Фундамент на сваях для частного дома: забивных, винтовых, железобетонных

Свайный фундамент под дом и его виды

Свайный фундамент под дом подразделяется на несколько видов в зависимости от материала, способа передачи нагрузки и конструкции.

По материалу:

Деревянные. Для опор используются бревна. Данный вид свай в настоящее время встречается редко. На их замену пришли более прочные материалы.
Металлические. Бывают двух видов – забивные и винтовые. Винтовые сваи внешне похожи на шурупы, которые вкручивают в грунт. Забивные представляют из себя отрезки различных видов металлопроката. Например, рельса или швеллера. Они обладают следующими преимуществами: высокая прочность, способность пластично изгибаться, сохраняя при этом несущие способности. Существенный недостаток – это склонность к коррозии, что сокращает их срок службы.
Железобетонные. Подразделяются на забивные и набивные. Первые изготавливают на производстве, обладают устойчивостью ко всем нагрузкам. Вторые производятся на площадке путем заполнения опалубки, помещенной в скважину, бетоном плотных марок.

По способу передачи нагрузки:

Сваи-стойки. Это опоры, которые находятся в контакте с твердыми слоями грунта. Углубляются до плотных слоев грунта.
Висячие сваи. Без опоры в нижней части ствола, используют частичную опору на грунт.

По конструкции:

Забивные. Стержень с заостренным наконечником, забиваются в грунт до твердых пород.
Набивные. Изготавливаются самостоятельно, но имеют меньшую несущую способность. Бетонная отливка в скважину.
Винтовые. Представляет из себя трубу с острым концом и спиралеобразными лопастями. В основном используются для вспомогательных сооружений.

Важно!!!

Виды свай

Назначение и виды

Свайный тип фундамента используется при строительстве жилых и промышленных зданий, применим иногда даже при возведении многоэтажек. Основание дает возможность и сэкономить, например, на подвалах.

Основными факторами, при которых принимается решение о строительстве свайного фундамента, считаются:

Слабый поверхностный грунт, содержащий перегной, торф, песок.
Большой объем воды в грунте или, простыми словами, «плывун».
Высокая плотность почвы. В случае со сваями уменьшаются земляные работы, не нужно копать большой котлован, нанимать транспорт и т. д.

Свайно-ростверковый вариант

Является распространенным типом и при этом относительно недорогим вариантом при монтаже. Преимущества следующие:

возведение практически на любом грунте;
повышенная устойчивость и несущие способности;
экономия средств (нет нужды применять готовый раствор, можно сделать его самостоятельно);
равномерная усадка, благодаря монолитности основания;
отсутствие необходимости в предварительных работах по подготовке участка, например, разравнивании и других;
естественная вентиляция нижней части здания, что уменьшает влажность, убирает лишний конденсат и в итоге препятствует распространению грибка и плесени;
безопасность (например, риск затопления при паводках намного ниже);
быстрый монтаж.

Кроме того, из недостатков выделяют:

отсутствие возможности построить такое основание, если грунт каменистый;
сложность строительства при горизонтальном смещении почвы;
стоимость превышает другие разновидности свайного фундамента;
обустроить подвал не получится.

Винтовой фундамент

Подобная конструкция используется достаточно давно. Поэтому положительные и отрицательные стороны устройства такой основы изучены досконально. Из плюсов:

низкая стоимость, по сравнению с монолитным и плиточным вариантом;
быстрота строительства (не нужно копать траншею);
при возведении отсутствует вибрация, что позволяет строить возле памятников, вековых деревьев);
можно возвести постройку даже на болотистой местности;
независимость от погоды;
минимальные затраты.

Однако такая конструкция не лишена и минусов. Их немного, но они все есть:

подверженность коррозии, в связи с чем и срок эксплуатации небольшой;
нельзя построить подвал либо цокольный этаж.

Свайно-ленточный тип

Довольно популярный тип фундамента. У него тоже есть свои положительные и отрицательные моменты. Из преимуществ:

экономичность;
способность выдержать небольшие сдвиги почвы;
возможность самостоятельного изготовления опоры, то есть сделать сваи для фундамента своими руками труда не составит;
быстрота строительства.

Несмотря на преимущества, есть и свои недостатки. Именно они отталкивают многих от выбора такой конструкции. Например:

нужно проводить подробные геодезические исследования;
расчет каждой опоры (длины, глубины и т. д. ) производится в индивидуальном порядке;
тоже нет возможности сделать цокольное помещение;
требуются работы по утеплению пространства под полом;
здание может иметь до 3 этажей, выше не рекомендуется.

