Какие бывают виды свайных фундаментов + какой из них лучше всего подходит для частного строительства

Используемые материалы

Рассматривая классификацию свай и свайных фундаментов, важно знать, из каких материалов изготавливаются опорные элементы

Сваи из древесины

Как правило, возводится такое основание под времянки и хозпостройки, кафе, автомойки. К данным сооружениям не предъявляются повышенные требования по согласованиям, как в случаях с капитальными объектами.

Деревянные сваи различаются по пиломатериалам и бывают:

• сосновыми;
• еловыми;
• дубовыми;
• из кедра или лиственницы.

Выбираются прямые бревна, зачищаются. Длина свай может составлять 4.5 – 16 м, в диаметре – 20 см. Если предстоит выполнить большое заглубление, то максимально разрешается наращивать не более четырех элементов. Нижняя часть затачивается конусообразно длиной в полтора – два ствольных диаметра. Если грунт плотный или содержит камни, на нижний участок фиксируется стальной башмак. Верхний торцевой участок оснащается металлическим кольцом, чтобы исключить деформирования во время вбивания.

До начала установки деревянные сваи обрабатываются специальными составами, защищающими от гниения, обжигаются. В качестве дополнительной меры их покрывают креазотом либо осмолкой, обертывают бандажами антисептического действия.

Для столбов фундаментной основы готовят скважины, диаметр которых в полтора раза превышает аналогичный параметр свай. В качестве нижней опоры используют камни либо бетонный раствор. Завершив установку свай, их закапывают и плотно трамбуют. Если все технологические требования соблюдены, деревянная свая прослужит вам не менее двух десятков лет.

Сваи из железобетона

Этот вид свай для фундамента бывает в форме готовых балок либо заливается в опалубку, установленную в подготовленной скважине.

Свайные конструкции бывают круглыми или многоугольными, концы снизу заострены. Параметр длины – до 16 м, диаметр – от 200 до 400 мм.

Особой популярностью пользуются сваи с квадратными сечениями, так как считаются менее трудоемкими и самыми технологичными в производстве.

Какой фундамент лучше на глинистой почве?

Глинистый тип почвы характеризуется наличием большого количества воды в своем составе (из-за мелкодисперсности частиц), замерзая, она расширяется, и как следствие, пучится – деформируется. Основание ломается, под воздействием сил, страдает и сама постройка.

Существует несколько разновидностей глинистых почв, но на всех из них выбор фундамента должен быть в пользу:

• ленточного заглубленного
• плитного
• свайного

https://youtube.com/watch?v=YmjIiMOV7Oo

При возведении любого из этих фундаментов на глинистых породах, необходимо пользоваться специальными технологиями и правилами.

К примеру, ленточная основа на таких грунтах должна быть положена на толстое песчаное основание, а сама опалубка часто делается несъемной из утеплителя (пеноплекса). Часто поперечное сечение таких конструкций имеет трапециевидную форму (основание на одну треть шире верха). Чтобы увести лишнюю воду от фундамента на глине применяют систему дренажа.

Винтовые сваи, цена изделий

Как и любые другие параметры, стоимость высчитывается исходя из условий будущего строительства. Поэтому для каждого отдельного проекта дома будет своя стоимость. Мы возьмем очень маленький проект, чтобы просто наглядно показать схему, каким образом просчитать стоимость. Чтобы вы самостоятельно смогли просчитать стоимость свайного фундамента и для своего проекта. Так вот, наш пример будет следующим: будем рассчитывать стоимость винтового типа фундамента для домика 6 на 6 м. Исходя из того, что оптимальная схема свайного поля должна состоять как минимум из 9 свай. Вот что мы имеем.

Заказчику в зависимости от фирмы и условий нужно будет оплатить монтаж каждой сваи. Стоимость монтажа составит примерно от 650 рублей до 1150 рублей за одну штуку. И прибавить сюда цену самих винтовых свай. Цена винтовых свай зависит от диаметра и длины ствола. Для примера, BC-57, это значит, что диаметр 57 мм и длиной 3 метра будет стоить 1100 рублей с монтажом или же 1200 без такой услуги. Если же изделие выбрано BC-108, то соответственно цена, также для 3-х метрового ствола будет колебаться от 1150 рублей с монтажом изделий и 1350 рублей без такой услуги.

