Виды свайных фундаментов: классификация, типы, устройство

Виды и технология изготовления бетонных составов

Рассмотрим, какими же бывают классы и марки бетона и где они находят свое применение:

• Цементный бетон – часто применяемый на стройплощадках вид раствора, изготавливается на основе цемента, чаще всего, это портландцемент. Также для изготовления цементного бетона может использоваться шлако-портландцемент и портландцемент пуццолановый. Не исключаются добавки декоративного цемента: напрягающего и безусадочного вяжущего;
• Специальная бетонная смесь – ее изготовление происходит на основе специального вяжущего вещества. Химически устойчивые и огнеупорные свойства бетонов получают путем дополнения смеси жидким стеклом. В качестве вяжущего вещества применяют шлаковые, стеклощелочные и нефелиновые добавки;
• Силикатный бетон – редко используется на строительных объектах, изготавливается за счет добавки известкового вяжущего материала. Затвердевание и приобретение прочности происходит за счет применения автоклавной технологии. Технические свойства силикатного раствора зависят от количества и тонкости помола кварцевого песка, используемого при производстве;
• Шлакощелочной – изготавливают на основе измельченных шлаков, путем затворения бетона с помощью растворов щелочи. В строительстве данный вид бетонного состава начал применяться недавно;
• Полимерный – для производства полимербетона применяют определенное соотношение специальных смол, цемента и латекса;
• Гипсовый – изготавливают на основе вяжущего вещества — гипса. Теплоизолирующие свойства данных составов позволяют применять их для внутренних отделочных работ, в частности при возведении межкомнатных перегородок;
• Ячеистые легкие материалы – классифицируется как легкий тип бетона. Ячеистые бетоны изготавливают на основе минерального вяжущего вещества и кремнеземистой минеральной добавки. В строительстве легкие ячеистые изделия, чаще всего, используют для утепления возводимых объектов.

Конструкция

Выделяются следующие конструктивные типы фундаментов мелкого заложения:

• отдельно стоящие (столбчатые);
• ленточные;
• плитные (сплошные);
• массивные.

Столбчатые фундаменты мелкого заложения представляют собой столбы из кирпича, бетона или другого материала. Если такая конструкция предназначена под стену, то по сверху столбов устраивается обвязка, на которую опираются стены. Вместо обвязки может быть установлен монолитный железобетонный пояс (ростверк), придающий конструкции жесткость и устойчивость.

Типы ленточных ФМЗ:

• монолитный – должен иметь два пояса арматуры вдоль верхней и нижней плоскости;
• сборный – обычно монтируется из фундаментных стеновых блоков (ФБС), а в основании его лежат бетонные подушки;
• сборно-монолитный – поверх блоков устраивается монолитный пояс, верхний уровень которого совпадает с уровнем земли;

Ленточные сборные фундаменты могут быть прерывистыми. При их устройстве фундаментные подушки укладываются с промежутками, поэтому они дешевле обычных ленточных на 10-15%.

Ленточные фундаменты мелкого заложения широко применяется при малоэтажном строительстве.

Плитный ФМЗ является самым надежным вариантом. Подходит даже для самых пучинистых грунтов. Это монолитная железобетонную плита, покрывающая всю площадь здания. Толщина плиты при малоэтажном строительстве составляет 15-30 см. Плита, благодаря большой площади, равномерно снижает давление на почву, поэтому может применяться на слабонесущих и водонасыщенных грунтах.

Массивные ФМЗ выполняются под тяжелые, но небольшие по плану сооружения, например, башни, дымовые трубы.

Разновидности по используемым материалам

Ленточный фундамент изготавливают из таких материалов:

1. Бут – крупнообломочный материал с кусками до 50 см в поперечном сечении. Как правило, это булыжники из:
   • ракушника,
   • известняка,
   • доломита,
   • базальта,
   • песчаника и не только.
2. Бутобетон – смесь из крупного гравия, кирпичного боя и других мелких валунов с бетонным раствором.
3. Бетон – смесь из песка, воды и цемента.
4. Железобетон – бетонный раствор, упрочненный арматурным каркасом.
5. Кирпичи – глиняные полнотелые изделия, как правило, марок М100–М200.
6. Блоки – штампованный строительный материал разного размера, изготовленный в заводских условиях. Для фундамента обычно используют железобетонные блоки.

Преимущества и недостатки

Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.

К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:

Недостатки свайной технологии:

1. Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
2. Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.