Какие особенности грунтов нужно учитывать при выборе основания?

Почва представляет собой сложную многокомпонентную геосистему, которая состоит из горных пород и техногенных образований. Классификация грунтов осуществляется по множественным критериям и параметрам. Если рассмотреть общие характеристики грунтов, то нужно выделить основные их типы:

Глинистые – подразделяются на три подвида: глина, супесь и суглинок. Все они относятся к пучинистым грунтам, которые подвержены деформациям. Небольшая плотность способствует быстрому насыщению земли влагой, при низких температурах происходит процесс вспучивания, что требует особого подхода при обустройстве мелкозаглубленного основания (МЗЛФ) для будущего здания.
Каменистые и скальные – представляют собой идеальную основу для постройки, поскольку камень способен в полной мере противостоять как влаге, так и морозу. С этим типом почвы дилемма в вопросе: ленточный или свайный фундамент лучше использовать при постройке, как правило, отсутствует, все упирается в трудозатраты.
Органические – сюда относятся торфяные и илистые грунты. Далеко не лучший вид для строительства ввиду того, что отличаются высоким уровнем грунтовых вод и рыхлой и неустойчивой консистенцией.
Песчаные – непучинистый вид грунта, не задерживает воду и отлично поддается уплотнению. Песчаные почвы делятся на четыре группы: гравелистый, крупный, средний и мелкий песок.

Виды деформации почвы

Все виды поверхностного слоя Земли склонны к определенным деформационным воздействиям по причине разного уровня нагрузок:

Просадка – возникает вследствие влияния массы конструкции, и при наличии поверхностного расположения грунтовых вод.
Осадка – может проявиться как сразу после постройки, так и спустя несколько лет.
Неравномерная деформация – опасный вид движения почвы, который возникает из-за неравномерного насыщения водой и неоднородного состава.
Грунтовые движения – могут происходить как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Процесс по большей части зависит от влажности почвы.

Условия применения основания на сваях для частного дома

Свайные фундаменты используются при возведении как нетяжелых каркасных или деревянных домов, так и при строительстве кирпичных и бетонных сооружений в несколько этажей.

позволяют проводить работы на участках со слабым грунтом, к которому относятся:

глины, суглинки, супеси;
пылеватый песок и с частицами средней фракции;
почвы с примесью торфа, перегноя и т.д.

Свайный фундамент эффективен при строительстве на переувлажненных участках, а также при близком залегании грунтовых вод (когда воздействие сил пучения на силовую конструкцию компенсировано соответствующими мероприятиями по технологии).

Своими руками можно построить свайное основание под дом на склоне, а также на территории со сложным рельефом, при этом нет необходимости в большом объеме земляных работ.

Виды и типы забивных свай

С позиции материала, используемого при производстве забивных свай, все разнообразие можно разделить на три вида:

сваи забивные металлические. Используются редко из-за дороговизны и меньшей, по сравнению с ЖБ сваями, несущей способностью. Для производства сваи используют трубы, рельсы, швеллер. Преимущество – сравнительно меньший вес. Срок службы – 40-60 лет;

сваи забивные деревянные. Используют только для фундамента небольших, легких строений, преимущественно для деревянных и каркасных домов, т.е. сфера их применения ограничена частным строительством. Существенными недостатками является дороговизна (дорогие породы деревьев: дуб, лиственница, бук, ясень), трудоемкость производства. При установке на твердых породах грунта конус деревянной сваи усиливается металлическим наконечником. Характеристики сваи из дерева: диаметр – 200-400 мм, длина 3-8 м.п. Срок службы – 50 лет;

сваи забивные железобетонные. Бетонные, усиленные армированием конструкции. Срок службы – до 150 лет.

Остальные разновидности будут касаться железобетонных свай и представлены в таблице:

№ п/п	Классификационный признак	Детализация
1	По типу армирующего каркаса	– напрягаемые (применяется термически и механически упрочненная стержневая горячекатанная арматура или высокопрочная проволока); – ненапрягаемые (применяется стержневая горячекатанная арматура).
2	По форме поперечного сечения	– квадратное; – прямоугольное; – круглое.
3	По форме продольного сечения	– призматические; – цилиндрические.
4	По наполнению внутренней полости	– сплошного сечения (цельные) – 10 типоразмеров¬; – полые (с круглой или квадратной полостью) – 26 типоразмеров.
5	По возможности наращивания	– монолитные; – составные (состоящие из нескольких частей с цанговым или сварным стыком).
6	По типу формирования нижнего наконечника	– цилиндрические; – с расширением; – с пятой.