Выбор фирмы для монтажа винтовых свай

Почему существует разница в цене в зависимости от наличия или отсутствия опции монтажа, спросите вы. Все очень просто такой ход рассчитан на стимуляцию покупателя заказать монтаж винтовых свай в этой же компании. Конечно не всегда лучшим решением будет такой выбор, связано это с качеством установки. Необходимо изучить историю установок этой фирмы, ознакомится с отзывами и только после этого принимать окончательное решение в пользу такой опции. Или же наоборот обратиться к другой фирме, которая специализируется именно на монтаже, а не продаже винтовых свай.

В результате для нашего примера стоимость такого типа фундамента составит всего около 20 тысяч рублей

Но обратите внимание, что мы посчитали только стоимость самих изделий и их монтаж. Сюда еще нужно добавить дополнительные расходы на доставку и другие накладные расходы

имейте это в виду.

Конечно, в зависимости от фирмы цены могут разница, но у нас указана средняя цена. Поэтому обязательно узнавайте стоимость всех опций и требуйте подробный отчет, что и сколько стоит.

Расчет стоимости

Общее описание свайного фундамента

Свайный фундамент относится к фундаментам глубокого заложения – передача нагрузки на основание происходит не только по подошве, но и по боковым граням сваи, что происходит за счет трения и сцепления с грунтом основания. Устройство такого фундамента – довольно сложный процесс, требующий значительных трудозатрат, а также применения специальных технологий, оборудования и механизмов. Проектировать свайный фундамент целесообразно в случаях, если:

• строительный участок имеет сложные геологические условия;
• несущая способность основания недостаточна для устройства фундаментов мелкого заложения – ленточных, столбчатых или плитных.

К сложным горно-геологическим условиям можно отнести такие типы сжимаемых оснований: просадочные, насыпные или пучинистые грунты, а также условия вечной мерзлоты, болотистую местность. Свайный фундамент менее подвержен деформациям, связанным с изменениями характеристик грунтов при их намокании, проседании, сдвиге геологических слоев. Такой тип фундамента является более стабильным, он менее подвержен перемещениям при нагрузке, осадке и крену.

Необходимость устройства свайного фундамента также может возникнуть, если грунты основания имеют низкую несущую способность. При выполнении расчета, может оказаться, что площади подошвы плитного фундамента недостаточно или плита требуемых размеров значительно выступает за контур здания. Свайный фундамент в подобном случае позволит использовать в качестве основания нижележащие слои.

Классификация ростверков

При обустройстве свайных фундаментов используют разные виды ростверков, чтобы оптимально снизить стоимость работ и не уменьшить функциональность основания.

Классификация ростверков свайных фундаментов:

• ленточный – балка, уложенная по периметру объекта и под стены;
• плитный – представлен плитой, используется в случае, если свайные опоры размещаются по всей площади объекта.

Кроме этого, различают следующие разновидности ростверков:

• сборный – деревянные, железобетонные балки, металлический профиль;
• сборно-монолитный – монтаж выполняется из железобетонных элементов, имеющих специальные замки. Заключительным этапом сборки считается замоноличивание;
• монолитный – изготовление выполняется на строительной площадке за счет заливки раствора в опалубку.

Оголовки для свай

Когда столб ввинчен, выровнен по горизонтальному уровню и залит бетоном, можно устанавливать оголовок. Оголовки на винтовых столбах позволяют прикреплять к фундаменту несущую часть конструкции, которая должна на них стоять. Оголовки могут быть:

• Плоские, круглые или квадратные. Диаметр должен быть равен или оказаться чуть больше диаметра столба.
• П-образные применяются только для малогабаритных построек, так как они выдержат только деревянный брус.

