Определяемся с участком

Выбор решения зависит от уклона участка. Так, угол наклона до 3 % называется минимальным, здесь подойдет вариант с перемещением земляных масс, можно выбрать любой типовой проект.

Если уклон 7 % (малый уклон), то для частных домов достаточно выполнить подсыпку грунта (с уплотнением) с нагорной стороны здания. В этом случае возможно применение ленточного фундамента со ступенями. Главное, заливать его надо сразу весь, без разрыва. Но если уж не получилось, то разрыв лучше сделать не на уступе, а на 1/3 длины горизонтального участка. Сам шов делается не гладким, а с уступом и дополнительным горизонтальным армированием, перед заливкой зачищается металлической щеткой и грунтуется цементным молоком. Не забудьте, что бетон необходимо уплотнять (лучше вибратором).

Для уклона более 8 % обычно проектируют цокольный этаж. Для уменьшения объема земляных работ не выравнивают площадку застройки, а срезают нижнюю часть склона, где и планируют цокольный этаж.

При 15-20 % и более (крутой), необходимо разрабатывать индивидуальный проект. Обычно это многоярусный дом с хозяйственными помещениями или гаражом на первом ярусе. Такие проекты загородных домов явно не бюджетные, но зрительно очень эффектны.

Учитывая вышеизложенное, выбираем конструкцию дома и технологию. Она может быть любой, но на участках со склонами более экономичны легкие варианты: дерево, каркасное строение или СИП технологии. Остановим свой выбор на последнем, как более рациональном. На наклонных участках плиточные и ленточные фундаменты очень трудоемкие и дорогие, но при строительстве дома из СИП панелей их можно даже не рассматривать. Из оставшихся столбчатых или винтовых свай выбираем вторые как более технологичные.

Для расчета количества и длины свай необходимо определить, какие грунты и на каких глубинах залегают, есть ли линзы и плывуны, часто встречающиеся именно на склонах, уровень грунтовых вод и глубину промерзания. Расчет свайного поля на склоне очень сложный, эту работу следует поручить профессионалам. Небольшие организации, которые крутят сваи на ровных или с небольшим уклонам участках, опираясь на типовые решения, будут, конечно, дешевле, но даже небольшая ошибка при возведении фундамента ставит под угрозу несущую способность всего сооружения.

Немного истории

Английский инженер А. Митчелл решил облегчить труд сваибойщиков и предложил не забивать сваи, как гвозди, а закручивать, как шурупы. Для этого он снабдил сваю острым резьбовым наконечником. В России винтовые сваи стали применяться с 1880 года с легкой руки инженера Карловича. Со временем сваи совершенствовались, применялись новые материалы, наконец, изобрели наконечник с лопастями. Сначала они использовались военными строителями для возведения временных построек, затем их стали применять при реставрации и там, где динамика забиваемых свай была опасна для объектов, находящихся в непосредственной близости от свайных работ. И только недавно винтовые сваи стали применяться в индивидуальном строительстве.

Виды винтовых свай

Винтовые сваи бывают четырех видов:

• Сварной наконечник – чаще используются под техпостройки, бани, ограды, ворота. Некоторые используют и под жилье. Однако этот способ годится только для возведения временных строений, но никак не для строительства постоянного дома.

• С литым наконечником – для малоэтажного жилого строительства и легких промышленных объектов.

• Двухлопастные винтовые – для больших объектов и на легких грунтах в индивидуальном строительстве.

• Сваи с повышенной несущей способностью – применяются везде, кроме скальных пород.

Для строительства из СИП панелей 3 и 4 вид явно неоправданно дорог, поэтому рассмотрим первые два.

Сваи со сварным наконечником – это труба с заостренным концом, на который приварена буровая лопасть. Качество этих дешевых свай довольно низкое, из–за чего такие сваи обычно используют под заборы, бани и времянки. Слабым местом является сварное соединение (слишком большая вероятность брака) – это и неточность резки, и изменение свойств метала при нагреве,
и малая толщина лопастей.

Но все это не минус технологии, а результат нарушения ее. Применение специальных сортов стали не изменит свойства металла при нагреве, лазерная резка позволит избежать отклонения при крое, а человеческий фактор присутствует при всех вариантах и снизить его можно только автоматизацией процесса. Именно поэтому следует обращаться только в проверенные компании, обладающие современной технической базой. Разумеется, у надежного поставщика сваи будут дороже, но вы будете уверены, что вы платите за высокое качество оборудования и материалов.

Сваи с литым винтовым наконечником. Наконечник изготавливается методом точного литья в вакуумной среде из стали СТ–25 и СТ–35. Толщина лопасти у основания 13 мм при диаметре 300 мм (у сварных обычно 4–5 мм). Ствол изготавливают из стальной трубы (лучше выбрать бесшовный материал), в торец вставляется и обваривается литой наконечник. Для трубы диаметром 108 мм, стенка должна быть не менее
4 мм. В зависимости от характеристик грунта такая свая может нести до 6 тонн.

Как видите, есть сварные соединения и в этом варианте. Применение бесшовных труб уменьшит риск коррозии и увеличит срок службы сваи, но и на соединение оголовка надо обратить особое внимание. Паспорта, сертификаты
и акты испытания сварных соединений хоть и не 100–процентная, но все же гарантия.

