Свайный фундамент

Технология возведения свайных фундаментов не нова, но набирает популярность с каждым годом. В статье пойдёт речь об особенностях установки и эксплуатации свайного фундамента, области применения, принципе распределения нагрузки. Также подробно разберёмся с кинематикой и механикой работы фундамента на винтовых сваях, взвесим все «за» и «против».

Сегодня загородное строительство переживает настоящий бум. Коттеджи, таунхаусы, дачи, бани и сауны с прилегающими летними беседками растут как на дрожжах. Жители крупных городов стремятся провести праздники и выходные на свежем воздухе, наслаждаясь пейзажами и водоёмами. Плотность загородных застроек также растёт. Далеко не все готовы ждать весеннего периода, чтобы начать долгожданную стройку. Благо, сегодняшние технологии строительства позволяют выполнять работы круглый год. Свайные фундаменты также можно возводить при любой погоде и температуре воздуха. Они не восприимчивы к состоянию почвы, уровню влаги в ней или интенсивности движения грунтовых вод.

Причиной популярности свайных фундаментов служит ещё и то, что купить ровный участок с плотным грунтом можно не всегда. Иногда достаётся «периметр» с большими перепадами высот, песчаными «карманами», подвижными пластами. И в таком случае снова выручают винтовые сваи. Единственная местность, на которой не рекомендуется применять широколопастные винтовые сваи – скалистые грунты. Лопасти могут просто погнуться или треснуть, если при ввинчивании попадут в крупный валун. Во всех остальных случаях сваи – разумный и практичный выбор. 

Особенности установки и эксплуатации свайных фундаментов

На самом деле, технология монтажа винтовых опор существует более ста лет. Просто с течением времени она постоянно совершенствовалась и видоизменялась: опоры приобретали новую форму, для их изготовления применяли новые сорта сталей. Качественный скачок в производстве винтовых опор и развитии технологии монтажа в грунт пришёлся на вторую половину XIX века. Именно тогда начали применять забивные, набивные и винтовые опоры, а деревянные окончательно канули в лету.

Сравнивать свайный фундамент с ленточным или монолитным некорректно. Каждый вариант фундамента разрабатывался для конкретных эксплуатационных условий.

Выбор свайно-винтового фундамента целесообразен при следующих характеристиках:

• возведение строений на участках с высоким уровнем грунтовых вод, а также расположенных в непосредственной близости от водоёмов;
• строительство на нестабильных грунтах: торфяниках и плывунах;
• постройка дома в северных широтах, когда глубина промерзания почвы составляет более 3 метров;
• возведение домов большой массы, например из камня или кирпича.

Последний пункт касается и многоэтажного строительства, в котором свайные фундаменты начали занимать определённую нишу.

Отличительные особенности свайно-винтовых фундаментов:

• универсальность применения;
• высокая несущая способность;
• быстрая скорость монтажа;
• возможность установки свай в любое время года;
• отсутствие необходимости в выравнивании участка, вырубке деревьев, удалении пней.

Сваи обрабатываются антикоррозийным покрытием, окрашиваются порошковой краской, после установки в полости заливается ЦПС или бетон. Благодаря таким мерам срок службы превышает 50 лет. 

Конструктивные особенности и принцип работы фундамента

«Свайное поле» располагается по периметру здания, отдельные опоры устанавливаются вдобавок под несущими стенами и в местах с наибольшей нагрузкой – например, под местом будущего камина.

Свайный фундамент связывается в единую конструкцию с помощью швеллера, уголков, балки или ростверка. Ростверк позволяет равномерно распределить нагрузку по опорам и снизить давление на грунт.

Конструкция сваи

Любая свая представляет собой элемент стержневого типа, через пяту и боковые поверхности которого передаётся нагрузка на грунт. Опоры производятся методом литья или сварки, в нижней части имеют широкие лопасти. Благодаря им установка сваи выполняется по принципу ввинчивания самореза. Винтовые сваи монтируются на глубину от 1,5 до нескольких десятков метров, в зависимости от состава грунта.

По механике контакта с грунтом винтовые опоры подразделяются:

• стойки, прорезающие нестабильные и подвижные грунты и упирающиеся в малосжимаемые пласты почвы;
• фрикционные сваи, уплотняющие грунт в рабочей зоне при закручивании.

Фрикционные опоры нижней частью практически не воздействуют на грунт.

По способу заглубления в грунт сваи также подразделяются на группы:

• Забивные. Устанавливаются без выемки грунта путём вдавливания или вибропогружения;
• Набивные. Изготавливаются прямо на месте строительных работ путём наполнения скважины бетоном или ЦПС;
• Винтовые. Об их конструкции написано выше;
• Сваи-опоры и сваи-столбы – готовые изделия, погружаемые на дно котлованов или скважин;
• Кессонные – сваи, утапливаемые в грунт за счёт собственной массы без дополнительной нагрузки.

Технологию погружения свай выбирают исходя из массы здания, его конструктивных особенностей, качественного состава грунта, плотности застройки на площадке. Но в частном строительстве чаще всего применяются именно винтовые сваи. Они доступны, надёжны, долговечны.