При строительстве частных домов (беседок, пристроек и т. д.) все чаще применяется свайно-винтовой фундамент. Для России эта новая технология, поэтому не все знают о важных особенностях этого типа основания, причинах его использования, о преимуществах и недостатках.
Забивные
Такое название имеют отдельные конструкции из дерева, железобетона либо металла. В серьезных масштабах их заколачивают гидромолотом. В бытовых условиях используют иной инструмент. Именно забивную сваю предпочитают, если предстоит вести строительство на сложном, неустойчивом грунте. Преобладает вариант с использованием железобетонных квадратных стержней.
Их сечение составляет от 0,15 до 0,5 м. Длина может варьироваться от 3 до 25 м. Конечно, при строительстве обычной бани большая длина встречается редко, поскольку это, скорее, характерно для строительства серьезных объектов. Нижний сегмент сознательно заостряют, чтобы он лучше заводился в грунт. Сверху располагается специальная площадка, по которой удобнее наносить удары.
Конкретные параметры забивной сваи определяются характеристиками грунта и особенностями решаемой задачи. При оценке длины исходят из того, что конструкция должна пронзить мягкие слои и упереться в твердые пласты. Можно применять забивной тип свай под каркасной баней, под кирпичной постройкой или сооружением из газоблоков.
Допускается его применение на неровных местах с перепадами высот. Потому области использования очень широки.
Буронабивные
Суть проста: такой свайный фундамент подразумевает предварительное бурение скважин и дальнейшую заливку бетона. Иными словами, опорная площадка формируется непосредственно на месте производимых работ. Диаметр обычно варьируется от 0,88 до 1,2 м. В длину буронабивная свая может быть и равной 35 м, потому она достигает глубинных слоев грунта без особых проблем. Обустройство выполняется сухим методом с применением обсадной трубы или с помощью глинистого раствора.
Сухой вариант введения свай предпочтителен на устойчивых основаниях. Допускается его применение даже на твердой сухой глине. Однако наличие грунтовых вод либо агрессивных промышленных стоков делает неприемлемым такой вариант. Глинистую смесь применяют на нестабильном грунте.
В основном ее формируют на основе бентонитовой глины.
Винтовые
«Винтом» оказывается труба из металла, вернее, ее наконечник. Такое окончание позволяет погрузить конструкцию в землю по методу шурупа. Завинчивание, что отмечают инженеры, надо сочетать с вдавливанием. Выпуском винтовых свай занимаются очень многие компании. Используется такое решение в самых разных уголках мира, и за много лет оно доказало свою высокую эффективность.
Разница между отдельными модификациями винтовых свай может касаться:
-
геометрии наконечника;
-
числа лопастей;
-
величины этих лопастей;
-
толщины используемого металла;
-
свойств антикоррозийного покрытия и его вида.
Выбирать забивные сваи стоит только в самом крайнем случае. Заколотить их можно только при помощи усложненного оборудования. Когда забивка завершена, придется подрубать заголовки. Потому подобное решение подойдет только для очень больших бань, прежде всего коммерческого сектора. В частных жилищах такие пристройки встречаются редко.
Сколько-то реальны винтовые и буронабивные исполнения. Второй вариант подходит для любого малоэтажного сооружения. Единственной сложностью при его выборе оказывается необходимость бурить скважину. Специфическое распределение нагрузок позволяет избежать проходки большого слоя грунта (технология «висячих свай»).
Стоит учитывать, что опалубка свай в буронабивном висячем фундаменте не используется; в обычном его варианте она допустима, но строительство становится вдвое дороже.
Расчет буронабивных свай под баню не нужен. Но шаг между точками фиксации не должен превышать 3 м. Иногда «малые» скважины связывают сверху единым оголовком из бетона. Отдельно стоит отметить свайно-ленточный тип фундамента. Подобное решение:
-
позволяет делать сваи из любых подручных материалов;
-
существенно сокращает использование техники;
-
пригодно для почти любых форм рельефа и типов грунта;
-
переносит незначительные толчки и сдвиги почвенных пластов;
-
сооружается за несколько суток (а затем уже можно сразу возводить стены).
