Ленточный фундамент – обычный, или на сваях?

Фундамент на винтовых сваях

Впервые винтовые сваи, как и многие современные технологии, стали применяться военными структурами. Прочность, доступная стоимость и быстрый монтаж конструкций без использования земельных работ отлично подходили для возведения конструкций на местах военных действий.

Несомненно, как и все разработки, связанные с оборонной промышленность, начали постепенно входить в другие отрасли народного хозяйства. Сегодня свайно-винтовые фундаменты успешно осваиваются строителями для самых мирных целей – сооружения жилья.

Свайно-винтовой фундамент является экономным и удобным выбором для строительства частных домов. Винтовые сваи представляют собой стальные трубы с заострением и лопастями на одном конце и отверстием на другой. Острым концом сваю вкручивают в грунт вручную либо буровым механизмом на глубину от полутора метров. На другом конце монтируется основание (оголовок) с вертикальной поверхностью под обвязку. Другое общепринятое название обвязки винтовых свай – ростверк.

Сваи, как правило, устанавливаются по периметру и под особо нагруженными частями здания. Количество свай, глубина вкручивания и расположение рассчитываются исходя из масштабности всей постройки.

Ростверк. Виды

В современном домостроении представлено несколько вариантов ростверка, которые выбираются в зависимости от множества показателей. Для полного представления о технологии строительства следует разобраться в 2 главных понятиях:

1. Сваи (опоры) – это определенные колонны, которые погружаются в грунт и служат основой для возведения фундамента. Материалом для опор могут служить различные виды сырья.
2. Ростверк – это верхняя часть свайного фундамента, которая соединяет все опоры в единый пояс.

Устройство деревянного ростверка

Первой отличительной характеристикой ростверка служит материал изготовления. Согласно данному критерию выделяют следующие типы ростверка:

• деревянный,
• стальной,
• железобетонный (который подразделяется на сборный и монолитный).

Для деревянных домов нижний пояс формирует подобие ростверка.

Для стального типа применяется двутавровая балка, но она имеет несколько недостатков (высокая стоимость материала, сложность монтажа, требующая привлечения спецтехники).

Железобетонные ростверки являются оптимальным вариантом для большинства объектов. За умеренную цену вы получаете надежную конструкцию, способную прослужить длительное время.

Согласно расположению ростверка относительно уровня земли принято выделять 3 вида:

1. Высокий ростверк.
2. Повышенный тип конструкции.
3. Заглубленный ростверк.

Устройство железо-бетонного ростверка

Наиболее популярен высокий ростверк. Этот тип имеет высоту на 15 см больше, чем окружающая поверхность земли. Данный вариант подходит для регионов, подверженных развитию явления морозного пучения. Земля при промерзании увеличивается в объемах и может вырвать сваи из земли. А созданный буфер в несколько десятков сантиметров обеспечивает свободный ход основания без повреждения опор. В данном случае придется дополнительно утеплять пол первого этажа из-за созданного пространства между землей и основанием.

Повышенный ростверк формируется на уровне действительной поверхности. В этом варианте нет пространства под полом и его не нужно утеплять. Но возникает проблема в сопротивлении пучению, которую иногда решают путем выемки грунта из-под основания.

Ростверк, который формируется ниже уровня земли, называется заглубленным. Удаление грунта из-под ростверка позволяет избежать негативного воздействия от пучения земли в морозы. Но в этом типе подразумевается создание подушки из шифера, к примеру, для защиты основания от воздействия земли.

Ростверк часто связывают с популярным ленточным фундаментом, хотя это неверно. Главное отличие заключается в особенностях распределения нагрузки: ленточный фундамент распределяет вес на все поверхность созданной ленты, в то время как ростверк играет роль распределителя нагрузки между опорами, которые уводят данные воздействия глубоко в грунт. Поэтому нельзя называть свайно-ленточный фундамент ленточным и объединять их в одно целое.