Для частного дома

Преимущества свайной технологии для частного строительства:

Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:

• значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
• трудоемкая процедура инженерных расчетов;
• на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.

Разных видов свай

Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:

Выбор материалов

Основным материалом будут сваи. Определяется наиболее подходящий тип стержней, а также дополнительные параметры выбора. Главная характеристика свай с точки зрения несущей способности – диаметр. Он определит, какой вес сооружения в принципе сможет удерживать фундамент. На рынке доступны модели толщиной от 50 до 220 мм. Если речь идет о постройке небольшого дома, то минимальным диаметром будет 100 мм, а если планируется строить коттедж большой площади – тогда лучше ориентироваться на стержни толщиной не менее 200 мм.

В выборе винтовых свай под фундамент важно правильно определить и подходящий тип наконечника. Он может быть литым или сварным. Литые наконечники (особенно с оцинкованной поверхностью) это оптимальное решение для частного дома. Сварные стержни скорее подойдут для создания несущей базы под хозяйственные постройки, бани и массивные инженерные конструкции.

Не в каждом случае, но при устройстве фундамента на винтовых сваях может потребоваться и заливка бетоном. Он используется и на этапе создания ростверка, и при укреплении скважин. Для таких целей лучше применять заводской бетон марок B15, B20 или B25. Своими руками можно также изготовить раствор B15. Для опалубочных конструкций и вспомогательных сооружений потребуются деревянные бруски, инструменты для разметки и сопутствующие монтажные приспособления.

ГОСТы на свайные фундаменты

ГОСТы на свайные фундаменты и винтовые сваи в РФ заменены на СНиП и СНиП . Железобетонные сваи промышленного производства выпускаются по ГОСТ 19804-2012.

При производстве свай применяется несколько стандартов:

Требования, предъявляемые нормативными документами к изделиям, учитывают характеристики грунтов, для которых они предназначаются. Выпускаемые по ГОСТ винтовые сваи подразделяются по своим конструктивным особенностям. Изделия группируют по:

• форме наконечника (открытые и завальцованные);
• форме, ширине и числу лопастей;
• способу применения.

Виды ростверков

Ростверк не является обязательным элементом конструкции. Он соединяет между собой опоры основания, придавая конструкции дополнительную жёсткость. Различают 3 основных вида ростверков:

1. Высокий. Соединительные элементы располагаются над поверхностью земли на расстоянии от 15 см и выше.
2. Повышенный. Ростверк располагает вровень с поверхностью земли или на высоте до 10 см.
3. Заглубленный. Монтаж ростверка проводится ниже уровня поверхности земли.

Деревянный ростверк

По способу сборки различают ростверки:

1. Сборные. Представляют собой сварные стальные балки, которые применяют при строительстве лёгкий построек с небольшим сроком эксплуатации.
2. Сборно-монолитные. Элементы с «замочными» соединениями. Используются для соединения опор оснований многоэтажных домов и промышленных сооружений.
3. Монолитные. Представляют собой единые конструкции, имеющие форму замкнутой или незамкнутой ленты. Применяются при строительстве жилых малоэтажных домов.

Классификация фундаментов по разным критериям

По виду материала:

• железобетонные;
• бетонные — состоят из бетона, заливаются в опалубку с трамбованием;
• бутовые — из бутового камня на цементном растворе;
• бутобетонные — бетон с заполнением бутовыми камнями;
• кирпичные — кладка из полнотелого хорошо обожженного кирпича;
• деревянные — закопанные стойки или деревянные сваи;
• металлические — обычно сваи.

По характеру работы под нагрузкой:

• жесткие — в них можно пренебречь деформацией изгиба;
• гибкие — проектируют их как изгибаемые элементы, работают на изгиб, это плитные, ленточные фундаменты.

Сами фундаменты, так же как и основания, должные отвечать определенным требованиям СНиП:

1. Долговечность.
2. Прочность.
3. Стойкость к вымыванию грунтовыми водами, биологической и химической агрессии.
4. Устойчивость на скольжение и опрокидывание.

Местные дренажи

Существуют также различные виды местных дренажей различных видов малогабаритных строительных и других элементов:

1. Дренаж коллекторов и подземных каналов.Подземные коллекторы, каналы теплосети, проложенные в водоносном грунте, требуют защиты от грунтовых вод. Сопутствующий почвенный дренаж в глинистых почвах устраивается по оси канала на глубине от 0,3 до 0,7 м под подошвой его основания. Смотровые колодцы в этом случае заделываются в дно канала. Дренаж пластовый соединяется с фильтрующей обсыпкой трубчатого дренажа.
2. Дренаж приямков. В зависимости от конкретных условий местности выбираются те или иные способы дренажа приямков:

Особое внимание при этом надо уделять мероприятиям, препятствующим выносу грунта из-под домового фундамента.