Если делается монолитный железобетонный ростверк, то оголовки не нужны.

И так как оголовки привариваются, швы нужно покрыть антикоррозийным составом несколько раз.

Виды обвязки фундамента на винтовых сваях

Свайный фундамент (забивные сваи)

Свайный фундамент используется для установки конструкций на слабых грунтах. Почти универсален (не подходит только для скального грунта), имеет много модификаций способов закладки. В зависимости от типа ростверка может требовать или не требовать использования тяжелой техники.

Где используется

Применяется почти во всех регионах, включая строительство на вечной мерзлоте. Возможно возведение частных загородных построек и многоэтажных зданий. Достоинства:

• Подходит для установки на неровном рельефе.
• Легкость и быстрота монтажа независимо от сезона (минимум 1 день).
• Подходит для строительства любых сооружений: зданий, мостов, трубопроводов, линий электропередач.
• В среднем дешевле ленточного в два раза.

При установке монолитного железобетонного ростверка время возведения увеличивается до набора прочности бетонной конструкции.

Стоимость:

складывается из:

• стоимости свай (примерно 3500 за шт)
• оплаты работы по забивке свай (350 руб м. пог.)
• возведение ростверка

Так же смотрите

Основания и фундаменты транспортных сооружений: Электронный учебник , страница 24

В процессе забивки свай вокруг них изменяется природное состояние грунта. В водонасыщенных глинистых грунтах при динамическом воздействии происходит их тиксотропное разупрочнение, в результате чего сопротивление грунта погружению сваи уменьшается (отказ сваи возрастает). После забивки сваи, во время ее «отдыха», в окружающем грунте происходит восстановление структурных связей и постепенное увеличение несущей способности сваи. Наблюдается так называемое явление засасывания свай, а ее отказ от контрольного удара в это время будет меньше, чем до «отдыха».

При забивке свай в песчаные грунты у ее нижнего конца образуется зона из сильно уплотненного грунта, а погружение свай замедляется (значение отказа уменьшается). В процессе «отдыха» сваи напряжения в уплотненной зоне грунта рассасываются (релаксируют), а сопротивление погружению сваи уменьшается (отказы увеличиваются). Отказ от сваи до ее «отдыха» называют ложным, а после «отдыха» — истинным. Для оценки несущей способности свай используют истинные значения отказов. При этом сваи после их погружения должны «выстояться» не менее 3 суток в песчаных грунтах и не менее 6 суток — в глинистых.

Расчетное значение несущей способности свай Fd

по результатам динамических испытаний определяют в соответствии с формулой (4.8).

Динамический метод испытаний свай по сравнению со статическим дает менее точные результаты, что объясняется различным характером работы грунта у свай при динамическом воздействии на него в процессе забивки и при действии статических нагрузок от сооружения.

Динамическим испытаниям подлежат только забивные сваи. Набивные, буровые, а также сваи-оболочки большого диаметра, винтовые и камуфлетные сваи испытывают статическими пробными нагрузками.

4.4.5 Несущая способность свай по результатам статического зондирования грунтов

Статическое зондирование используют для приближенной оценки несущей способности забивных висячих свай . Суть его состоит в том, что в грунт вдавливают со скоростью не более 0,5 м/мин специальный зонд, позволяющий регистрировать раздельно силы трения по его боковой поверхности и сопротивление вдавливанию конического наконечника диаметром 36 мм с углом заострения 60°.

Частное значение предельного сопротивления сваи в точке зондирования определяют по формуле:

Fui =

b1qsA + b2fsuh , (4.11) где b1 и b2 — коэффициенты, определяемые по графикамрис. 4.23;qs — среднее значение сопротивления грунта вдавливанию наконечника зонда вблизи острия проектируемой сваи, полученное делением силы вдавливания наконечника на площадь его горизонтальной проекции;A иu — площадь и периметр поперечного сечения сваи;fs — среднее значение удельного сопротивления грунта трению по боковой поверхности грунта в пределах глубины погружения сваиh .