Есть еще сваи из толстостенной насосно–компрессорной трубы – НКТ. Качеством не уступают сваям с литым наконечником. Толщина стенки 6,5–7,5 мм. Сталь предназначена для работы без антикоррозийной защиты в агрессивных средах.
Если сравнивать с водогазопроводной трубой (4 мм), прочность НКТ выше в пять раз, а коррозийная стойкость – в семь. Лопасть в этом случае выполняется из конструктивной стали, которая на 35 % прочнее стандартного варианта. Применение НКТ значительно улучшает коррозийную стойкость – главную проблему винтовых свай.

Защита винтовых свай

Сваи, изготовленные из нержавейки, не поддаются действию ржавчины, но они в несколько раз дороже свай из черного металла. Все остальные сваи необходимо защищать. Но помните о том, что более опасной коррозией является химическая, возникающая на границе контакта металла с водой или кислородом. Скорость разрушения металла зависит от уровня кислотности окружающей среды. За год глубина проникновения ржавчины при отсутствии защиты металла, составляет: в глине – 0,0032 мм, в песке – 0,00292 мм, на границе с водой/грунтом – 0,0814 мм. Вывод прост: защитить сваю от коррозии сможет изолирование металла от воды и кислорода.

Есть еще электрохимическая коррозия. Блуждающие токи способствуют возникновению электролитических диссоциаций, которые разрушают структуру металла. Единичные случаи можно отбросить. А вот близость трамвайных путей, железной дороги и высоковольтных линий придется учитывать.

Способов изоляции много, традиционно – самые надежные и современные технологии являются и дорогими. Но из всех вариантов мы выберем наиболее надежные в средней ценовой категории – обработку полимерным составом, термоусадочную пленку и их комбинации.

Покрываем наши сваи полимерным составом в заводских условиях, а самые опасные участки – выход сваи из грунта (15 см вниз и 15 см вверх) и сварные швы при наращивании сваи, изолируем термоусадочной пленкой в полевых условиях. Для этого пленку нагревают и обматывают ею сваю. Остывая, пленка уменьшается в диаметре и плотно охватывает
изолируемую зону.

После установки свай в проектное положение их бетонируют. Делают это не только для повышения прочности, но
и во избежание попадания внутрь атмосферного кислорода и воды. Для определения диаметра, длины и количества свай лучше произвести контрольное бурение, на косогоре эта процедура обязательна. На основании полученных данных рассчитывается несущая способность сооружения. Чтобы не углубляться в математические выкладки, скажем, что для каркасных домов и домов из СИП панелей обычно применяют винтовые сваи диаметром 108 мм и длиной
2,5 метра, при необходимости сваю наращивают сваркой. Основное требование – пролет не должен превышать
3 метров, по углам и на пересечении осей установка свай обязательна.

Монтаж винтовых свай осуществляется вручную или механизировано. На ровных участках или с небольшим уклоном рациональней ручной вариант. В нашем случае, на косогоре, лучше применить механический способ.

Первую сваю вкручивают в верхнем углу поля до отметки верха цоколя или обрезают «болгаркой» под эту отметку. Потом вкручивают оставшиеся углы и копают небольшие углубления (30 – 50 см) под остальные сваи. Закручивают рядовые сваи, постоянно проверяя вертикальность. Допустимое отклонение от вертикали 10 мм. Свая погружается
до несущего слоя, но не менее чем на 1,5 м. Иногда по проекту (а на косогорах это бывает часто) вкручивают и наклонные сваи, как бы создавая куст. Следующий этап – срезка свай
под отметку первой угловой и бетонирование внутренних полостей свай. Если мы проектируем дом из СИП панелей, то оголовки крепят под брус, но на склоне, даже для домов из СИП панели, поверх свай монтируют швеллер, связывающий все сваи в горизонтальный диск жесткости. Если сваи выходят из земли более чем на один метр,
то для вертикальной жесткости и равномерного распределения нагрузки монтируются укосы. Обычно это
разнобокий уголок с косынками. Места установки укосов (связей) должны быть указаны в плане свайного поля.

На заключительном этапе свайных работ производится окраска сварных швов (полимерная), а также усиление изоляции в зонах земля–воздух и усиление швов наращивания свай термоусадочной лентой. Лунки у свай
засыпаются и трамбуются.

Закрываем сваи

Коробка уже возведена, но как закрыть выступающие сваи? Это вопрос не только эстетики, но и защиты от дождя, ветра, и снега. Обычно применяют два варианта:

Навесной цоколь. К сваям и нижнему брусу крепятся направляющие балки, металлический профиль или дерево, по ним закрепляется листовой материал, сверху укладывается отделка, навеска капельников и отливов. Этот способ дешев, быстр в изготовлении, обладает прекрасной вентиляцией, а эстетика зависит только от вашего выбора. Не забудьте оставить зазор 5–8 см – пучинистость грунта пока не отменяли.

Мелко заземленный ленточный фундамент по установленным винтовым сваям. По ленточной основе возводится кладка (кирпичная или шлакоблочная), дальше – финишная отделка. Этот способ уменьшает затраты на утепление первого этажа, он более прочен, его можно совместить с устройством отмостки и, главное, можно создать подвальное помещение. Минус – высокая цена, к тому же его нельзя применять на пучинистых грунтах и
на участках с большим перепадом высот. Поэтому, увы, но для нашего случая этот способ не подходит.

Здесь мы рассмотрели лишь основные особенности строительства дома из СИП панелей на склонах. Нестандартный ландшафт участка под застройку требует особого внимания, но это уже тема для другой статьи, и не одной.