Виды фундамента
Одной из важных, хотя и невидимых со стороны, частей дома является фундамент. От того, насколько правильно будет выполнен монтаж данного участка строительства, зависит долговечность и качество постройки.
В зависимости от технологии установки и области применения фундаменты можно классифицировать следующим образом:
- Ленточный фундамент используется в основном в малоэтажном строительстве. Он подразделяется на сборный, состоящий из блоков, и монолитный – в виде опалубки, в которую заливается бетон
- Монолитный фундамент, очень прочный, применяют в местах, где существует опасность проседания грунта. Представляет собой монолитную железобетонную плиту.
- Столбчатый фундамент закладывают при строительстве одноэтажных домов. Выполняется в виде столбиков, которые затем соединяются балочной обвязкой.
- Свайный фундамент в последнее время получает все большее распространение благодаря надежности, универсальности и доступности монтажа своими руками.
Нюансы возведения и эксплуатации бани на винтовых сваях
Чтобы сделать утепление пола свайно-винтового ростверка бани, необходимо учесть следующие нюансы:
- в отличие от буровых свай винтовые конструкции СВС всегда имеют висячий ростверк, отстоящий от земли на 0,2 – 0,4 м минимум;
- появляется подполье, внутри которого необходимо утеплить коммуникации и организовать забирку (фальш-цоколь) по периметру;
- пол по грунту в этом случае изготовить невозможно, используется либо плита перекрытия, либо перекрытие по балкам;
- здание постоянного отопления не имеет, зимой все несущие конструкции фактически являются кусками льда, которые нужно прогреть перед эксплуатацией помещений;
- в подполье свайного ростверка нет источников тепла, зато имеются продухи вентиляции, отводящие влагу от несущих конструкций здания;
- полы моечной и парилки по сути являются громадными поддонами, где вода льется по всей площади комнаты.
Поэтому утеплить нижнее перекрытие подполья бани на сваях традиционными способами невозможно. Вначале нужно определиться с типом напольного покрытия и сделать проект водоотведения.
Что такое свайный фундамент?
Схема свайного винтового фундамента
Если говорить просто, то свайный фундамент представляет собой определенное количество столбов, которые утоплены на глубину промерзания грунта. Своим основанием они упираются в надежный слой, который и является основой. Такое устройство дает возможность возводить полноценные сооружения даже на территориях вечной мерзлоты.
Виды фундаментов
Виды свайных фундаментов
Все виды фундамента на сваях можно условно разделить на четыре основных вида.
- На винтовых сваях. Этот вариант приобретает все большую популярность. Сваи изготавливаются из металлических труб, на концах которых находятся специальные буры. Для их установки не требуется дополнительного оборудования. При помощи рычагов опора просто вкручивается в грунт на необходимую глубину до устойчивого слоя. Сам бур также выполняет функцию опоры, благодаря площади лопастей.
- На забивных сваях. Этот вид свай представляет собой готовую железобетонную, металлическую или деревянную конструкцию, которая обычно имеет заостренный конец. При помощи специальных промышленных молотов или вибраторов столбы погружаются на необходимую глубину.
- На сваях-оболочках. В этом случае процесс монтажа начинается с забивания в землю металлической трубы большого диаметра (0,8‒1,6 м, в некоторых случаях может быть больше). В некоторых случаях стабилизатором может служить сам грунт либо же он вынимается из трубы, а в середину устанавливается армирующая сетка и заливается раствор бетона.
- На набивных сваях. При помощи специального оборудования производится обжим грунта на необходимую глубину. Затем в скважину опускают металлический каркас, и всё заливается бетоном.
- На буровых сваях. Буром изготавливают отверстие в грунте. Основание расширяется до формы «пятки». После этого укладывается сетка из арматуры и заливается бетонным раствором.
Обратите внимание! Сваи могут быть висячими – в этом случае их поверхность выполнена таким образом, чтобы было хорошее сцепление с грунтом. А также сваи-колонны или опорные – в этом случае свая погружается до твердых пород, которые и служат для того, чтобы обеспечивать устойчивость.
Буронабивное основание на сваях
Такая основа подходит для проблемной почвы с небольшой глубиной залегания вод под землёй.