Расчетную несущую способность по результатам зондирования вычисляют так же, как и при испытании натурных свай, по формуле (4.8).

Методы монтажа свайных фундаментов

Забивание сваи в грунт с помощью спецтехники.

Выделяются следующие способы погружения свай в грунт:

1) Забивание. Этот способ предполагает использование вибропогружателей или больших молотов. Наконечнику сваи придается заостренная форма, а ее верхняя часть защищается стальным кольцом во избежание повреждения при вбивании. Такие работы невозможно проводить самостоятельно, требуется дорогое строительное оборудование, что делает метод малоприменимым в частном строительстве.

2) Завинчивание. Это более простой способ, который предполагает использование свай с винтовыми нарезками. Винтовые сваи чаще всего изготавливаются из металла. Главным достоинством метода является возможность проводить работы самостоятельно – сваи вручную закручиваются в землю по аналогии с саморезами, также их можно закручивать с помощью электродрели с насадкой-мультипликатором.

3) Бурение. В земле формируется скважина, которая заливается бетоном, затем проводится его армирование. Перед заливкой бетоном буровое отверстие уплотняется вибратором. Недостатком метода является необходимость выполнения земляных работ, но неглубокую скважину можно пробурить самостоятельно с помощью простого оборудования. Основным достоинством способа является низкая вероятность повреждения конструкции и возможность дополнительного укрепления опорной пяты.

Использование самоходной буровой машины.

Существуют два способа сцепления свай с грунтом: опорный и висячий. Опорные сваи удерживаются за счет давления пяты на землю, они отличаются надежностью и низкой вероятностью просадки в условиях несжимаемого грунта (крупнообломочные, твердые).

Расположение свай относительно друг друга определяет форму конструкции фундамента:

• Одиночные сваи забиваются на расстоянии 1-1.5 м друг от друга.
• Свайное поле предполагает равномерную установку конструкций по всей площади фундамента с последующим монтажом общего ростверка. Такие поля монтируются для тяжелых и больших промышленных зданий.
• Групповые сваи концентрируются только в определенных участках здания, где на фундамент приходится наибольшая нагрузка.
• Свайная сеть предполагает дополнительное укрепление конструкций балками, устанавливаемыми между основными сваями.

Бетонные сваи в грунте.

Что такое свайный фундамент?

Свайный фундамент – это вертикальные опоры из железобетона, погруженные в грунт. Сверху их обычно связывают ростверком либо монолитной плитой, которые служат основанием для стен дома. В зависимости от типа свай они в почву забиваются, закручиваются либо просто погружаются в заранее высверленные в земле отверстия.

Схема одного из видов с подземным ростверком

Железобетонный ростверковый вариант по внешнему виду и общей конструкции – прямой аналог ленточного фундамента. Только “лента” здесь меньших размеров и лежит не в грунте, а на сваях. Это отлично защищает ростверк от влаги и пучения. Причем вся энергия сезонного расширения/сжатия пластов почвы проходит мимо свайных опор. Они изначально погружаются ниже уровней промерзания грунта, стоя на плотном неподвижном основании.

Винтовой свайный фундамент

Свайный фундамент эффективен при строительстве на болотистых почвах, проблемных грунтах (к примеру, город Санкт-Петербург).

Конструкция винтовых свай представляет собой трубы с заостренными наконечниками. Такие сваи ввинчивают в грунтовый слой. Они будут служить опорой для перекрывающей их сверху железобетонной плиты.

Такие «шурупы» не только позволяют сохранить первозданную геологию и ландшафт местности, но и оказывают минимальные нагрузки на участок во время самого строительства.

Сваи ввинчивают на разные глубины, в зависимости от подвижности грунта, это и отличает свайный фундамент от столбчатого типа.

Материал свай может быть разным:

• металл
• дерево
• железобетон

Железобетонные свайные конструкции все же более долговечны, возможность их эксплуатации достигает более 100 лет.

Свайно-винтовой фундамент

Подводя итог, выяснилось, что данный тип фундамента является малорасходным по материалам, эффективным на сложных почвах, но требующим специальной малогабаритной техники и сложных инженерных расчетов.

