Фундамент на железобетонных сваях для частного дома

Прочность, устойчивость, долговечность любого здания, в том числе частного коттеджа, в значительной степени зависит от качества обустройства фундамента. Он обеспечивает жесткость конструкции, воспринимает нагрузки, создаваемые ее массой, равномерно распределяет и поглощает их, снижает риск деформаций несущих конструкций, вызванных сезонными подвижками, просадками грунта.

Фундаменты представлены множеством решений, однако, некоторые из них или слишком дороги, что характерно, к примеру, для плитных или ленточных оснований, или не обладают достаточной несущей способностью, могут использоваться только на плотных грунтах. Практика показывает, что один из лучших вариантов для коттеджа, сбалансированных по стоимости и качеству – фундамент, сформированный железобетонными сваями. В чем его особенности? Каковы преимущества? Как провести монтаж, чтобы исключить любые проблемы с надежностью объекта?

Железобетонная свая: что это?

С конструктивной точки зрения, это довольно простые элементы. Визуально их можно сравнить с карандашами, структура может быть как полнотелой, так и пустотной. Задача детали вполне стандарта – восприятие нагрузки, создаваемой массой здания, распределение ее на глубинные, наиболее плотные слои почвы, не отличающиеся высокой подвижностью.

При производстве свай строго соблюдаются положения, обозначенные в ГОСТ 19804-91. Чтобы характеристики соответствовали жестким строительным нормам, не было проблем с надежностью и несущей способностью, элементы должны отвечать следующим требованиям:

• Минимальная прочность – 200 килограммов на сантиметр квадратный.
• Длина – от 3 до 11 метров для полнотелых исполнений, от 3 до 12 – для пустотных и 28 – для комбинированных, с составной конструкцией.
• Минимально допустимая марка бетона, основного исходного материала – М200.
• Устойчивость к влаге – W2, что соответствует нулевому поглощению воды.
• Устойчивость к холоду – F100, что допускает монтаж в регионах вне зависимости от климата и погодных условий.

Классификация

Железобетонные фундаментные сваи представлены различными типами, при классификации принимаются во внимание следующие параметры:

1. Поперечное сечение, квадрат, круг, прямоугольник.
2. Структура. Полнотелая или пустотная.
3. Конфигурация нижней части.
4. Особенности армирующего каркаса, он может предполагать использование как ненапряженной арматуры, так и элементов, прошедших предварительное напряжение.
5. Продольное сечение, цилиндр или призма.
6. Возможность увеличения длины. Это характерно исключительно для сборных свай, состоящих их нескольких элементов. При наращивании возможно использовать сварки для соединения арматурных элементов, либо же цанг-соединителей.

Особенности установки

При монтаже свай используются 3 основных технологии:

1. Забивная. Погружение достигается за счет ударных воздействий, создаваемых гидравлическим или пневматическим молотом. Это наиболее распространенная и производительная технология, подходящая для грунтов вне зависимости от типа. Несмотря на огромную силу ударных нагрузок, работа техники не сопряжена с сильным шумом, вибрациями, риском повредить постройки, расположенные по соседству. В среднем, за полный рабочий день удается установить около 30 столбов.
2. Вдавливание. Равномерное погружение за счет внешнего постоянного давление.
3. Вибрационное заглубление. Методика используется при работе с полыми сваями, которые погружаются в предварительно вырытые отверстия и заливаются бетоном.

Преимущества

Достоинства железобетонных свай выглядят следующим образом:

• Скорость монтажа. Конкретное количество необходимых свай зависит от массы коттеджа, материала, из которого построены его стены, площади. Например, при размерах в 9 на 10 метров, потребуется 23-28 свай, с установкой которых бригада, в распоряжении которой имеется соответствующее оборудование, справится всего за пару смен. Такая скорость объясняется не только механизацией процесса, но и отсутствием необходимости в земляных работах, не нужно рыть котлованы и, в большинстве случаев, даже снимать верхний слой грунта.
• Огромная прочность. Благодаря использованию тяжелого бетона и жесткой стальной арматуры, сваи легко справляются не только со статическими нагрузками, создаваемыми массой дома, но и с динамическими, причина которых – подвижки почвы и вибрации, вызванные проездом в непосредственной близости тяжелого транспорта, работой строительной техники.
• Возможность ведения работ в зимнее время. Монтаж возможен даже в том случае, если на улице установилась холодная погода, минус 10-15 градусов.
• Возможность использования на сложных грунтах с невысокой несущей способностью. Основной принцип технологии монтажа – закладка свай на глубину большую, чем точка промерзания почвы. Фундамента окажется надежным даже в том случае, если уложено на сильно увлажненном грунте, склонном к пучению. Не имеют значения и особенности рельефа, фундамент позволяет компенсировать выраженные неровности.
• Продолжительный эксплуатационный период. Если сваи подобраны и установлены правильно, легко можно рассчитывать на 50, 80 и даже 100 лет службы.

Недостатков у данного фундамента, по сути, нет. Единственное более-менее значимое ограничение – невозможность предусмотреть в коттедже цокольный этаж, подвал или погреб. Впрочем, реальная необходимость в таких технических помещениях возникает далеко не всегда.

Ростверк: что это и зачем он нужен?

Ростверк – это лента на основе бетона, связывающая все установленные сваи, позволяющая им работать как единая конструкция, без формирования точек концентрации напряжения, что очень опасно и грозит разрушением здания. Для небольших дачных домиков можно использовать высокий ростверк, конструкция которого предполагает наличие свободного места между нижней плоскостью ростверка и грунтом. В некоторых случаях, удается заменить бетонную ленту решеткой из швеллера или двутавровых балок, для облегченной конструкции вполне достаточно и прочности этих металлических элементов.

В том случае, если речь идет о более массивных зданиях, используется заглубленный ростверк. Глубина определяется конкретными условиями строительства. 

Как выбрать сваи?

Для того, что фундамент оказался надежным, необходимо не просто правильно выбрать сваи, в полной мере соответствующие ГОСТ, но и определить необходимое их количество, глубину размещения. В идеале, все расчеты лучше доверить специалистам, которые проведут геологические изыскания для определения особенностей грунта на конкретном участке, рассчитают массу здания. К получившейся массе необходимо добавить еще 25-35 процентов запаса, чтобы добиться максимальной надежности и устойчивости основания.

Установка свайного фундамента: этапы и их особенности

Стадии обустройства свайного фундамента таковы:

1. Подготовительные работы. Необходимо нивелировать выраженные неровности площадки, вывезти мусор, доставить стройматериалы.
2. Разметка площадки. Специалисты, в соответствии с проектной документацией и схемами, намечают, где будут располагаться элементы фундамента.
3. Забивка пробного элемента для того, чтобы оценить характеристики почвы.
4. Забивка. Забивка выполняется до необходимой глубины, предварительно элемент должен быть четко выровнен по вертикали, чтобы исключить даже минимальные перекосы.
5. Корректировка высоты. Чтобы все сваи размещались на одинаковой высоте, специалисты обрезают лишнее.
6. Обустройство ростверка. В зависимости от нагрузок, может использоваться как металлический ростверк, так и бетонный, который формируется посредством сборки опалубки с дальнейшим размещением в ней арматуры и заливкой бетонного раствора.

Грамотно выполненный свайный фундамент – надежное основание для любого коттеджа, вне зависимости от материала, будь то кирпич, брус, пенобетон.