Сваи важны как в частном домостроении, так и при работах по возведению многоэтажных зданий и промышленных комплексов. После предпроектных изысканий принимается решение о забивании свай и ведении последующих работ. Так достигается прочность будущего сооружения и его долговечность.

Виды ростверка винтовых свай

Основная классификация обвязки винтовых свай проводится по типу используемого материала. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки. Ростверки бывают:

• Деревянными
• Металлическими
• Бетонными

В деревянном ростверке роль обвязки выполняют брусья, уложенные на оголовки свай.

Металлический ростверк представляет собой металлические балки, приваренные к оголовкам винтовых свай.

Бетонный ростверк выполняется при возведении наиболее тяжелых конструкций, и роль опоры дома выполняет бетонные балки, связанные со сваями.

Рассмотрим подробнее каждый способ установки ростверка на винтовых сваях.

Крепим брус к свайно-винтовому фундаменту

Для начала объясним, почему обвязка является обязательным элементом, если вы выбрали винтовое основание. Дело в том, что предустановленные сваи с оголовками являются лишь точечными опорами, и соответственно на некоторые придется больше нагрузки, а на другие меньше.

Если же вы обвяжете сваи должным образом, то нагрузка будет распределена по всей площади, что существенно продлит «жизненный цикл» вашей постройки.

Нелишним также будет отметить, что обвязку необходимо выполнять сразу же после заливки полостей раствором и установки оголовков. Ведь согласитесь, грунты бывают различными и в них постоянно происходят механические процессы.

И наверняка вам бы не хотелось прилагать лишние усилия к трудоемкому выравниванию свай, изменивших свое расположение. Цена установки обвязки будет намного меньшей, чем цена возможного ремонта.

Итак, приступим. Прежде всего, убедитесь в правильности установки всех свай, используя уровень. Если наблюдаются небольшие отклонения, а оголовки уже установлены, устраните неровности путем выпиливания кусочков бруса в необходимых местах.

В углах будущей обвязки должны быть шпильки или анкера, залитые раствором. А углы бруса должны быть обложены алюминиевыми уголками.

Далее, для стыковки участков бруса, выполните на них распилы с обеих сторон. Один из них делают снизу, а другой сверху, после чего складывают куски под прямым углом.

Совет! Прокладывайте места стыковки джутом.

По большому счету обвязка свай не представит большой сложности, при наличии достаточного количества свободных рук.

В некоторых случаях нижних венец здания исполняет роль обвязки. Это никоим образом не повлияете на прочность строения, если лаги пола расположены на несколько венцов выше.

Завершающий этап создания фундамента – обвязка брусом верхней его части Итак, теперь обвязка фундамента своими руками не доставит вам никакого труда. Надеемся, что вы прислушаетесь к нашим советам и качественно установите основание для своего домика или бани.

Для получения дополнительной информации просмотрите видео в этой статье, где установку выполняют специалисты.

Нижняя обвязка является основанием каркаса дома. Она предназначена длякрепления каркаса дому к фундаменту. В моем случае нижняя обвязка ещё и распределяет нагрузку от дома на сваи фундамента т.е. выполняет функцию ростверка.

Деревянный высокий ростверк. Подготовка к монтажу

Деревянный ростверк используется обычно при малоэтажном строительстве. Он хорошо подходит для дачных домов и одноэтажных коттеджей с мансардой. Чаще всего его используют при возведении каркасных строений. В качестве обвязки фундамента выступает первый венец бруса, уложенного на оголовки. Поскольку древесина испытывает пагубное влияние влаги, неизбежно соседствующей с грунтом, брус должен быть обязательно обработан специальными составами, препятствующими гниению и придающими дереву гидрофобные свойства. После этого брусья устанавливается на оголовки свай.

Деревянный ростверк

Перед установкой самих балок после вкручивания свай необходимо произвести еще несколько операций по подготовке монтажа ростверка.