Как правильно выбрать подходящие сваи для фундамента

Правильный выбор свай основывается на следующих факторах:

1. Цене.
2. Скорости монтажа.
3. Надежности и долговечности.

Учитывая все достоинства и недостатки приведенных выше оснований по обустройству, взвесив все «за» и «против», нужно сделать свой оптимальный выбор.

В частном малоэтажном строительстве в последнее время чаще применяют винтовые сваи.

Помимо того, что винтовые сваи идут на обустройство традиционных ростверков, некоторые их виды идут на усиление плитных, а также и ленточных оснований.

Трубчатые конструкции с приваренными или же литыми наконечниками дают возможность осуществлять строительство там, где это сделать весьма затруднительно:

• На болоте.
• На воде.
• На косогоре.

И все это без планировки участка под застройку. Сама суть технологии в том, чтобы сделать минимальной касательную нагрузку на такую опору.

Оптимальная конструкция сваи для строительства малоэтажного:

1. Корпус. Бесшовная труба со стенкой в 4-4,5 миллиметра из стали Ст3. Больший ресурс у конструкции из стали 30ХМА – стенка в данном случае – от 6 до 10 миллиметров.
2. Лопасти. Они приварены к корпусу или же выполнены в виде функционально законченного наконечника – литого или сварного, который также приваривают к корпусу.

Какой бы не была конструкция – она многофункциональна. Выбор же винтовой опоры следует базировать исходя из СНиП – строительных норм и правил (последняя редакция от 2011 г.)

Типы опор:

• Узколопастные. По сути, это аналог того же самореза, то есть, многовитковая опора. Наконечник литой, приварен к корпусу сваркой. Применяется для плотных пород почвы и вечной мерзлоты.
• Широколопастные. Для легких строений.
• Многолопастные. Для лучшего упора. Они предназначены для трехуровневых построек с мансардой.

Большинство индивидуальных застройщиков даже и не подозревают, каков спектр применения этих опор:

1. Бани.
2. Коттеджи.
3. Заборы.
4. Беседки.
5. Теплицы.
6. Рекламные конструкции.
7. Столбы ЛЭП.
8. Временные постройки. Здесь присутствует возможность демонтажа и переноса на другое место.
9. Заборы.
10. Мосты и причалы.

Здесь приведен далеко не полный перечень, где можно использовать винтовые опоры.

Окончательный и правильный выбор осуществляется с помощью детальных инструкций СНиП.

Для того чтобы увеличить надежность и долговечность винтовой сваи нужно нанести на нее специальное антикоррозийное покрытие.

Из самых существенных недостатков стоит выделить следующий: необходимость обустройства фальш-цоколя и тщательная изоляция коммуникаций под домом.

Достоинства же явно перевешивают недостатки, и кроме приведенных выше плюсов нужно добавить следующие:

• Быстрая сдача объекта.
• Малый объем земляных работ.
• Пригодность под застройку любого участка земли.
• Ремонтопригодность.
• Всесезонность застройки.

Правильное расстояние между опорами при проектировании – залог многолетней эксплуатации такого основания.

Кроме того стоит уделять особое внимание качеству изделий – экономичные технологии не придадут надежности конструкции

Как работают сваи

В современном строительстве применяют различные виды свайных фундаментов и работа свай в них также осуществляется по-разному.

По данному признаку можно выделить два типа опор:

1. Сваи-стойки.

Такая свая переносит нагрузку от веса здания на грунт, в который упирается. Сваю-стойку изготавливают по технологии, обеспечивающей прочное основание, ведь именно на него может приходиться до 85% веса постройки.

Сваи стоечного типа – это классический и наиболее распространенный вариант. Опираясь на прочный грунт, они почти не дают осадки и могут выдерживать очень большие нагрузки.

2. Висячие сваи.

Сваи данной разновидности не упираются в грунт, а удерживаются в нем подобно тому, как держится вбитый в доску гвоздь, то есть за счет силы трения между боковой поверхностью и внешней средой.

