение 80-90 лет без капитального ремонта. 

С помощью свай можно выбирать оптимальную высоту конструкции для создания ровной поверхности. Железобетонные опоры монтируются всего за несколько дней, работы могут выполнять несколько человек с привлечением спецтехники. После размещения ростверка можно без технических перерывов продолжать строительство.

Среди недостатков железобетонных свай:

1. Для установки железобетонных опор требуется копер — специальная техника для размещения сваи на точку погружения. Ей необходимо широкое пространство для подъезда. 
2. При проектировании и монтаже нужен точный расчет, чтобы впоследствии сваи не приподнялись или дальше не углубились.
3. Фундамент не предполагает создание подвального помещения или подземного гаража, для которых понадобится выделять отдельное место.
4. Монтаж ЖБ свай сопровождается усиленной вибрацией, есть риск повреждения близлежащих построек. 

Технология установки железобетонных свай

Места размещения свайных опор определяются на этапе проектирования. Учитываются результаты исследований грунта, плотность застройки местности, климатические условия, месторасположение подземной инфраструктуры, возможность подъезда спецтехники.

Наиболее распространены следующие схемы заглубления свай:

• Лента — опоры располагаются в линию, применяются для строительства легких конструкций. 
• Куст — используется в качестве основания для углов, пилонов, колонн.
• Свайное поле — опоры ставятся по углам и равномерно размещаются по всему фундаменту.

Забивание свай

Наиболее популярный метод установки ЖБ свай — забивка. Позволяет погрузить в грунт при использовании спецтехники (копер, гидравлический/механический молот) — за рабочую смену до 35-40 опор. Высокая эффективность технологии связана с сочетанием взрывной и ударной энергии. Операции выполняются в следующей последовательности:

1. Подготовка места. Удаление хлама, веток, расчистка подъезда для спецтехники.
2. Разметка. Выполняется на основании утвержденного проекта, обозначается периметр фундамента и места размещения каждой сваи, согласно отметкам делаются небольшие лунки.
3. Перевозка материалов. На стройплощадку привозят сваи, оголовки, материалы для установки обвязочного пояса. 
4. Подготовка к установке. Делается строповка опоры за подъемные петли. 
5. Забивание свай. Сваебойная машина вертикально приподнимает опору и подает его в углубление. Установка на проектную глубину выполняется последовательными ударами молота.

Несмотря на заранее рассчитанную глубину погружения сваи нередко ее не достигают или уходят ниже заданной отметки. Ситуация, при которой опора оказывается выше проектируемого уровня называется отказ грунта. Для подтверждения этого факта делается несколько контрольных ударов или дольше создается давление при использовании вдавливающего метода. 

Чтобы не перепутать отказ грунта с невозможностью заглубления свай из-за перегрева спустя 4 дня производится их дозабивание. 

Вдавливание свай

Метод предполагает заглубление под воздействием продолжительной вертикально ориентированной статической нагрузки. Его преимущество — небольшая шумовая нагрузка и отсутствие вибрации, что позволяет использовать вдавливание в условиях частой застройки. 

Вибровдавливание опор

Способ, сочетающий забивку и вдавливание. После вертикального расположения сваи к ее верхней половине прикладывается низкоамплитудная вибронагрузка. В результате уменьшается плотность грунта и свая плавно заглубляется. Вибровдавливание рекомендуется для площадок с несвязным грунтом. 

Подведем итог

Фундаменты на сваях можно без ограничений обустраивать для большинства частных построек. Они эффективны на слабых и промерзших грунтах. Подобные основания помогут сократить бюджет и ускорить строительство.

При этом необходимо точно следовать проекту. Любые отклонения приводят к ошибкам, которые негативно сказываются на состоянии дома.  

Понравился материал? Расскажите о нем друзьям!