Маркировка железобетонных свай

Рекомендации по маркировке забивных ж/б свай содержатся в ГОСТ 19804-91 и ГОСТ 23009. Маркируются сваи буквенно-числовой последовательностью, в которой:

вторая – номер варианта армирования (при использовании ненапрягаемой арматуры) и класс (для сваи с напрягаемой арматурой);
первая группа – тип сваи, и ее размеры;
третья – характеристики сваи.

Существующие типы забивных свай в соответствии с положениями ГОСТ 19804-91 приведены в таблице:

Свайно-монолитный фундамент

Одним из видов свайного основания является монолитное ростверковое, которое используется при рядовом размещении свай.

Свайно-монолитный фундамент можно использовать при рядовом размещении свай

Ростверк являет собой балки или плиты, которые связывают сваи над основанием почвы.

Подобное основание целесообразно сооружать при выполнении строительных работ на слабых грунтах:

частный дом планируется возводить по каркасной технологии;
почва имеет глубокую глубину промерзания;
ширина основания составляет более 2 м.

Свайно-монолитный фундамент может быть выполнен в таких вариантах:

Конструкция с висячим ростверком. Основание предполагает наличие между ростверком и почвой щели в 80–90 мм, благодаря которой фундамент будет нависать над грунтом. Соответственно, исключается негативное влияние земли на конструкцию ростверка. Такой способ можно применить при возведении зданий из любых материалов.
Заделка опор в цельный цоколь-ростверк. В таком случае щели между почвой и фундаментом не будет, однако получится цокольное помещение, которое невозможно сделать при обыкновенном свайном основании. Ростверк можно соорудить из бетона, железобетона, стали или дерева.

Независимо от того какой вариант будет выбран, понадобится выполнить такие мероприятия:

Головки свай нужно срубить до нужной высоты.
Верхнюю часть следует промыть, очистить и высушить.
Изготавливается каркас.
Для съёмного каркаса понадобится выполнить защиту от бетонной смеси.
Производится заливка цельного ростверка.

Смесь следует укладывать ровными слоями по всему основанию.

Схема создания буронабивного основания

Строительство буронабивного фундамента также происходит в строгой последовательности, но является более трудоемким процессом.

Разметка участка

Здесь очищаем площадку от лишних предметов и растительности, при необходимости удаляем верхний слой почвы. Используя колышки, отмечаем точки создания буронабивных свай. Все расстояния тщательно отмечаем согласно проектным данным. При обнаружении любых несоответствий, сразу же исправляем ошибки.

Разметка участка для бурения

Бурение скважин

Следующим действием после разметки идет бурение скважин. Глубину бурения делаем согласно данным в проекте. Можно использовать как ручной бур, так и привлекать спецтехнику.

Армирование

В пробуренную скважину опускают опалубку, используя отрезок пластиковой трубы или трубу, свернутую из рубероида, подходящую по длине и диаметру. Она останется в скважине, выполняя функцию гидроизоляции.

Теперь собираем арматурный каркас. Можно использовать решетку из 4-х вертикальных стержней, соединенных поперечными отрезками гладкой арматуры.

Размеры каркаса должны позволять легко опустить его в скважину, однако не позволять ему там свободно болтаться. Оптимальным расстоянием стержней до стенок скважины считается 3-5 см.

Процесс армирования

Заливка бетона

Используем марки бетона от М200 и выше. Можем использовать как готовый материал, так и приготовить его на месте.

Бетоном заполняем всю скважину и делаем штыкование (длинным стержнем протыкаем бетон, удаляя пузыри воздуха).

Теперь ожидаем, пока бетон наберет конструкционную прочность, обычно это от 20 до 30 дней.

Виды бетона

Обвязка

Обвязка таких скважин представляет из себя ростверк – ж/б ленты. Методика изготовления бетонного ростверка похожа на технологию отливки ленты.

Разница будет только в отсутствии опоры на грунт, поэтому опалубку строим в форме желоба с прочным днищем.

По итогу получается прочный бетонный пояс, находящийся под всеми несущими стенами и соединяющий буронабивные сваи в единую опорную систему.

Пример обвязки

Виды свайных фундаментов для частного строительства

Виды определяются благодаря технологии погружения. Свайные фундаменты могут быть на подпорных или висячих сваях.

В первом случае сваи опираются на пласты грунта. Во втором случае столбы не имеют видимой опоры на несущий слой из-за действующей силы трения. Если принимается решение о строительстве загородного дома на висячем фундамент, то подход к мероприятию более кропотливый. Необходимо точно оценить геодезические характеристики участка на основании серьезных исследований. Полученная информация позволит определить количество требуемых свай (их всегда будет больше, чем при подпорном фундаменте). Технология не используется, если строится дом с двумя и более этажами.