Дренаж засыпаемого оврага

Схема дренажа подвала

Итак, мы разобрались, какие виды дренажа используют в тех или иных ситуациях, а также рассмотрели особенности обустройства каждого вида дренажа. Будем надеяться, что наши рекомендации и ваше грамотное воплощение их в жизнь позволят достичь необходимого уровня сухости на приусадебном участке и прочих территориях.

Ростверки для свайных фундаментов

Применяя различные виды свайных фундаментов и типы ростверков для них, строители стремятся получить оптимальное сочетание низкой стоимости и приемлемой функциональности.

В первую очередь, ростверки делятся на две группы:

• ленточные: имеют вид балок, укладываемых по периметру здания и под несущими стенами;
• плитные: представляют собой плиту и применяются в тех случаях, когда сваи расположены по всей площади постройки.

Кроме того, различают следующие виды ростверков свайных фундаментов :

1. Сборные.

Представляют собой уложенные поверх свай балки из металлопрофиля (двутавр или швеллер), древесины или железобетона.

2. Сборно-монолитные.

Ростверк набирается из нескольких ж/б элементов, снабженных специальным замком. После сборки конструкция замоноличивается. Для сооружения такого ростверка обязательной является высокая точность установки свай.

3. Монолитный.

Изготавливается непосредственно на стройплощадке путем заливки бетона в заранее подготовленную опалубку с установленным в нее арматурным каркасом.

С точки зрения индивидуального строительства данный метод наиболее удобен, поскольку позволяет обойтись только подручными инструментами.

Какие разновидности фундаментов можно выделить?

Существует всего 4 основных видов:

• столбчатый;
• ленточный;
• свайный;
• плиточный.

Кроме того, есть разница в глубине заложения. Далее будут разобраны все основные разновидности. Основание обязательно должно быть ниже глубины промерзания. Чем она больше, тем дороже вам выйдет проект. Это поможет вам сделать правильный выбор.

Столбчатый фундамент

Чаще всего встречается при строительстве временных сооружений. В углах будущего строения ставятся столбы, выполненные из кирпичей или бетона. Они закапываются на такую глубину, чтобы морозное пучение никак не повлияло на конструкцию. Такой фундамент подходит только в случае с легкими домиками.

Свайный

Это самый быстровозводимый вариант. Его можно создать всего за 2 дня. Вам не понадобится выполнять какие-либо земляные работы. При этом, лопасти свай подвержены коррозии, поэтому срок службы достаточно сильно ограничен. Кроме того, конструкция достаточно хорошо проводит холод.

Плитные

На такой фундамент можно поставить даже достаточно тяжелый коттедж. Только предварительно убедитесь в надежности грунта. Объем земляных работ не такой уж и большой. Если грунт сыпучий и зыбучий, то придется потратить много средств и времени на обустройство данной конструкции. При этом, перепады высоты должны быть несущественными.

Ленточные

Их можно разделить на два типа – полнозаглубленный и МЗЛФ. Первый необходимо устанавливать по всей глубине промерзания. Он отличается высокой надежностью. Армирование практически никак не влияет на несущую способность дома. Данный фундамент прост в изготовлении. К минусам можно отнести сложность монтажа в случае с повышенным уровнем грунтовых вод. Материалоемкость весьма высокая.

МЗЛФ – это монолитная балка из железобетона, которая размещается на специальной песчаной подушке. Осуществить монтаж максимально просто. Правда минусы достаточно весомые:

• низкая жесткость;
• необходимо обустраивать дренаж;
• армирование должно быть высочайшего уровня;
• обязательно наличие утепленной отмостки (для того, чтобы избежать пучение грунта).

Обязательно посмотрите видео ниже. Оно поможет вам сделать правильный выбор.

Обзор плитного фундамента

Еще одним вариантом фундамента для домашнего строительства, который достаточно часто применяют, является плитное основание. Он обладает видом сплошной или решетчатой плиты, которая выполняется из железобетонного монолита или сборных железобетонных балок с заделанными стыками. Плитные фундаменты, обычно, возводят по всей площади сооружения. Его применение оправдано на почвах, подверженных сильному и неравномерному сжиманию, а также на просадочных и пучинистых грунтах. Его иногда еще называют «плавающим». Также он будет полезен там, где уровень грунтовых вод находится меньше 1 метра от поверхности земли, а также во время возведения многоэтажных сооружений. Отлично держит как вертикальные, так и горизонтальные движения.