Сравнивая висячую сваю со стойкой, можно выделить два основных отличия: площадь боковой поверхности у висячей сваи увеличена, при этом она имеет рельефное исполнение, благодаря чему более прочно «цепляется» за окружающий ее грунт.

Применение висячих свай оправдано в тех случаях, когда прочный грунт залегает особенно глубоко и сваи-стойки пришлось бы делать слишком длинными.

Плитные фундаменты

Основания дома в виде сплошной или сборной плиты на всю площадь здания менее популярны, чем ленточные фундаменты, но в некоторых случаях являются единственно возможным вариантом. При строительстве на неустойчивых, песчано- глинистых, вспучивающихся грунтах, при высоком залегании грунтовых вод (выше 1 м), глубоко промерзающих почвах, лучше всего залить сплошную железобетонную плиту, на которой возводятся здания любой этажности.

Для каркасных одно и двухэтажных домов плитный фундамент практически идеальное решение. Он менее сложный, чем ленточный и свайный, но по сравнению с ними более затратный в плане расхода материалов и требуемого количества рабочего времени. Такие фундаменты часто называют плавающими — они сооружаются без заглубления и воздействуют практически только на поверхность почвы. Температурные и другие подвижки грунта на устойчивость фундамента, а, значит, и всего здания, влияния практически не оказывают.

Плитные виды фундаментов применяемые в строительстве подразделяются на монолитные и сборные. Второй вариант чаще используется при сооружении габаритных зданий с большой площадью основания и сложной конфигурацией периметра. Для жилого дома лучше остановиться на монолитном фундаменте из литого армированного бетона.

+ Плюсы плитных фундаментов

1. Простота конструкции и сооружения.
2. Подходит для возведения на сильно пучинистых, подвижных и просадочных грунтах.
3. Не требует большого заглубления в грунт.
4. Можно использовать при высоком уровне грунтовых вод.

– Минусы плитных фундаментов

1. Большой расход материалов.
2. Необходимость сооружения цоколя
3. Возможность применения только на горизонтальных площадках или при уклоне не более 1 метра на всю длину или ширину дома.

Виды свайных фундаментов

Создание усиленной опоры

Опоры устанавливаются в зависимости от конфигурации здания, характеристик почвы и распределения нагрузок по площади и периметру сооружения.

В строительстве и проектировании предусмотрены такие виды свайных фундаментов:

• Одиночные столбы. Технология предполагает монтаж одиночных изделий по углам дома и в местах наиболее сильного давления.
• Групповые. Под каждую колонну устанавливается свайный куст, имеющий высокую несущую способность и равномерно передающий ее в грунт.
• Лента. Опоры монтируются в одну или несколько линий, которые располагаются на одинаковом расстоянии между собой. Свайное поле делается на слабых и неустойчивых почвах, где монтаж других систем невозможен.

Выбор свайных конструкций

С особой тщательностью стоит подходить к проекту столбчатого основания в условиях, когда на территории строительства наблюдается высокое стояние грунтовых вод

Руководство по проектированию свайных фундаментов гласит, что свайное основание может проектироваться и возводиться на грунте, который был предварительно уплотнён с помощью различных методик. Вся конструкция может выполняться в виде свайного поля.

Также нормами СП оговаривается, что свайные конструкции могут использоваться вместо ленточного основания. Такая ситуация может сложиться в случае, если отметка, на которой по расчёту должна находиться подошва ленточного фундамента, будет превышать 170 см.

С особой тщательностью стоит подходить к выполнению проекта столбчатого основания в условиях, когда территория строительства находится на  слабых грунтах или наблюдается высокое стояние грунтовых вод.

Самым подходящим основанием для возведения свайного фундамента является мало сжимаемый тип почв. Идеальными породами для строительства свайного основания являются следующие породы:

• скальный грунт;
• галечник;
• плотный песок;
• крупнообломочные породы.

Согласно руководству для формирования свайного поля может использоваться один из следующих видов свай:

• забивные;
• буронабивные;
• винтовые.