Если строится частный дом, то чаще всего прибегают к использованию подпорного свайного фундамента. Тогда требуется меньшее количество опор. Если проводится строительство стандартного одноэтажного дома формы параллелепипеда, то применяют только четыре опоры, которые располагаются по точкам с самой высокой нагрузкой – углам дома 6х6. Нередка этот тип сооружается без участия специалистов, так как сделать своими руками его не представляется сложным из-за простоты конструкции и малого объема работ.

В таких работах могут применяться сваи с технологиями строительства:

забивные;
винтовые;
железобетонные.

Для домов личного пользования чаще всего применяется винтовая или буронабивную технологию. Проблема заключается только в одном моменте – высокая глубина заложения, которая не может быть достигнута без использования специальных механизмов. Если же устанавливать сваи самостоятельно, то проблемы при строительстве винтового фундамента не будут возникать только при неглубоком залегании плотных слоев. В противном случае не обойтись без специализированной техники.

Если используется буронабивная технология, то ситуация меняется. Способ заключается в том, чтобы погрузить трубы в заготовленную яму. Создать подобный котлован возможно своими руками. Упрощается задача, если грунт на участке плотный и не имеет свойства осыпаться.

Достоинства и недостатки метода

При кажущейся простоте обустройства фундамента на основе винтовых свай в процессе их монтажа можно столкнуться со следующими трудностями, которые могут рассматриваться как недостатки:

трудность подбора винтовых опор по показателю максимальной нагрузки на фундамент, определяемому по результатам исследования грунта на застраиваемом земельном участке и учитывающему весовые характеристики будущего дома;
сложность вворачивания свай в грунт вручную, даже при условии привлечения к работам 4-5-ти помощников;
высокие издержки на специальное оборудование, необходимое для вворачивания опор в сложные грунты.

К достоинствам этого вида фундаментного основания следует отнести:

отсутствие необходимости в проведении объёмных земляных работ;
допустимость обустройства фундамента на участках с любым рельефом местности без необходимости предварительного выравнивания зоны застройки;
возможность монтажа свайного фундамента на грунтах любого качества (за исключением скальных пород) и независимо от времени года.

Типы свай

Выделяют следующие разновидности бетонных опор под дом:

Исходя из метода углубления в почву

Забивные. Такая свая бывает деревянной, железобетонной, стальной. Подобные опоры углубляются в землю посредством молотов либо других ударных, вдавливающих приспособлений.
Железобетонные сваи-оболочки с бетонным заполнением и без него. Внутрь почвы внедряются при помощи вибропогружателя.
Набивные опоры. Под такого рода сваей подразумевается специальный, предварительно вырытый колодец, залитый бетоном.
Буровые железобетонные опоры – это выбуренные в земле ниши со вставленными внутри железобетонными конструкциями.
Винтовые опоры представляют собой металлические стволы трубчатой формы с винтовыми лопастями. Помещаются в недра земли посредством ввинчивания под давлением.

Исходя из взаимодействия с почвой

Сваи-стойки, которые поддерживаются скальными грунтами.
Висячие опоры – поддерживаются сжимаемой почвой.

Рассмотрим более детально некоторые виды свайного фундамента под дом.

Набивные сваи

Обычные набивные конструкции. Инвентарные трубы с закрытым нижним отверстием устанавливаются в почву посредством забивания, вдавливания или ввинчивания. Затем внутрь колодцев с трубами постепенно закладывают раствор, а сами трубы потихоньку вынимают.
Сваи набивного виброштампованного характера. Монтируются внутри предварительно пробитых колодцев посредством приспособления с вибропогружателем на конце.
Набивные внутри выштампованного колодца. Перед их установкой вырываются колодцы пирамидальной либо конусной формы, заполняющиеся вследствие бетонным раствором.

Буровые сваи

Буровые опоры сплошного сечения. Для них предварительно бурят отверстия. Когда земля глинистая, скважины пробивают выше подземных вод, стены колодца при этом не закрепляют. Другие разновидности грунтов позволяют рыть буром скважины за пределы грунтовых вод. Стенки свайных ниш укрепляют глинистой смесью либо специальными трубами, которые потом удаляют. Затем колодцы заливаются бетоном.
Баретты – создаются посредством грейфера либо фрезы для грунта.
Опоры с камуфлетной пятой. Устанавливаются внутри скважин, созданных посредством бура и взрыва.

Железобетонные сваи

Данного рода фундамент под дом встречается литой, а также сборный.