Фундамент подобного типа следует использовать для сложных почв с маленькой глубиной залегания подземных вод
В качестве свай можно использовать конструкции промышленного изготовления, которые могут быть двух типов:
- готовые сваи;
- несъёмный каркас, который изготавливается в виде труб из бетона или железа.
Монтируются сваи подобного типа так же, как и обыкновенные: первым делом нужно пробурить скважину, в которую будет помещена свая или несъёмный каркас. В последнем случае заливку каркаса следует выполнять после монтажа арматурных прутьев.
Особенностью буронабивного основания является то, что в случае его возведения есть возможность использовать микросваи с сечением меньше 25 см. Это позволит исключить плавание и перекосы конструкции на неустойчивой почве.
Чтобы создать более мощное основание, нужно использовать технологию ТИСЭ.
Схема сваи с расширением по технологии ТИСЭ
Такие конструкции подойдут для северных регионов. Столбы монтируются при помощи специального плуга, который позволит сделать расширение внутри ямы. За счёт этого будет увеличена площадь опоры свай. Особенностью технологии является наличие ростверка, который располагается над землёй для уменьшения давления на почву.
Для изготовления конструкции будет необходим садовый бур. Набивные сваи сооружают из бетона или железобетона. Делают это на месте строительства основания. Сечение может быть:
- круглым;
- прямоугольным;
- квадратным.
Внутри может быть полость. Возможно выполнять как напряженное, так и ненапряженное армирование. Выбирать надо исходя из нужной прочности основания. Буронабивные сваи по технологии изготовления ничем не отличаются, однако их чаще всего сооружают в заводских условиях. Это позволяет выполнять контроль качества.
Забивные сваи изготавливаются в виде цилиндрических, трапециевидных или призматических колонн, которую в почву забиваются с использованием крупногабаритной техники.
Расчет требуемого количества опор
Во время проектирования будущего сооружения в проектном плане наносят требуемое число опор, чтобы возводимая постройка была максимально надежной и долговечной. Их количество определяется такими факторами:
- предполагаемой массой сооружаемой конструкции, зависящей от применяемого бруса, материала перекрытий, этажности здания;
- размером жилой постройки по периметру;
- геологическими условиями местности и климатом региона.
При неправильном проведении расчетов, если опорных столбов будет установлено меньше, чем необходимо, возможно возникновение следующих проблем во время эксплуатации дома:
- появление неровностей пола;
- провисание отдельных элементов конструкции;
- перекос всего сооружения.
При подсчете требуемого количества столбов на практике пользуются таблицами СНиП. Также обязательно определяют тип грунта на строительном участке. Размеры свай для разных почв представлены ниже в таблице.
Грунт/Требуемая длина винтовых опор разного диаметра, м | ⌀ 76 мм | ⌀ 89 мм | ⌀ 108 мм | ⌀ 133 мм |
---|---|---|---|---|
суглинистый или глинистый | 3 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
песчаный | 3,5 | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
торфяные почвы | зависит от глубины расположения несущего слоя |
Масса постройки считается с предполагаемой меблировкой, техникой, оборудованием и прочими предметами обихода. В расчетах учитывают также снеговую и ветровую нагрузку.
Каждая опора способна выдерживать определенную максимальную нагрузку, которая приводится в документах к изделиям. Разделив суммарный вес создаваемой конструкции на несущую способность одной сваи, получают требуемое число столбов.
Опорные конструкции устанавливают по следующей схеме:
- под углами постройки;
- по периметру, с рекомендуемым шагом от 1,5 до 3 м;
- в местах стыков внутренних перегородок с внешними стенами.
Расстановка опор
Рассмотренные расчеты нужного количества опор, чтобы сделать винтовой фундамент, носят приблизительный характер. При отсутствии соответствующего опыта эту работу лучше предоставить специалистам.
Способы классификации и разновидности свайных фундаментов
Общее количество видов и подвидов свайных фундаментов составляет около 30 вариантов исполнения. Рассмотрим основные виды свайных фундаментов, которые используются для возведения частных домов и коттеджей. Подразделяются на виды по следующим критериям:
- Материал изготовления. Сваи изготавливают из металла, бетона, железобетона. Также бывают деревянные, которые чаще всего используются для возведения временных построек.