Забивные сваи

Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях

Забивные свайные конструкции изготавливаются из железобетона в заводских условиях. Это четырёхгранные конструкции с заострённым концом. Для забивания изделия в землю используется специальная механизированная техника (вибропогружатели или молоты). Иногда забивные сваи изготавливаются на участке. Для этого в землю забивается свая-оболочка с пустотой внутри. После этого пространство внутри сваи бетонируется.

Винтовые сваи

Большой популярностью в индивидуальном строительстве пользуются винтовые сваи, поскольку они могут быть закручены в землю без использования специальной техники. Конструкция выполнена из стальной трубы, на конце которой приварена винтовая нарезка.

Буронабивные сваи

Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину

Для установки такой свайной конструкции необходимо пробурить скважину. После этого в нижней части проходки делается полость чуть шире, чем сама скважина. Она нужна для формирования опорной подошвы под стойкой. Подошва бетонируется или засыпается песком с последующей трамбовкой.

Затем в скважину устанавливается несъёмная опалубка. Обычно для этих целей используют стальные, пластиковые или асбестовые канализационные трубы. Внутрь труб устанавливается арматурный каркас и заливается бетонным раствором с высокой марочной прочностью.

Обычно ещё на этапе проектирования такие сваи закладываются по углам сооружения, в месте пересечения стен, под колоннами, стойками и тяжелыми конструкциями (печью или камином). Под несущей стеной такие сваи располагаются с шагом 2,5 м.

Виды свайных фундаментов

Разработка проектов свайного фундамента с учетом всех вышеперечисленных особенностей, часто базируется на данных инженерно-геологической разведки грунта, требованиях к несущим способностям, а также зависит от типа используемой сваи.

Только опытные профессионалы могут правильно рассчитать конструкцию свайного фундамента, которая обеспечит и необходимую несущую способность в межсезонье и будет рациональной в плане ее стоимости.

По материалу, используемому для свай, различают 3 основных вида:

• Деревянные сваи – используются только для очень легких, деревянных конструкций и не отличаются долговечностью;
• Металлические сваи – имеют огромный перечень подвидов, как по конструкции, так и по способу монтажа, благодаря чему широко и повсеместно используются в современном строительстве;
• Железобетонные/ бетонные сваи – пожалуй, самые распространенные, благодаря своей доступности в приобретении, способе монтажа (не всегда используется спецтехника) и стоимости.

Фундамент из металлических свай

По способу монтажа, сваи также подразделяются на три основных подвида:

• Буронабивные сваи – устанавливаются в заранее подготовленную скважину, которую делают обычно способом бурения шнеком или обсадной трубой, как вручную, так и спецтехникой, еще может применяться ударно-канатный способ. Такие сваи обычно заливают с бетона, имеют пятку, и армированный каркас;
• Забивные сваи – при монтаже, земля для них не извлекается, они забиваются в толщу грунта с помощью различных молотов, вибропогружателей или вдавливателей. Обычно они квадратные в сечении и имеют острый нижний конец. Пяточная часть отсутствует;
• С оболочечной конструкцией – внедряются в грунтовые массы с помощью вибропогружателей и в дальнейшем заполняются бетоном;
• Винтовые – имеют металлические элементы с винтовым либо переменным сечением и углубляются с помощью ввинчивания в почву. Бывают широколопастные и наоборот с узкими лопастями. В последнем случае, обычно на мерзлых грунтах, готовят скважину только на ширину основного стержня сваи.

Фундамент на буронабивных сваях

По характеру исполнения своих функций, сваи делятся:

• Сваи-стойки или опорные – предполагают, что пяточной частью они будут опираться на твердые, нижние слои почвы, а верхние пучинистые слои грунта, при перемещении, не будут влиять на сами сваи и всю конструкцию;
• Висячие сваи – свою несущую способность и устойчивость обеспечивают за счет трения своих боковых стенок, если дословно — за счет боковой площади свай и качества грунта. Чем больше площадь и чем плотнее грунт – трение больше, несущая способность выше. Такой тип монтажа используют в местах, где трудно или невозможно достичь плотных слоев грунта. Расчет силы трения к несущей способности — непростая задача, выполнених таких работ лучше поручить опытным профессионалам.

