Что представляет собой свайный фундамент

Все свайные фундаменты в основном состоят из двух элементов. Это сваи и ростверк. Роль свай – нести нагрузку от сооружения, роль ростверка – равномерно распределять нагрузку по сваям и придавать жесткость всему фундаменту.

Ростверки бывают монолитные и сборные, высокие и низкие. Это зависит от конструктивного решения самого здания.

Основные типы свай

По передаче нагрузки – сваи – стойки и висячие сваи. Свая-стойка проходит все слабые грунты и передает нагрузку нижним концом на более твердый грунт. Этот грунт является расчетным и несет от 80 и более % нагрузки. В этом случае работает пята сваи, а боковое трение грунта о тело сваи незначительно. Висячие сваи погружают в сжимаемые грунты. Эти сваи передают нагрузку на грунт всей площадью боковых граней (боковое трение в этом случае около 70%.) и нижним концом. Сваи-стойки обычно забивают, висячими лучше работают набивные – неровности граней увеличивают боковое трение. Забивные сваи изготовляют в заводских условиях, а набивные – непосредственно на участке и уже в проектном положении.

По материалу изготовления:
бетонные, железобетонные, металлические, деревянные.

Железобетонные более долговечны. Деревянные сваи не требуют больших затрат и просты в устройстве, но имеют один большой минус – у них небольшой срок службы, в зависимости от обработки, 7-20 лет. В основном их делают под деревянными сооружениями с таким же сроком эксплуатации.

Многие скажут, что почти весь старый Петербург начала 19 века, включая Исаакиевский собор, стоит на деревянных сваях. И они будут правы. Но фундамент Исаакиевского собора строили пять лет, копали в болоте глубокие траншеи, забивали обожженные сосновые сваи с шагом 25 см, заполняли и уплотняли пространство между оголовками древесным углем и потом, как сборный ростверк, укладывали два ряда гранитных плит, со смещением швов. Всего свай было забито около 25 тысяч. Дороговато для частного строительства. Но главное в том, что все сваи находятся ниже уровня грунтовых вод, а деревянные сваи, расположенные в ПРЕСНОЙ воде или в грунте ниже уровня грунтовых вод, имеют практически неограниченный срок службы. Самое уязвимое место – это где по высоте сваи вода граничит с воздухом.

В малоэтажном строительстве, из-за простоты и дешевизны, в основном применяются буронабивные сваи. По намеченным местам пробуривают скважины с обсадной трубой или, если позволяет грунт, без трубы, устанавливают каркас из арматуры класса А-3, с выпуском концов для последующего заливания их в монолитный ростверк и заливают бетонную смесь. Товарный бетон должен быть не ниже М-200. Если бетонную смесь приготавливают на месте, то марка применяемого цемента – не ниже М-400. Если обсадную трубу оставить на свае, то это повысит прочность и долговечность фундамента.

В последнее время все большей популярностью пользуются свайно-винтовые фундаменты. К нам эта практика пришла с запада, хотя первыми предложили использовать сваи с лопастями (винтовые) еще советские инженеры.

К положительным факторам этого типа фундаментов можно отнести:

• Строительство на сложных рельефах (перепад по высотным отметкам).
• Монтаж на слабых грунтах и высоком уровне грунтовых вод.
• Экономичность при одинаковой прочности с ленточными фундаментами.
• Отсутствие земляных работ.
• Возможность производить работы круглый год.
• Быстрота и малая трудоемкость (четыре человека за 2-4 дня).
• При вкручивании грунт сохраняет естественную структуру и уплотняется, а лопасти распределяют нагрузку по большей площади.
• Возможность работ в стесненных условиях (коммуникации, соседние строения).

Главный недостаток винтовых свай – это материал. Сваи изготавливаются из металлических труб.

Для индивидуального строительства это трубы от 48 до 108 мм. Мелкие используются под заборы и сараи.
Труба Ф 108 мм используется для строительства домов и должна иметь стенку не менее 4 мм.

Металл подвержен коррозии и поэтому, при кажущейся простоте изготовления, лучше отдать предпочтение проверенным на рынке поставщикам. Даже небольшим предприятиям трудно выдержать технологию антикоррозийной защиты.

В зависимости от изготовления оголовка винтовые сваи делятся на три типа:

1. Литые. Самые надежные, но и самые дорогие.
2. Комбинированные. Оголовок состоит из двух частей – конуса и лопастей.
3. Сварные. На заостренный конец привариваются лопасти. Для трубы 108 мм диаметр лопастей 300 и более мм, толщина не менее 5 мм. Эти дешевле, но применяются не на всех грунтах.

Условия, располагающие к выбору свайного фундамента

Свайные фундаменты применяются не только на слабых грунтах, но и на грунтах, которые под действием влаги резко снижают свою несущую способность, вплоть до перехода в состояние плывуна.

К таким грунтам относятся:

• Пухлые глины и суглинки, растительные грунты, мокрые солончаки – эти грунты хорошо держат только кратковременную нагрузку.
• Лессы, твердые солончаки, солонцеватые глины – резко теряют несущую способность при смачивании влагой.
• Плывуны.

Непросто сочетаются со свайными фундаментами подвальные помещения, но сделать можно.

Под одной из комнат роется котлован и в нем выполняется сборная или монолитная коробка. Главное, чтобы она не касалась несущих конструкций. Зазор в 20-25 см, заделанный пенопластом или строительной пеной, предохранит от неравномерных усадок или вспучивания.

Вывод: свайные фундаменты довольно сложное инженерное сооружение, поэтому рассчитывать тип, длину и поперечное сечение, опираясь на геологические изыскания, должны опытные специалисты. Единственным исключением могут быть легкие нежилые постройки.