1. Выровнять высоту свай (лишнее можно просто срезать)
2. Установить оголовки (металлический пластины, на которых есть отверстия для крепежа брусьев)
3. Произвести грунтовку и нанесение антикоррозийного слоя на сваи (если это не было сделано до монтажа)
4. Между оголовками и балкой сделать гидроизоляционную прокладку из рубероида, бикроста и тому подобных материалов

Деревянные брусья тоже должны быть подготовлены для возведения фундамента. В первую очередь они должны быть сухими. Лучше всего использовать брус после камерной сушки. Если это слишком дорого, дерево необходимо выдержать до 3-4 месяцев в хорошо проветриваемых штабелях для просушки. Далее они пропитываются специальным антисептиком и, также веществом, снижающим горючесть дерева – антипиреном. Если используется клееный брус, то обычно, все эти процедуры с ним уже произведены.

Последовательность строительства и закрепления обвязки

Первым делом брус, пропитанный антисептиком и порезанный в соответствии с заранее продуманной разметкой, раскладывается на свайных оголовках. Запилы и пазы в древесине также проделываются заранее.

После этого можно приступать к самому ответственному этапу – к выравниванию обвязки по диагоналям и по длине бруса.

Помните: погрешности, допущенные во время завинчивания свай – это нормальное явление. Оголовки свай на 1-2 см могут быть смещены в сторону от прямой линии, но обвязка, которая на них устанавливается, должна иметь идеально ровную геометрию.

Если в основании дома у вас получился ромб (вместо четкого прямоугольника или квадрата), то стены и крышу дома вы уже никогда не сможете выровнять. Именно по этой причине сконцентрировать свое внимание следует на геометрии обвязки, а не на выравнивании оголовков.

Диагонали обвязки, уложенной, но еще незакрепленной на сваях, необходимо проверить и выровнять несколько раз. Только после этого брус можно закреплять в угловых точках свайного фундамента.

Закрепив углы, следует проверить геометрию боковых и внутренних балок. Для этого следует использовать веревку, натянутую между углами вдоль каждой из сторон обвязки.

Полностью крепить боковые и внутренние балки к оголовкам свай следует поочередно, проверяя их на предмет смещений в сторону от прямой линии.

Чтобы обвязка не разошлась в процессе эксплуатации, боковые, а также угловые примыкания бруса необходимо дополнительно скрепить скобами и специальными уголками.

Монтаж деревянного каркаса

Процесс монтажа деревянного ростверка происходит в несколько этапов:

1. На сваи укладываются брусья по периметру. Для большей прочности они соединяются между собой выемками. Это позволяет увеличить прочность соединения.
2. Затем укладываются брусья на внутреннюю часть.
3. Далее все оголовки прикручиваются к брусьям. В дереве должны быть заранее высверлены отверстия. Можно сделать в дереве фаску, если требуется, чтобы из него не торчали гайки.
4. Для прочности дополнительно по краям можно установить уголки или швеллеры.

Оголовки свай с отверстиями для крепления бруса
Существует несколько способов соединения бруса на углах. Два основных – «в пол-дерева» и «в лапу».

Способы соединения бруса по углам

Укладка бруса ростверка может производиться только по периметру будущего здания, а может иметь более сложную форму с поперечными брусьями, если здание имеет большие размеры и много точек с повышенной нагрузкой на фундамент

После укладки бруса необходимо тщательно проверить горизонтальность плоскости. В тех местах, где брус немного выступает из плоскости, его можно подтесать, а в там, где образованы впадины необходимо изготовить плоские подкладки, например, из фанеры.

Разметка свайного поля

Обычно свайное поле фундамента в плане имеет форму прямоугольника. Длина и ширина поля определяется планом будущего здания. Разметку свайного поля производят с помощью шнура и деревянных колышков. Шнур протягивают таким образом, чтобы центры опор располагались в местах пересечения нитей.