Литые опоры из железобетона производятся с сечением квадратной либо прямоугольной формы. Квадратные встречаются с закругленным углублением. Внутрь монолитных опор помещается стальной стержень, по длине соответствующий самой свае. Если армирование проводится поперек опоры, здесь используется низкоуглеродистая проволока или же катанка пятимиллиметровым диаметром.
Наборные опоры из железобетона, как правило, имеют трубчатую форму, собираются из нескольких частей. Устанавливается такая свая уже в собранном виде.

Установка железобетонных опор производится посредством вспомогательной техники: мобильных кранов с молотами для опор, вибровбивателей, а также копров.

Винтовые сваи

Основой такого фундамента являются опоры из металлических трубных заготовок с поверхностью, покрытой защитным антикоррозийным составом.

К нижнему, предварительно заостренному концу такой трубы привариваются винтовые лопасти, обеспечивающие возможность вворачивания (вкручивания) её в землю. Указанный способ монтажа свай примечателен тем, что при вворачивании трубных опор грунт под фундаментом не разрушается, а лишь частично уплотняется, что не снижает его несущей способности.

Различные виды фундаментных винтовых опор отличаются по следующим параметрам:

диаметром трубного основания, зависящего от предполагаемой нагрузки на фундамент;
длинной, шагом и шириной винтовых частей свай, выбор которых зависит от качества и характеристик грунта в месте застройки;
наличием на вворачиваемых в грунт частях полноценных лопастей или имитирующей их винтовой нарезки.

Повышенные размеры лопастей выбираются в случае влажных и рыхлых грунтов.

Сваи с имитацией винтовой нарезки востребованы в северных регионах страны, где нежелательно разрушение слоёв вечной мерзлоты.

Вид и форма винтовой сваи зависит от конкретной фирмы-производителя.

Виды свайных фундаментов

Свайные основания достаточно разнообразны. Они различаются по способам погружения и видам материалов, которые используются при строительстве свайных фундаментов.

Сваи по способам погружения

забивные сваи погружают в грунт при помощи молота

По способам погружения в грунте различают следующие виды свайных оснований.

Забивные.
Полые сваи-оболочки.
Буровые.
Набивные.
Винтовые.

Забивные сваи помещаются в землю при помощи ударов молота или методом вдавливания. Вдавливание выполняется более дорогостоящим оборудованием, зато не создаёт вибрации, как при ударах молота.

Выбор вида монтажа во многом зависит от близости участка застройки к расположенным неподалеку зданиям.

Полые сваи забивают при помощи вибрации

Полые сваи-оболочки устанавливаются в грунт методом вибрации. Земля вынимается из центра опоры, а вместо грунта заливается бетонный раствор.

Для устройства буровых свай в земле пробуривается отверстие. Дальше в отверстие погружается наружная гидроизоляция по периметру и арматурная балка по центру. Затем производится заливка бетона.

Набивные сваи заливаются в предварительно обжатый грунт. Специальная машина пробивает землю, в полученное отверстие устраивается монолитное изделие.

Винтовые сваи завинчиваются в грунт. В зависимости от вида изделия в отдельных случаях эту работу можно выполнить вручную без привлечения спецтехники.

Сваи по видам материалов

Железобетонные сваи самые популярные в строительстве

По видам материалов различают следующие виды свай.

Монолитный железобетон.
— Заводские ЖБИ изделия;
— Буронабивные.
Металлические.
Деревянные.

Монолитные железобетонные изделия являются самыми применяемыми в строительстве. Фундаменты из железобетона способны выдерживать самые большие нагрузки.

Применение металлических изделий постепенно распространяется. Винтовые металлические изделия достаточно быстро монтируются. Это делает их достаточно привлекательными.

Деревянные сваи наоборот постепенно замещаются и выходят из массового применения. Устройство деревянных изделий оправдано при возведении недорогих временных построек или строений со сравнительно небольшим сроком эксплуатации.

Виды свайных фундаментов.

В данной статье будут описаны 3 самых распространенных типа свай.

Буронабивные сваи.

К буронабивным относятся те, для установки которых необходимо предварительное бурение скважин с последующим бетонированием. Идеальной базой для этого вида основания считаются плотные пески и грунт с горными обломками небольших фракций. Если же на участке нет песчаных скважин, их можно создать, размочив и утрамбовав в скважине песок с водой. Одним из положительных качеств буронабивных считают их изменчивость — они могут изготавливаться непосредственно на самом участке и иметь разную длину. Также могут применяться для усиления существующей базы.

Фундамент на сваях для частного дома — как сделать своими руками