Винтовые сваи или ленточный фундамент – что выбрать?

С фундамента начинается строительство любого объекта. Современные подрядчики используют разные техники в возведении домов, торговых центров, бытовых построек, промышленных объектов. В зависимости от назначения строения, места возведения здания, надежности и долговечности всей конструкции выбирают свайный или ленточный фундамент. Каждая технология монтажа может быть лучше по разным показателям. Все зависит от особенности почвы, назначения сооружения, сроков застройки и других важных характеристик, учитываемых при возведении объекта.

Основание на сваях

Эта конструкция напоминает установленную на столбы решетку. Столбы размещают под всеми основными точками постройки и соединяют ростверком. Главное внимание уделяют местам с высокой нагрузкой и углам. Фундамент небольших построек воспроизводит рисунок здания, для крупных сооружений выбирают сплошное основание.

Опоры могут быть деревянными, металлическими, бетонными или железобетонными. Стальной элемент изготавливают в виде литой трубы. К винтовой ее разновидности крепят лопасти, с помощью которых элемент вкручивается в почву.

При покупке столбов необходимо обследовать места сварки. Стык должен быть покрыт битумной мастикой либо другими антикоррозийными средствами.

В качестве ростверка используют железобетонную плиту или ленту либо металлическую балку. При установке сруба ростверком является нижний венец. Его укладывают на приваренные к сваям монтажные площадки.

Способ возведения фундамента

В зависимости от типа материала сваи ввинчивают, вставляют или забивают в землю. В последнем случае используют элементы с тупым концом и острым наконечником. Для забивания столбов используют специальную технику.

Для буронабивного фундамента обустраивают скважины, в которые устанавливают пустотелые столбы. После армирования основание заливают бетоном. Для винтовых опор готовят небольшие ямки, куда их перпендикулярно вкручивают дрелью либо специальным инструментом. После установки их выравнивают по горизонту и выполняют обвязку.

Особенности, преимущества и недостатки фундамента на сваях

Из названия понятно, что основу фундаментной конструкции такого вида составляют винтовые сваи, которые выполняют функцию опор и вкручиваются в грунт. По сути, каждая свая представляет из себя необычную конструкцию с лопастями, при помощи которых она завинчивается в почвенный слой на заранее рассчитанную глубину. Винтовые сваи являются литыми или состоят из прочно сваренных между собой стальных элементов.
Несомненным преимуществом свайной конструкции является то, что она имеет высокую несущую способность и справиться с большими нагрузками.

Оптимальным вариантом использования винтовых свай – это в местах, где грунт носит проблемный характер. Иными словами, свайный фундамент подойдет для глинистых, суглинистых, торфяных и болотистых почвах, а также, для участков, где наблюдается значительный перепад высоты. Стоимость свайных фундаментов отличается доступностью, а монтаж конструкций выполняется в самые короткие сроки.

В качестве минусов можно назвать такие показатели, как отсутствие подвального помещения, невозможность прокладки различных технических коммуникаций.

Плюсы и минусы свайного фундамента

Главной ценностью подобного типа оснований — высокая прочность. Толщина стенок составляет 4-6,5 мм.

К достоинствам можно отнести:

Свайный фундамент.

1. Экономичность. Обустройство свайного поля обойдется на 30% дешевле фундаментной ленты.
2. Устойчивость к изменению климата. Это означает, что установку опор можно производить в любой сезон. Зимой для бурения лунки прогревают верхний слой грунта.
3. Продолжительный срок эксплуатации — до 200 лет.
4. Возможность возведения конструкции на склонах и неровных участках. На сложном ландшафте с уклоном больше 15° дополнительно используют укосины, распоры, стяжки.
5. Пригодность фундамента для возведения построек на болоте либо на суглинистых, глинистых и торфяных видах грунта.
6. Небольшой объем земляных работ.
7. Высокая скорость монтажа.

Недостатком свайного основания является подверженность коррозии. При установке продукции низкого качества рассчитывать на прочность конструкции будет сложно. Также из-за особенностей свай нельзя ее использовать на каменистых почвах.

Технология возведения такого фундамента ограничивает возможность обустройства подвала или цокольного этажа. Потребуется больше средств на утепление свободной площади под полом. В то же время существуют проекты свайных полей для возведения подземных гаражей.