Точки установки опор располагают на осевой линии несущих стен, по углам будущего здания в плане. Расстояние между винтовыми сваями принимают от 1,5 до 2-х метров.

Металлический высокий ростверк

Металлическая обвязка используются для более массивных конструкций, в том числе и для кирпичных зданий или тяжелых металлоконструкций, типа ангаров. Здесь на сваи укладывается швеллер или двутавр, полками вниз. Соединения делают согласно схеме несущих стен. Необходимо сварить соединения и дополнительно укрепить болтами. Конструкция за счет этого обретает большую прочность и может выдержать нагрузку металла. Также дополнительное укрепление шва не дает образоваться на фундаменте трещинам и последующим разрывам. Для кирпичной кладки шаг свайного ряда должен быть не более 1-1,5 м, т. к. масса кирпичной конструкций будет гнуть швеллер при шаге от 3м.

Размер швеллера может быть разным. Для усиления нагруженных осей используется самый большой размер.

Следует не только сварить металлический ростверк, но и дополнительно стянуть болтами. Это требование обусловлено разным видом нагрузок – не только боковых, но и вертикальных. Так металлические балки защищаются от образования трещин и разрывов.

Стандартный металлический ростверк

Какие сваи использовать.

В свайно-ростверковых фундаментах можно применять любые сваи. Их выбирают исходя из грунтов, планируемой нагрузки дома. Сваи делают из металла, бетона, иногда — дерева. Могут они иметь круглое или квадратное сечение. Различаются они и по способу установки:

• Забивные. Они устанавливаются без бурения или выемки грунта. Обычно — забиваются, потому так и называются. В частном строительстве используются редко: требуется специальная техника.

Свайно ростверковый фундамент.
Забивные железобетонные сваи используются чаще при строительстве многоэтажных домов.

• Буронабивные. Сначала в грунте проделывается скважина, затем в нее устанавливается и закрепляется опалубка. В нее — арматура, повышающая прочностные характеристики. Потом вся конструкция заливается бетоном.
• Железобетонные буровые. В этом случае тоже бурятся скважины, но в них устанавливаются (забиваются, но с меньшими усилиями) готовые железобетонные сваи.
• Винтовые. Это металлические сваи, заостренные на конце и имеющие винтовые лопасти, разрезающие грунт. При больших глубинах необходима специальная техника, небольшие, длиной до 2-3 метров могут устанавливаться вручную.

Свайно ростверковый фундамент.
Один из вид свай — винтовые. Их можно использовать с ростверками из разных материалов под разные дома.

В частном строительстве чаще всего используют буронабивные сваи. Особенно популярны они при строительстве дач или бань. Могут использоваться и при строительстве небольших домов. Но если дачи и бани можно делать без расчета, то при строительстве дома очень желательно заказать проект.

Разные сваи бывают по форме: квадратного или треугольного сечения, круглые заполненные и круглые полые, иногда разрабатываются сложные формы специально под проект. По тому, как сваи передают нагрузку на грунт, они бывают:

Свайно ростверковый фундамент.

Чем отличаются сваи по типу работы.

Висячие сваи имеют большую боковую поверхность и значительную часть нагрузки (до 60-70%) передают с ее помощью. Их используют, если несущей способности грунта на достигнутом уровне недостаточно для того, чтобы выдержать всю нагрузку, а дальнейшее углубление нецелесообразно. В этом случае наличие «пятки» почти ничего не меняет: основная нагрузка передается поверхностью, а не острием сваи.

Сваи-стойки наоборот, большую часть нагрузки передают через острие. В этом случае боковые стенки неразвитые и гладкие, а на конце сваи имеет смысл делать расширение. Один из видов этого типа — сваи ТИСЭ. Они имеют цилиндрическое расширение внизу, из-за чего передают нагрузку на большую площадь. Также пятка не дает силам пучения поднять фундамент.

Бетонный ростверк

Если здание, которое устанавливается на винтовые сваи, имеет большой вес – это может относиться к домам из бревен, пеноблоков или каркасников с тяжелой кровлей – под них рекомендуется устанавливать бетонный ростверк.