Достоинства:

• Легкость в возведении;
• Можно построить на подвижных, просадочных и пучинистых грунтах.

Недостатки:

• Высокая стоимость – имеет высокий расход арматуры и бетона.

Фундамент и вес здания

Например, вспучивание пористых глинистых грунтов в зимний период с такой силой воздействуют на него, что способно приподнять угол тяжелого здания с толстыми кирпичными стенами, вызвав их повреждение.

Что касается веса постройки, то, благодаря разработке и внедрению новых, более легких по сравнению с традиционными, строительных материалов, эту нагрузку на фундаменты удается свести к минимуму. Так, весьма существенное развитие получило усовершенствование и производство искусственного камня, в частности, изделий из легкого бетона, одной из разновидностей которого является газобетон.

Стеновые элементы из ячеистых бетонов не являются монолитными, а имеют пористую структуру, формируемую процессом газообразования, предусмотренным технологией их изготовления. Получается материал с удельный весом вчетверо меньшим, нежели у кирпича. Исходя из такого параметра, как общий вес постройки, можно предположить, что фундамент может быть не таким массивным, как для построек из кирпича или тяжелого бетона.

Однако в этом случае при проектировании фундамента легко впасть в заблуждение. Например, степень его заглубления в грунт зависит совсем от других факторов, а толщина определяется как минимальными необходимыми требованиями к толщине бетонного фундамента в принципе, так и геометрическими размерами газобетонных блоков, которые будут на него устанавливаться. Например, в строительстве принято считать, что при минимально допустимой толщине бетонной фундаментной ленты в 350 мм, она не должна быть меньше толщины устанавливаемой на нее кладки из стеновых блоков.

Вместе с тем фундамент, например, для дома из газобетона, действительно имеет одну особенность, диктуемую природой стенового материала. Известно, что некоторые виды газобетона чрезвычайно восприимчивы к впитыванию влаги. Поэтому, во-первых, фундамент должен быть достаточно высоким, чтобы увеличить расстояние до газобетонных блоков от земли и, во-вторых, первый ряд блоков должен быть отделен от фундамента усиленной гидроизоляцией.

Примеры применения свай

Устройство буронабивных свай в основание высотного корпуса многофункционального комплекса «Водный» в Москве

Высотные здания в условиях плотной городской застройки. Высокая нагрузка на грунт, сложная сеть подземных коммуникаций и близость соседних зданий обусловливает выбор буронабивных свай для устройства фундамента.

Забивка свай в основание многоэтажного дома в Подмосковье

Значительная отдалённость от ближайших построек, отсутствие подземных коммуникаций, результаты инженерных изысканий площадки строительства позволили остановить выбор на применении забивных железобетонных свай.

Погружение ж/б свай методом вдавливания на строительстве жилого дома ЖК «Квартал 38» в Москве

Близость соседних зданий ставит ограничение на применение забивки свай. Устройство свайного поля методом вдавливания железобетонных свай позволяет избежать опасного для оснований соседних зданий динамического воздействия через грунт.

Строительная компания Бест-Строй (Москва) выполняет поставку всех видов и типов забивных железобетонных свай с забивкой (вдавливанием, вибропогружением), а также устройство буровых (буронабивных) свай. Звоните +7 (495) 643-34-98 и сделайте ваш заказ!

     Общие положения

4.1 Основания и фундаменты должны проектироваться на основе и с учетом:

а) результатов инженерных изысканий для строительства;

б) сведений о сейсмичности района строительства;

в) данных, характеризующих назначение, конструктивные и технологические особенности сооружения и условия его эксплуатации;

г) нагрузок, действующих на фундаменты;

д) окружающей застройки и влияния на нее вновь строящихся сооружений;

е) экологических требований (раздел 15);

ж) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектных решений для выбора наиболее экономичного и надежного проектного решения, обеспечивающего наиболее полное использование прочностных и деформационных характеристик грунтов и физико-механических свойств материалов фундаментов и других подземных конструкций.

4.2 При проектировании должны быть предусмотрены решения, обеспечивающие надежность, долговечность и экономичность сооружений на всех стадиях строительства и эксплуатации.

При разработке проектов производства работ и организации строительства должны выполняться требования по обеспечению надежности конструкций на всех стадиях их возведения.