Преимущества винтовых свай

Фундамент на винтовом основании возводят на сложных смешанных и подверженных вспучиванию почвах. В таком случае сваи ввинчивают на достаточно большую глубину, чего невозможно сделать со столбчатыми элементами. Сваи отлично выдерживают наличие водоемов, подземных источников, чрезмерное увлажнение почвы и смешанные породы. Элементы размещаются на расстоянии, не превышающем 1000 – 3000 мм. Частота ввинчивания зависит от будущей нагрузки на фундамент.

Сваи просты в применении, однако используются не для всех крупногабаритных построек с большой нагрузкой. В отличие от столбчатого фундамента винтовые сваи устанавливаются в любое время года, и помещение вводится в эксплуатацию не зависимо от сезона. Сооружение, выстроенное на столбчатом основании, вводится в эксплуатацию в тот же сезон, когда было построено. После возведения столбы должны отстояться в отличие от свайного фундамента, который готов к дальнейшему строительству сразу после монтажа.

Сваи не дадут перекос постройки независимо от изменения температур, промерзания почвы, увеличения влажности и других негативных воздействий окружающей среды. Этого нельзя сказать о столбчатом основании. Элементы начнут гулять, часть может потрескаться, понадобиться реставрация, а это дополнительные вложения.

Ленточный тип фундамента

Ленточный фундамент выглядит как цельная железобетонная конструкция, уложенная по всему периметру будущей постройки. Из-за высокой прочности его используют при строительстве как деревянных, так и монолитных конструкций. Основание состоит из застывшей массы армированного бетона либо скрепленных между собой строительных блоков. При строительстве бани или сарая на сухих почвах возможно возведение ленты из керамического кирпича.

Способ возведения фундамента-ленты

Укладке фундамента предшествует большой объем земляных работ. Вначале по контуру здания роют траншею шириной от 0,4 м. На выбор величины котлована влияет характер грунта и расчет предполагаемой нагрузки.

Существует несколько вариантов такой конструкции, среди которых самыми распространенными считаются:

1. Заглубленный ленточный фундамент. Его устанавливают ниже уровня промерзания почвы и используют на пучинистых грунтах, а также при возведении бетонной и кирпичной кладки.
2. Незаглубленное основание. Конструкция используется для СИП-панелей и щитовых построек.
3. Мелкозаглубленная лента, предназначенная для срубов и каркасных домов. Этот фундамент размещают на глубине 0,4 -0,7 м. Для защиты от грунтовых вод в траншею укладывают дренажный геотекстиль и засыпают песчано-щебеночную «подушку». Плотность каждого слоя составляет не менее 20 см. При необходимости устанавливают выравнивающую стяжку.

Возведения фундамента-ленты.

Затем настилают гидроизоляционные материалы и утеплитель. Внешняя гидроизоляция с нахлестом на стены применяется в зависимости от условий строительства. Для компенсации сил пучения под ленту закладывают экструдированный пенополистирол.

На завершающем этапе монтируют опалубку, устанавливают армирующий пояс и заливают бетонный раствор. Последнюю процедуру необходимо выполнить за 1 раз. В противном случае на поверхности образуются стыковочные швы, которые снижают прочность основания.

Что лучше: бетонный ленточный фундамент или винтовые сваи?

От качества фундамента зависит срок его службы. Так, в соответствии с ГОСТ 27751-2014 «Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» для зданий и сооружений массового строительства в обычных условиях эксплуатации этот срок составляет не менее 50 лет.

Чтобы бетонная конструкция без нареканий эксплуатировалась на протяжении всего указанного периода, как мы уже говорили выше, бетонная смесь должна быть качественной, количество и диаметр арматуры должны соответствовать проекту, а также должны быть соблюдены некоторые другие качественные характеристики:

• учтены условия эксплуатации (эксплуатация здания/сооружения в условиях, соответствующих расчетным);
• учтены свойства применяемых материалов, возможные средства их защиты от негативных воздействий среды (не изменяется уровень влажности внутри постройки, правильно устроена гидроизоляция);
• учтено расчетное влияние окружающей среды.