Для его устройства требуются

• Металлическая арматура
• Вязальная проволока
• Бетон
• Опалубка из досок

После установки свай на них по периметру фундамента вяжется арматура диаметром 12-18 мм с расстоянием между прутками 15-35 см. В верхней части свай просверливаются отверстия, куда вставляются продольные прутки.

Затем вокруг свай монтируется опалубка, наподобие той, что используется для заливки ленточного фундамента. В опалубку заливается бетон. При заливке бетона заливается и внутренность сваи.

Таким образом, создается сборная конструкция фундамента из собственно свай и бетонной обвязки.

Такой ростверк считается самым мощным и не уступает ленточным бетонным фундаментам таких же параметров, а монтаж его на сваи осуществляется значительно проще.

Обычно сваи выступают на значительное расстояние от земли – до метра, если поверхность ровная. Таким образом, обвязка свай чаще всего расположена тоже на некотором расстоянии от грунта. Особенно это касается деревянного и металлического ростверка. Бетонные ростверки, напротив, заливаются вплотную к земле. Это более равномерно распределяет нагрузку не только по оголовкам свай, но и на грунт.

Схема устройства бетонного ростверка

Виды

Существует три вида свайного фундамента, исходя из типа используемых опор. Каждый вариант имеет свои особенности, преимущества и недостатки.

Винтовые опоры

Представляет собой конструкцию из труб круглого сечения с лопастями, расположенных в один или несколько рядов. Внутренняя полость труб после погружения бетонируется для повышения несущей способности готового основания.

Плюсы:

1. Самостоятельное выполнение процесса. Достаточно двух человек для погружения винтовых опор.
2. Сокращение времени на работах. Процесс занимает до 2 дней.
3. Продолжение строительства на следующий день после этапа бетонирования. Но при условии, что для обвязки свай будут использоваться балки из дерева или металла.
4. Устойчивость к неравномерным нагрузкам. Для свай свойственно отклонение от вертикальной оси на несколько градусов. Но это достаточно для равномерного распределения нагрузок по всем опорам.
5. Возможность повторного применения. Опора выкручивается из грунта и устанавливается на новое место.

Минусы:

1. При вкручивании винтовых опор требуется аренда специальной техники или соответствующего оборудование.
2. Требуется утепление дома снизу.
3. Невозможность обустройства цокольного этажа или подвала.

Винтовые сваи применяются на любых типах почв. Но их не рекомендуется использовать на болотистых участках. Также опора должна быть изготовлена из качественной стали с учетом действующих стандартов. После ее проверяют в ОТК с помощью рентгена или ультразвука. Очень часто встречается некачественный материал, поэтому застройщики сталкиваются с серьезными проблемами при обустройстве свайно-винтового фундамента.

Винтовой фундамент разделяется еще на несколько подвидов, исходя из конфигурации и предназначения лопастей. Это:

1. Широкопластные винтовые сваи. Имеют одну лопасть в 1-1.5 захода. Они предназначены для возведения легких зданий на устойчивых грунтах.
2. Многопластовые. Имеют несколько лопастей, используются для улучшения несущей способности основной опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали. Также допустимо их применение для возведения двухэтажных и трехэтажных тяжелых коттеджей.
3. Узколопастные. Имеют наконечник в виде шурупа на 5-8 оборотов винта. Используются для возведения оснований на каменистых почвах.

Этапы технологии устройства

1. Контрольное вкручивание для определения прочности почвы.
2. Расчеты и подготовка плана по размещению опор. Обязательно обращение в соответствующую фирму.
3. Разметка участка.
4. Установка и обрезка свай по уровню.
5. Бетонирование полостей опор.
6. Обвязка свайного поля.

Буронабивные

Изготавливаются на месте путем армирования, бетонирования пробуренных скважин в грунте. Наибольшей популярностью пользуется фундамент ТИСЭ.

