В условиях неустойчивых и подверженных пучению грунтов целесообразно строить здания с применением свайных фундаментов, такая конструкция является более устойчивой и надежной. Проектирование и устройство свайных фундаментов базируется на следующих принципах.
Свайные фундаменты рекомендованы для применения в сложных геологических условиях, они являются практически единственным вариантом при постройке зданий в местности со значительной глубиной промерзания грунта. Кроме того, их применение оправдано на слабых грунтах, в зонах с высоким уровнем грунтовых вод.
Конструктивно такие фундаменты состоят из следующих элементов:
- сваи
- ростверк
Сваи представляют собой стержень, который может быть изготовлен из различных материалов. Сваи различаются также по способу монтажа, являются основным несущим элементом конструкции.
Ростверк или верхняя обвязка свай служит для распределения нагрузок, создаваемых конструкцией здания. В зависимости от материала стен возможна обвязка свайного фундамента брусом, железобетонными балками, металлическими элементами.
По принципу монтажа ростверк можно разделить на сборные и монолитные конструкции.
Преимущества и недостатки свайных конструкций
Выбор фундамента такого типа обеспечивает застройщику целый ряд преимуществ, причем не только технического характера:
- Значительно сокращается объем земляных работ.
- Свайный фундамент значительно лучше воспринимает нагрузку, он может применяться для постройки зданий, имеющих значительную высотность.
- Меньшая потребность в бетоне и других сыпучих строительных материалов.
- Монтажные работы могут выполняться в любое время года, включаю зиму.
- Конструкции свайного фундамента не подвергаются деформации при сдвижках грунта.
Несмотря на все очевидные преимущества, существует также ряд факторов, которые положительными не назовешь.
Свайный фундамент, даже при большом желании, не назовешь дорогим, в зависимости от длины и материала, из которого изготовлены сваи, их стоимость может достигать значительных сумм. Правда, экономия других материалов, необходимых для устройства фундамента, все-таки делает такой выбор экономически целесообразным.
Забивка свай требует применения специализированной высокопроизводительной строительной техники, найти которую в некоторых регионах бывает очень проблематично. Исключение составляют винтовые и набивные сваи, о способах их монтажа поговорим ниже.
Несмотря на эти минусы свайного фундамента, он достаточно широко применяется в строительстве, особенно в промышленных масштабах.
Виды фундаментных свай
Все применяемые в строительстве сваи можно классифицировать по нескольким признакам.
В зависимости от применяемого материала сваи бывают:
- Железобетонные сваи могут применяться для сооружения массивных построек, отлично работают при значительных нагрузках.
- Металлические сваи более просты в монтаже, имеют меньшую массу, что значительно облегчает их доставку на объект.
- Деревянные сваи имеют ограниченный диапазон применения, это связано с подверженностью дерева гниению. В основном, используются для постройки зданий с небольшим сроком эксплуатации, являются самым дешевым видом подобного материала. При выборе таких элементов целесообразно выполнить усиление свайного фундамента.
По механизму монтажа сваи можно разделить на следующие виды:
- Забивные сваи. Процесс их монтажа является самым трудоемким, требует, как уже говорилось, применения специальной техники.
- Винтовые сваи устанавливаются простым вкручиванием в грунт. В частном строительстве это можно сделать вручную.
- Буронабивные сваи. Для их устройства по технологической схеме фундамента бурят скважины определенной проектом глубины, которые заливаются бетонной смесью.
- Буровые сваи — железобетонные сваи, монтируемые в предварительно пробуренные скважины.
По принципу действия, способу передачи нагрузки сваи подразделяются на висячие сваи и стойки.
Висячие сваи применяются на грунтах, не имеющих слоев устойчивого грунта. В этом случае свайный фундамент, нагрузка через который передается за счет сил трения боковых поверхностей элемента и грунта, находится в своеобразном подвешенном состоянии.
Стойки. Такие сваи опираются на слой твердого грунта, имеющегося на определенной глубине. Применение таких свай более целесообразно, конструкции с их применением практически не дают усадки.
По технологической схеме размещения свай можно выделить следующие виды конструкций:
- Одиночные сваи
- Кустовые сваи
- Сваи с ленточным размещением
Правила заложения фундамента
Проект свайного фундамента должен разрабатываться на основании серьезных геологических исследований. Их целью является определение состава грунта, его технических характеристик, глубины промерзания, структуры пород. На основании таких данных определяется тип применяемых материалов, их геометрические размеры.
При возможности применения нескольких видов свай, предпочтение следует отдавать более выгодному с экономической точки зрения материалу.
При определении длины свай следует учитывать глубину промерзания грунта. Только при условии, что глубина свайного фундамента превышает это значение, будет обеспечена надежность и эффективная работа всей конструкции.
Ростверк монтируется на сваях таким образом, чтобы обеспечивалось его горизонтальное положение. В связи с тем, что обрезку железобетонных свай проблематично выполнить строго по уровню, для монтажа ростверка применяют специальные оголовки, которые позволяют корректировать длину сваи.
При устройстве монолитного ростверка обязательно выполнять его армирование в соответствии с требованиями разработанного проекта. Для рубленых или других деревянных стен лучше всего выполнять ростверк из бруса, обработанного средствами, усиливающими стойкость к гниению.
Многолетний опыт применения конструкций такого типа позволяет сделать очевидный вывод — сваи и свайные фундаменты доказали эффективность своего применения в любых условиях.
При выборе такого варианта для постройки загородного дома необходимо просчитать экономическую выгоду от его применения. В некоторых случаях устройство ленточного фундамента, если позволяют условия, обойдется дешевле. Для частного домостроения наиболее оптимальным будет вариант устройства буронабивных свай, он позволяет совместить преимущества свайного метода и обычного ленточно-столбового фундамента.