- Форма сечения: круглые, прямоугольные и квадратные. Сваи могут быть заостренными или утолщенными с нижнего конца, иметь ровное сечение.
- Размер (длина) зависит от расчетных данных, глубины залегания твердых пород, глубины промерзания грунта и других факторов. Средняя длина составляет от 2 до 6 метров.
Еще один способ подразделения на подвиды – по принципу их работы в грунте. Существует два вида: сваи-стойки и висячие конструкции.
Сваи-стойки чаще всего имеют острый конец, которым они при заглублении прорезают слабые грунты. Этот тип имеет гладкую поверхность, которая не создает дополнительного трения. Они заглубляются до твердых пород, которым и передают несущую нагрузку от расположенного на них строения.
Висячие сваи имеют неровные, шероховатые и с множеством выступов боковые грани. Такая конструкция позволяет создать хорошее сцепление с грунтом, ведь сваи держатся в нем за счет силы трения о боковые стенки. Данный вид применяют в случаях, когда прочные и твердые породы залегают слишком глубоко, а также, если нижние пласты не способны выдержать нагрузку от стоек.
Пол в бане на винтовых сваях: устройство пола в бане на винтовых сваях и особенности такого фундамента
Залогом долговечности любого строения является надежный фундамент. Свайные забивные фундаменты из древесины, чаще из лиственницы, при строительстве бань использовались нашими предками испокон веков. В наше время им на замену пришли винтовые аналоги, которые для удобства погружения в грунт оснащены конусообразным наконечником и лопастями на поверхности трубы. О том, каким должен быть пол в бане на винтовых сваях пойдет речь в сегодняшнем материале.
Пол в бане на винтовых сваях
Особенности фундамента на винтовых сваях
Приступая к строительству бани, необходимо разобраться, когда уместно применять винтовые сваи, узнать об их плюсах и минусах, разновидностях, правильно рассчитать нагрузку и обдуманно подойти к выбору, ведь сваи отличаются по многим критериям – по форме наконечника, материалу, размерам. Все эти показатели влияют на эксплуатационные характеристики самих свай и фундамента в целом.
Баня на винтовых сваях
Устройство свайных фундаментов применяется в особых условиях:
- Когда почва в месте строительства сильно обводненная вечномерзлая.
- Если стройка осуществляется на берегу водоема.
- Если в регионе строительства с заметной регулярностью происходят паводки.
- Если место под строительство бани имеет сложный рельеф с резким перепадом высот (склон, пригорок).
Принцип устройства свайного фундамента
В описанных условиях устройство традиционного ленточного или плитного основания не возможно. Преимуществом свайного фундамента является то, что его можно применять при любых типах грунтов, даже если они сильнопучинистые – главное правильно подобрать тип сваи, при этом на качество основания уровень прохождения грунтовых вод, не будет оказывать ни какого влияния.
Тип наконечника подбирается в зависимости от свойств грунта
Важное качество свайного фундамента заключается в его сейсмоустойчивости, с учетом строгого соблюдения качества и последовательности технологических процессов при его устройстве. В результате этого достигается прочное закрепление труб в грунте и исключается воздействие на них нагрузок при морозном пучении почвы.
Преимущества и недостатки свайного винтового фундамента
Одним из важных достоинств использования свай при обустройстве фундамента бани является быстрое проведение работ и возможность их выполнения самостоятельно или с одним помощником. При этом нет необходимости обладать специальными профессиональными навыками, сооружать дополнительные конструкции (опалубка), на которые требуется затрачивать время, средства и силы, а потом ждать высыхания раствора, как при устройстве ленточного фундамента. После установки последнего оголовка можно сразу же приступать к возведению стен строения.
Сваи глубоко погружаются в грунт, поэтому можно смело утверждать о надежности такого основания
Из основных преимуществ можно отметить следующее:
- Быстрый монтаж.
- Получение устойчивого основания.
- Удобство выполнения работ при ремонте фундамента.
- Монтаж возможен при любых погодных условиях.
- За счет винтовых свай обеспечивается естественная вентиляция пола бани с нижней стороны.
- Удобство монтажа канализационной и водопроводной системы бани.
