Свайные фундаменты

Современные сваи - это относительно длинные бетонные (впрочем, хоть и редко, но бывают и металлические) стержни, погружаемые в грунт в готовом виде или изготовляемые в грунте в вертикальном или наклонном положении. Свайным фундаментом называется группа свай, объединенная поверху специальными плитами или балками (ростверками). Ростверк может быть низким, то есть погруженным в грунт, или высоким, выступающим над грунтом. Сваи под каменным строением обвязывают монолитным железобетонным ростверком, а под каркасными, панельными и бревенчатыми деревянными домами - ростверки выполняются из бруса.

Свайные фундаменты имеют солидный перечень преимуществ:
* заметно выше надежность работы фундамента;
* значительно меньше объем земляных работ;
* существенная экономия строительных материалов и минимальные трудозатраты при возведении фундамента;
* возможность устройства в зимний период (сваям не страшна проморозка грунтового основания);
* нет опасности просадок строения при нарушении структуры грунта под влиянием природных факторов (подтопление, выпучивание, сдвиги и т. д.).

Но все преимущества свайного фундамента, к сожалению, нивелируются высокими расходами на технику и оборудование, используемые при доставке и забивании свай.


Виды свайных фундаментов

Для устройства свайных фундаментов применяют забивные, винтовые и набивные сваи. Два первых типа конструкций изготавливаются только на предприятиях стройиндустрии. Набивные сваи монтируются непосредственно на стройплощадке из монолитного железобетона или в сочетании со сборными элементами заводского изготовления.

Забивные сваи погружают в грунт, используя силы вдавливания, вибрации или удара. Применение указанных методов зависит от грунтов в месте строительства. Вдавить сваю можно только в мягкий грунт. С помощью вибрации легко поддаются грунты сыпучей, водонасыщенной и пластичной консистенции. Но чаще всего используется ударный метод, который применим в любых грунтах, за исключением скальных.

Винтовые сваи пригодны для любого грунта. К ним наряду с силой вертикального давления применяется еще вращающая горизонтальная сила, отчего свая погружается в основание, словно гигантский шуруп. Обычно ее изготавливают из полой трубы, по внешней поверхности стенки приваривают винтовое ребро. Если ландшафт на стройплощадке неровный, то наиболее подходящим вариантом устройства основания здания будет фундамент из винтовых свай. Регулируя глубину погружения свай, можно решить проблему горизонтального выравнивания строения без больших материальных затрат.

В малоэтажном строительстве из-за простоты и дешевизны применяются буронабивные сваи. Их не погружают в грунт, а изготавливают в грунте под основанием будущего строения. В месте, предназначенном для размещения сваи, пробуривают скважину, устанавливают металлический арматурный каркас и заливают бетоном. В сыпучих грунтах для сохранения устойчивости стенок скважины применяют рубероидную обкладку или обсадную трубу (после заливки ее извлекают или оставляют для повышения прочности сваи).


Технология устройства буронабивных свай с ростверком

Начинать работы следует с разметки контура фундамента. Затем удаляют растительный слой и грунт на глубину проектной толщины ростверка. При выборке грунта под устройство ростверка необходимо выполнить следующие условия: во-первых, поверхность траншеи должна располагаться строго горизонтально, во-вторых, после изготовления буронабивных свай с учетом песчаной подготовки глубина заложения должна быть не менее 200-300 мм от поверхности земли. Если толщина бетонного слоя будет 400-500 мм, то можно будет выполнить армирование и привязаться к сваям. После подготовки траншеи по периметру будущего фундамента с помощью садового бура изготавливают шурфы сечением 120-150 мм на глубину ниже точки промерзания, но не менее чем 1 500 мм. Шаг свай – 2-3 метра. Основание шурфа расширяют до 250-350 мм в диаметре от нижней отметки на высоту 300 мм, насыпают песок слоем 50 мм и утрамбовывают. Затем в отверстие вставляют оболочку из рубероида или пергамина по толщине сваи, устанавливают арматурный каркас и заливают бетоном. Кстати, армирование сваи необходимо выполнять с выпуском арматуры 400–500 мм (на высоту будущего ростверка).

Бетон желательно приобретать готовый, заводского приготовления. Но можно приготовить самостоятельно, причем не обязательно с помощью бетономешалки. Песок и гравий должны быть без примесей глины и земли (от чистоты компонентов зависит качество). Соотношение заполнителей следующее: 30–45 % песка, 70–55 % гравия. Марка применяемого цемента должна быть не ниже 300, но если применить М400, то эксплуатационные характеристики конструкции станут существенно лучше. Кстати, качество бетона повышается только до определенной нормы цемента. Неоправданное увеличение количества цемента нередко снижает прочность и качество бетона. Для приготовления одного кубометра готовой бетонной смеси нужно: цемент марки 400 (300 кг), песок (550 кг), щебень (1 350 кг). В раствор добавляют воду в объеме 70 % от массы цемента. Если же песок и гравий находятся в увлажненном состоянии, то воды надо взять на 10 % меньше. При работе в холодное время года для ускорения схватывания бетона воду следует подогревать до 40-50 °С, летом же, наоборот, лучше применять холодную водопроводную воду, а не использовать емкости-накопители.