Винтовые сваи и их расположение

Можно еще рассматривать виды свай по форме профиля, например: квадратного, круглого сечения или с более сложных геометрических фигур. По наличию пустот вдоль оси, их также можно разделить на полые и сплошные сваи.

При рассмотрении свайного фундамента, можно применять классификацию по типу используемого ростверка, его высоты или заглубления и т. д.

Фундамент на железобетонных (ж/б) забивных сваях

Область применения

В первую очередь, необходимость применения винтовых свай будет диктоваться рельефом местности и климатическими особенностями. Так, винтовые столбы будут полезны в случаях, когда:

• Рельеф заметно неровный, со склонами.
• Грунты слабые, наполнены торфяником, глиной и т. д. Это означает, что плотный грунт, на который можно было установить фундамент, просто находится слишком глубоко.
• Уровень грунтовых вод выше нормы.
• Точка промерзания почвы очень глубоко.
• Район строительства труднодоступен, на нем нельзя сделать котлован, подвезти стройматериалы.

Также винтовые сваи пригодятся в тех случаях, когда строительство временное, например, объект будет стоять 1–2 сезона.

Дополнительным аргументом к установке будет сам вид постройки, которую такие детали фундамента будут держать на себе. Если заглянуть в СП 24.13330.2011, такой фундамент будет рекомендован к использованию в малоэтажном строительстве с использованием легких материалов. Обычно такими постройками считаются беседки, дачи, гаражи т. д.

Но на деле, винтовые сваи также ставят под:

• шумозащитные экраны;
• заборы;
• мосты, причалы;
• рекламные конструкции;
• столбы ЛЭП.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод. При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Устройство

Для таких свай не выделено отдельного ГОСТа, однако, в нормативных документах они все же упоминаются. К примеру, в:

• СП 50–102-2003 — Проектирование и устройство свайных фундаментов.
• СНиП 2.02.03–85 — Свайные фундаменты.
• (ТУ) 5264-006-05773342-2007.

Устройство винтовой сваи

Так как винтовые конструкции делаются из металла, и оголовки с винтами у них тоже металлические, обращать внимание здесь также нужно на:

• ГОСТ 8732 и 19281 — здесь говорится о качестве углеродистых и низколегированных сталей соответственно.
• ГОСТ 9.307-98 и 9.402–2004 — оцинкование горячее и холодное, необходимое для защиты от коррозии.
• ГОСТ 977-88 — о качестве лопастей, а точнее стальных отливков.

Также нужно опираться на международный стандарт ICC AC358, как это делают большинство производителей.

Классификация по способу погружения в грунт и характеристики

Разновидности свай

Основной технической характеристикой опор, определяющей выбор для тех или иных условий эксплуатации, является способ их погружения в землю.

• Забивные. Отличаются повышенной прочностью и монолитной структурой. Опускание производится под воздействием молота путем вбивания или вдавливания с помощью мощного и тяжелого пресса.
• Оболочки. Чаще применяются в частном строительстве, так как предполагают монтаж своими руками. Технология представляет собой изготовление скважины, погружение в нее опалубки с последующей установкой каркаса и заливкой цементного раствора. Опалубка может быть несъемной и многоразовой.
• Буровые. Устанавливаются в сухой и твердой почве. В сделанное в земле отверстие заливается бетон. Удержание происходит за счет сдавливания стенок или опирания на твердый слой грунта.
• Винтовые. Изделия представляют собой аналог шурупа, который по резьбе вкручивается в почву. Заглубление может проводиться до 20 м. Существуют лопастные и резьбовые виды винтовых свай, со сварными, литыми, закрытыми и открытыми наконечниками.

Установка опор производится после проведения анализа грунта, расчетов и составления схемы монтажа.