- Свайный фундамент долговечен и надежен.
- За счет правильного монтажа пола по сваям стены бани защищены от воздействия талой и осадочной воды со стороны грунта.
- Возможность проведения строительства в условиях неустойчивых, подвижных грунтов.
Основные элементы винтовой сваи
На такой параметр, как долговечность свайного винтового фундамента влияет несколько параметров:
- Толщина металла, из которого сваи изготовлены. Понятно, что чем толщина больше, тем дольше будет эксплуатационный срок изделия. Так стандартные сваи изготавливают из металла толщиной 4 мм, а усиленные – 6 мм.
- Способ изготовления. Если дерево гниет, то металл – ржавеет. Цельнолитые сваи в этом плане более устойчивы, нежели сварные.
- Качество изоляционного защитного слоя. Он может быть выполнен при помощи однослойного окрашивания обычной краской или иметь многослойную обработку антикоррозийными составами и цинкового покрытия.
- Способ и качество работ по утеплению свайного фундамента.
Принцип погружения сваи в грунт
Из недостатков можно отметить следующее:
Разновидности свай
Сваи отличаются по многим параметрам, поэтому для них свойственна маркировка по назначению и деление в зависимости от толщины металла, а также от вида наконечника.
Типы ростверка
Выбор обвязки зависит от вида возводимого сооружения. Существуют следующие типы ростверка:
- Металлические балки. Изготавливаются из швеллеров или двутавров. Применяются для обвязки фундамента под деревянные дома.
- Деревянный брус. Этот ростверк используется при возведении домов из бруса, бревна, каркаса.
- Монолитная армированная железобетонная лента. Пригодна для строительства дома из любого материала. Обязательное условие — ширина ростверка должна соответствовать толщине будущих стен. Лента отличается высокой прочностью, надежностью, способностью выдерживать и равномерно распределять нагрузки.
Внимание! Укладка ростверка на почву или некоторое заглубление ростверка недопустимо, т.к. в результате пучения грунта лента ростверка часто деформируется, трескается или вовсе разрушается.
Дополнительные рекомендации
На тех участках, где твердый грунт расположен на большой глубине, использовать свайно-винтовой фундамент не стоит. Конечно, сваи можно нарастить. Но это повлечет дополнительных расходов.
Нежелательно начинать работы, не проверив качество грунта. Максимальная нагрузка, которую способны выдержать сваи, зависит и от типа почвы, в которую они вкручены.
Не стоит монтировать сваи в насыпной грунт, где устойчивость существенно ниже.
Следует еще раз отметить, что качество материала в первую очередь зависит от производителя. Поэтому – покупайте сваи у проверенных компаний!
Выбор типа фундамента – дело ответственное. Все зависит не только от личных предпочтений хозяина, но и от особенностей участка и конструкции здания. Не стоит останавливать выбор на свайно-винтовом фундаменте, досконально не изучив его преимущества и недостатки, особенности монтажа.
Возможно, для конкретных условий больше подойдет другой фундамент. И несмотря на дороговизну, не потребует непредвиденных расходов в будущем.
Недостатки винтовых свай
- Неприменимы на скалистых грунтах.
- Новизна технологии. Часто подобные строения вызывают недоверие из-за недостатка данных по долгосрочной эксплуатации.
- Коррозия. Подверженность металла коррозии зависит от качества порошкового покрытия. К сожалению некоторые недобросовестные поставщики предоставляют материал, не соответствующий ГОСТу. Поэтому стоит выбирать только проверенные фирмы.
- Ограничение по массе. И опять-таки, все зависит от материала изделий и от монтажа. При добросовестном выполнении условий, это данное утверждение опровергается.
- Неустойчивость. Случаются просаживания, если неверно оценить свойства грунта на этапе проектирования.
- Отсутствие подвала.
Заключение
Рассмотрев данную информацию, многим может показаться, что свайно-винтовой фундамент недостаточно прочный для основания под жилой дом и больше годится в качестве опоры под хозпостройки.