4.3 Работы по проектированию следует вести в соответствии с техническим заданием на проектирование и необходимыми исходными данными (4.1). Порядок разработки проектной документации изложен в приложении Б.

4.4 При проектировании следует учитывать уровень ответственности сооружения в соответствии с ГОСТ 27751: I – повышенный, II – нормальный, III – пониженный.

4.5 Инженерные изыскания для строительства, проектирование оснований и фундаментов и их устройство должны выполняться организациями, имеющими лицензии на эти виды работ.

4.6 Инженерные изыскания для строительства должны проводиться в соответствии с требованиями СНиП 11-02, СП 11-102, СП 11-104, СП 11-105, государственных стандартов и других нормативных документов по инженерным изысканиям и исследованиям грунтов для строительства.

Наименование грунтов оснований в описаниях результатов изысканий и в проектной документации следует принимать по ГОСТ 25100.

4.7 Результаты инженерных изысканий должны содержать данные, необходимые для выбора типа основания, фундаментов и подземных сооружений и проведения их расчетов по предельным состояниям с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации) инженерно-геологических условий площадки строительства и свойств грунтов, а также вида и объема инженерных мероприятий по ее освоению.

Проектирование без соответствующего инженерно-геологического, а также инженерно-экологического обоснований или при их недостаточности не допускается.

Примечание – При строительстве в условиях существующей застройки инженерные изыскания следует предусматривать не только для вновь строящихся сооружений, но и для окружающей застройки, попадающей в зону их влияния.

4.8 Конструктивное решение проектируемого сооружения и условия последующей его эксплуатации необходимы для выбора типа фундамента, учета влияния конструкций на работу основания, а также на окружающую застройку, для уточнения требований к допускаемым деформациям и т.д.

Виды используемой обвязки

Сваи представляют собой столбы, которые вбиты или вкручены в почву. Чтобы они превратились в фундамент, требуется их обвязка. Выбор виды обвязки зависит от веса конструкции и типа грунта. Наиболее популярные из них:

1. Сваи-колонны . Используются для дачи или другого легкого сооружения.
2. Деревянная обвязка . Может использоваться при строительстве деревянного или легкого каркасного дома.
3. Металлическая обвязка . Позволяет изготовить прочную и надежную конструкцию, которую можно использовать практически в любом частном строительстве.
4. Монолитный ростверк . Сочетает в себе свайное и ленточное основание. Рекомендуется в том случае, если нужна жесткая и надежная конструкция.

Выбор обвязки зависит от несущей нагрузки будущего строения, вида используемых свай и других особенностей.

Ленточный фундамент

Это один из самых часто встречающихся видов оснований, так как он наиболее прочный. Такая база спокойно переносит давление самых тяжелых зданий без потерь в качестве.

С виду ленточный фундамент напоминает дорожку, проведенную по всему периметру стен здания. От чего и исходит его название.

Также нужно сказать, что использование такой основы позволит вам обустроить в доме подвал или, скажем, подпольный гараж. При этом опорные характеристики его самого остаются прежними.

Из плюсов можно отметить предельно высокую прочность конструкции и низкую подверженность внешним воздействиям. Минусы – это большие затраты на используемые материалы и длительное строительство.

В данный момент существует несколько видов ленточных оснований:

• Монолитный;
• Сборный;
• Малозаглубленный;
• Полнозаглубленный.

Буронабивные сваи

Используются на склонах, пучинистых грунтах, в местах плотной застройки или вблизи водоемов. Фундамент имеет несущую способность до 5 тонн. Это отличная основа под дом, баню из кирпича, дерева, гараж из блоков.

Плюсы:

• экономичность;
• простота монтажа своими руками;
• подходит для регионов с суровыми климатическими условиями, проблемных грунтов;
• не нужно выравнивать участок под застройку;
• быстрая установка;
• не вредит близлежащим сооружениям.

Минусы:

• Значительная цена материалов.

Проводятся работы таким образом:

1. После разметки выкапывается траншея.
2. Бурятся места под скважины.
3. Рекомендуется сделать рубашку из рубероида, а зазор между грунтом и материалом засыпать песком.
4. Создается каркас из арматурных прутьев и проволоки, погружается в скважину так, чтобы не касался дна.
5. В скважину заливается бетонный раствор. При этом края арматуры должны остаться на поверхности.
6. Траншею заполняют тонким слоем песка не более 2 см.
7. Делается опалубка из деревянных досок.
8. Монтируются ростверки.
9. Траншея заливается бетоном.