Свайный фундамент: типы, особенности, технология устройства
Свайный фундамент – это фундамент, в котором для передачи нагрузки от здания на грунт используются сваи. Фундамент на сваях целесообразно возводить в тех случаях, когда несжимаемый слой грунта находится настолько глубоко, что другие типы фундаментов строить невозможно, а именно в случае возведения дома на слабых грунтах (например, на торфяных грунтах или в болотистой местности).
Чтобы не было усадки фундамента, нужно чтобы он опирался на такой слой грунта, который способен выдержать давление, создаваемое весом дома. Давление же зависит от площади, по которой распределен этот вес: чем больше площадь, тем меньше давление и наоборот. Наибольшую опорную площадь имеет плитный фундамент: он опирается на грунт всей площадью дома. Ленточный фундамент, будучи проложенным под всеми стенами дома, так же имеет существенную площадь. Фундамент на сваях опирается на грунт только нижними концами свай, поэтому опорная площадь свайного фундамента значительно меньше, чем у ленточного или плитного фундамента, поэтому заглублять его придется глубже.
Типы свайных фундаментов
Различают два вида свай: висячие и сваи-стойки. Висячие сваи не упираются нижним концом в несжимаемый слой грунта, их устойчивость обеспечивается силой трения между боковой поверхностью сваи и грунтом. Сваи-стойки напротив упираются в прочный слой грунта и являются более надежными.
По способу строительства сваи разделяют на:
- Забивные;
- Винтовые;
- Буронабивные;
Забивные сваи обеспечивают, пожалуй, самую большую надежность в плане устойчивости. При проектировании свайного фундамента вычисляется общий вес дома, он делится между всеми сваями, поэтому известна нагрузка, которую должна выдерживать каждая свая. Когда сваю забивают, на нее воздействуют с такой же нагрузкой, которую она должна выдерживать, и когда свая перестает заглубляться, это означает, что она уперлась в слой грунта, который выдерживает данную нагрузку. При этом не так уж важно, на какой глубине встретился этот слой и что он из себя представляет. Еще одна прелесть забивной сваи в том, что ее как раз таки забивают и при этом грунт под ней и вокруг нее уплотняется, что способствует большей устойчивости фундамента. Для забивания свай используются огромные пневматические молоты, самостоятельно забить железобетонную сваю даже на глубину два-три метра не представляется возможным. По этой причине фундамент на забивных сваях нельзя рекомендовать для самостоятельного строительства.
Винтовые сваи представляют собой стальную трубу, в нижней части которой к ее внешней поверхности приварены лопасти в виде винтовой резьбы. По внешнему виду и принципу работы винтовая свая напоминает очень большой саморез, который вкручивается в землю. Винтовая резьба увеличивает опорную площадь и надежно удерживает сваю в грунте, не давая ее выдернуть. Оголовок винтовой сваи имеет отверстия (как правило, два) для соединения с устройством для ее закручивания. Чтобы вкручивать сваю в землю можно как с помощью техники (большой и не очень), так и вручную силами как минимум двух человек. При вкручивании необходимо контролировать вертикальность положения сваи. После того, как свая закручена, ее полость заливают бетоном. При использовании винтовых свай необходимо в первую очередь обратить внимание на качество сварного шва – если резьба некачественно приварена к трубе, то при закручивании она может повредиться или оторваться, и свая потеряет несущую способность. Стальная свая будет находиться в земле, где она будет подвержена коррозии, чтобы этого не происходило ее необходимо красить, от качества покраски будет зависеть срок службы. Покраска должна быть заводской, покраска сваи кисточкой недопустима.
В отличие от двух первых видов буронабивные сваи устанавливаются в уже пробуренную скважину нужной глубины. Если грунт плотный и не осыпается, то опалубку в скважину можно не устанавливать, и заливать бетон прямо в скважину, при этом опалубку ставят только над поверхностью земли, чтобы сделать оголовок сваи. Если скважина проходит сквозь сыпучие грунты, то необходимо делать обсадку скважины из труб. Из всех видов свайных фундаментов фундамент на буронабивных сваях в наибольшей степени подходит для самостоятельного строительства. Существует много разных ручных буров для бурения скважин под сваи, ими вполне реально пробурить скважину в несколько метров глубиной. Есть и механизированные приспособления, облегчающие эту задачу: мотобуры, ямобуры и т.д. Недостатком буронабивной сваи является тот факт, что при ее использовании нельзя быть полностью уверенным в том, что достигнут именно тот самый несжимаемый слой грунта, который выдержит давление сваи.
Особенности устройства свайного фундамента
Все сваи устанавливают рядами под всеми стенами будущего дома в углах дома и в пересечениях стен, а также между ними. Количество свай и соответственно расстояние между ними зависит от веса здания. Чем тяжелее будет дом, тем больше свай нужно установить, тем ближе друг к другу они будут располагаться. Оголовки свай обрезают на одинаковом уровне, на них в дальнейшем будет ставиться дом.
Свайный фундамент может быть с ростверком и без него. Ростверк объединяет все сваи в единую конструкцию, что, несомненно, повышает устойчивость всего фундамента. Чтобы делать фундамент без ростверка, нужно быть уверенным в том, что все сваи заглублены на достаточную глубину и с одной стороны не будут проседать, а с другой – не будут выпирать из земли под действием сил морозного пучения.
В зависимости от исполнения ростверка свайные фундаменты можно разделить на свайно-ленточный и плитно-свайный. Свайно-ленточный фундамент предполагает ростверк в виде ленты, соединяющей оголовки свай и проходящей под наружными и внутренними стенами. Надо заметить, что в отличие от ленточного фундамента у свайно-ленточного лента ни в коем случае не лежит на земле: оголовки свай немного торчат из земли и между лентой ростверка и поверхностью земли есть зазор. Если его не будет, то при пучении грунт будет упираться в ростверк, пытаясь его приподнять, в свою очередь ростверк будет тянуть сваи вверх. Плитно-свайный фундамент имеет ростверк в виде плиты, которая соединяет между собой все сваи. И в случае с плитно-свайным фундаментом между поверхностью земли и ростверком-плитой должен быть зазор.