На самом деле это не так. Надежно установленные и связанные ростверком винтовые опоры способны без проблем выдерживать двухэтажный дом. А в регионах, где глубина промерзания грунта достигает 2 метров, данная конструкция и вовсе считается незаменимой. К тому же свайно-винтовой фундамент практически в 1,5 раза дешевле ленточного и в 2 раза дешевле монолитного, при аналогичных нагрузках! Помните об этом и выбирайте для себя самое лучшее!
Винтовые сваи: недостатки
Фундаменты на винтовых сваях (недостатки):
- коррозия металла;
- ограничения в области использования;
- невозможность монтажа свай вплотную к существующим стенам сооружения;
- ограничения в несущей способности свай.
Что касается коррозии металла, то она свойственна всем металлическим изделиям и сваи тому не исключение. Тем более что при возведении здания на сваях образуется прослойка из воздуха между уровнем грунта и верхней отметкой низа сооружения. Именно в этой воздушной полосе скапливается конденсат, который может разрушать металлическую поверхность свай.
Однако этот недостаток винтовых свай легко устраним. Достаточно обработать поверхность свай специальным антикоррозионным составом или использовать оцинкованные винтовые элементы, и проблема решена. Но это касается только верхней части сваи, расположенной над землей. Что же касается подземной части элемента, то тут не помогут никакие антикоррозионные составы и краски, ведь они попросту сотрутся при ввинчивании трубы. В итоге лет через 20-25 агрессивная среда и влажность почвы приведут к истончению стенок шнека, в результате чего свая просто «сложится» из-за веса сооружения.
Поскольку в процессе ручного вкручивания сваи в грунт используется стальной прут, продетый через оголовок элемента, то выполнить это действие вплотную к существующей стене невозможно. Даже если используется особое навесное приспособление на трактор для закручивания свай, решения проблемы нет.
Установка забивных стальных свай
Стальные забивные сваи при установке погружают в грунт до определенной глубины, в зависимости от давления, которое необходимо будет выдерживать конструкции. Также в зависимости от типа грунта на месте строительства специалисты выбирают оптимальный способ установки сваи в проектное положение. Наиболее популярны следующие способы установки:
- Забивка сваи;
- Подмыв;
- Завинчивание;
- Вибропогружение;
- Вдавливание.
Однако на практике редко встречаются ситуации, когда достаточно использовать только один способ, зачастую их комбинируют в процессе установки. Процесс установки сваи является очень ответственным, ведь именно от соблюдения всех необходимых стандартов при работе можно гарантировать устойчивость и надежность конструкции.
КАКИМИ БЫВАЮТ НАСЫПНЫЕ ГРУНТЫ
При формировании насыпи проводится отсыпка и дальнейшее уплотнение грунта до необходимой высоты. В качестве материала формирования насыпи используются: песок, глина, различные фракции щебня, суглинок, скальные породы. При постепенном росте насыпи в обязательном порядке проводится уплотнение, слой за слоем насыпной грунт уплотняется для достижения большей плотности.
Песок, глина, щебень или просто земля имеют свои особенности, которые нужно учитывать при формировании насыпи:
Принципы монтажа винтовых свай
Чтобы установка винтовых свай для фундамента была произведена максимально корректно, следует придерживаться ряда основных правил.
Необходимо обращать внимание на следующие моменты:
- Между отдельно стоящими сваями расстояние не должно превышать 3 метров, иначе пол в бане начнет прогибаться из-за чрезмерной нагрузки.
- В случае если расстояние между соседними лагами превышает 3 метра, в центральной части каждой балки необходимо установить дополнительные опоры, чтобы при ходьбе полы не пружинили.
- Поскольку свайно-винтовой фундамент предполагает более редкое размещение опор, чем, скажем, ленточный, то желательно произвести обвязку швеллером центрального ряда свай.
- Если для обвязки применяется деревянный брус, высоту центральных свай следует делать ниже на 15 см, чем остальные.
- Там, где к строению примыкает пятая стена, следует устанавливать две дополнительные опоры.
Стандартная высота винтовых свай для бревенчатой бани составляет 6 м. При установке опор следует обращать внимание на то, чтобы отходов оставалось как можно меньше.
Отметим, что если соблюдать все строительные нормы и технологию монтажа опор, баня на свайном фундаменте может простоять не менее полувека, а то и дольше.