Он лучше остальных оснований справляется с морозными пучениями почвы, а также на него дают пожизненную гарантию. На его основе будут рассмотрены основные особенности буронабивных свай.

Фундамент включает в свою конструкцию буронабивные сваи с полусферической подошвой в нижней части и ЖБ ростверк. Это позволяет увеличить несущую способность свай, повысить их устойчивость к сильному морозному пучению грунта. Обычно сваи заглубляют в почву ниже уровня ее промерзания.

Преимущества:

1. Стоимость устройства намного ниже, чем у ленточного основания.
2. Минимум земляных работ. Подготавливаются только скважины с расширенной нижней частью и снимается верхний плодородный почвенный слой.
3. Универсальность. Опоры можно устанавливать на разных типах грунта. Но не рекомендуется использовать их на болотистых, обводненных и иглистых почвах. Также проблемы возникают при их монтаже на каменистых и скалистых участках.

Недостатки:

1. Ограничение по месту устройства.
2. Требуют создания широкой отмостки, не менее 1 м.
3. Необходимость аренды специального бура в виде раздвижной штанги с двумя рукоятками и режущими кромками.

Пошаговая инструкция работ своими руками свайно – ростверкового фундамента:

1. Разработка плана с указанием участков расположения опор и их несущих способностей. Здесь лучше обратиться за помощью к специалистам.
2. Разметка участка согласно плану.
3. Бурение скважин, подготовка расширений в нижних частях.
4. Армирование с использованием рифленой арматуры диаметром 12-16 мм.
5. Гидроизоляция. Расположение рулонного материала в скважинах.
6. Бетонирование.
7. Создание опалубки.
8. Обвязка свайных опор.
9. Бетонирование монолитной ленты.

Забивные железобетонные

Для обустройства такого типа фундамента используются ЖБ сваи квадратного сечения с заостренными концами. Однако данные сваи не могут похвастаться надежностью, если сравнить их с металлическими трубами с лопастями.

ЖБ элементы изготавливают на заводах из бетона высокого качества, с предварительным армированием.

Опоры бывают разной длины, поэтому они пригодны для установки на любом типе почв. Исключение — скалистые грунты.

Плюсы:

1. Хорошие показатели устойчивости к неблагоприятным климатическим условиям.
2. Отличная выдержка при наличии вертикальных и горизонтальных нагрузок. Это достигается за счет качественного армирования.
3. Легкость процесса установки. Но здесь требуется аренда спецтехники для погружения свай.
4. Выполнение минимальных земляных работ. Нет необходимости подготавливать скважины или траншеи.

Недостатки:

1. Большой вес, что усложняет транспортировку и установку. Требуется большегрузная (для транспортировки) и грузоподъемная техника;
2. Требования к качеству свай. Некачественная свая может разрушиться при забивке в плотные слои почвы. Не стоит доверять сваям кустарного производства;
3. Не подходит для скальных грунтов и участков с подсыпкой строительным мусором.

План работ при строительстве дома

1. Составление проекта специалистами.
2. Подготовка участка.
3. Разметка.
4. Создание подъездных путей для спецтехники.
5. Забивка свай ударным или вибрационным методом.
6. Монтаж ростверка.

Свайный куст

Иногда опоры под здания должны быть очень мощными. Конечно, в таких случаях обычно устанавливаются объемные бетонные столбы, но есть возможность использовать и винтовые сваи, если они кручены на близком расстоянии друг к другу. При этом верхние части соседних свай связываются друг с другом. Это соединение называют свайным кустом.

Получается, что на восприятие нагрузки в каком-то особенно нагруженном узле работают сразу несколько свай.

Эти методом особенно часто пользуются в промышленности, где возведение обычных бетонных фундаментов затруднено – в болотистых местах, на уклонах и т.д.

Обвязку свайных кустов производят описанными выше способами, учитывая, что сваи собраны группами.