В то же время срок службы 1 мм углеродистой стали (Ст20) без покрытия в супесях и суглинках, которые чаще всего встречаются в России, составляет не менее 40 лет (подробнее о разных марках стали в статье «Использование стали различных марок в производстве винтовых свай»). То есть при условии сохранения остаточной толщины металла 2,5 мм свая с толщиной стенки ствола 4 мм сохранит свою несущую способность весь срок, предусмотренный ГОСТ. А при толщине стенки ствола от 6 мм срок службы фундамента на винтовых сваях будет сопоставим со сроком службы бетонного основания, выполненного в соответствии со всеми технологическими требованиями (подробнее «Расчет толщины стенки ствола винтовой сваи»).

Подбор оптимальных толщин стенки ствола и лопасти сваи для конкретного объекта возможен только на основании данных о коррозионной агрессивности грунта на участке строительства. Индивидуально осуществляется (в том числе на основании данных о коррозионной агрессивности) подбор диаметра ствола, который, пусть в меньшей степени, но все же влияет на срок службы (подробнее «Экспресс-геология: геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).

Для уточнения расчета срока службы винтовых свай рекомендуется выполнить проверку остаточной толщины стенки ствола на соответствие проектным нагрузкам.

В агрессивных грунтовых условиях (зола, шлак), которые пусть редко, но все же встречаются, срок службы 1 мм углеродистой стали (Ст20) без покрытия сократится до 20 лет. Впрочем, даже в этом случае винтовые сваи по долговечности будут соответствовать ГОСТу, тем более, если Вы используете толстостенный металлопрокат.

Следует упомянуть о том, что в качестве решения для таких грунтовых условий некоторые компании рекомендуют оцинкованные сваи, что в корне неверно. В соответствии с формулой, выведенной Американским институтом стали и сплавов (AISI), срок службы цинкового покрытия толщиной 85 мкм даже в самых благоприятных условиях не превышает 15 лет. Сильноагрессивная же среда и вовсе резко увеличивает скорость коррозии цинка, что накладывает запрет на его использование (п. 9.2.8. СП «Защита строительных конструкций от коррозии»).

Плюсы и минусы ленточного фундамента

В числе его преимуществ:

• устойчивость к негативному воздействию грунтовых вод;
• универсальность;
• надежность;
• доступность самостоятельного монтажа;
• продолжительный срок эксплуатации;
• возможность обустройства цокольного этажа или подвала.

Из минусов нужно назвать:

1. Большие финансовые расходы. Помещения под общей крышей имеют разную усадку, что может привести к разрушению перекрытий и кровли. Предупредить появление трещин позволяет строительство дополнительных стен с температурными швами. Этот тип фундамента экономически выгоден лишь на скальных грунтах и при необходимости обустройства подземного этажа.
2. Трудоемкость работ.
3. Необходимость демонтажа при ремонте.
4. Ограниченное использование на слабых и неровных почвах. Монолитный вариант подходит ко всем типам грунтов кроме торфяников. Сборную ленту нельзя использовать для монтажа на склонах или на влажных и склонных к пучению участках.

Ленточный фундамент.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент можно построить из самых различных стройматериалов, например, из натурального камня или кирпича, и на такой опоре будет прекрасно стоять деревянный дом из профилированного бруса или каркасно-щитовой, но только в том случае, если характеристики грунтов не вызывают даже минимальных опасений.

Столбы возводят на углах, там, где пересекаются стены, под стойками каркаса (в точках сосредоточения нагрузок). Расстояние между столбами желательно делать кратным шагу балок нижней обвязки, обычно 1,5-2,5 м, минимальное сечение кирпичных столбов или из бетонных блоков — 500х500 мм (под легкие дома можно и меньшего сечения). Стены вместе с теплоизоляционным материалом не должны превышать толщину в 250 мм, а перекрытия, за исключением цокольного, — деревянными. Столбы выставляют строго вертикально, поверх них осуществляется монтаж бетонных балок (опора для кладки стен). На таком фундаменте можно строить дома из ячеистых бетонов.

Между столбами ставится забирка — легкая стенка, утепляющая подпол, защищающая его от снега и влаги. Ее поверхность по всему параметру дома должна быть однородной по форме и фактуре. Ее делают в основном кирпичной или бетонной, с минимальной толщиной стенки 10-12 см и заглублением в грунт 200-300 мм. В случае пучинистого грунта забирка ставится на песчаную подушку толщиной 150-200 мм и шириной не менее 300 мм. Существуют и декоративные забирки из обработанных антисептиком досок или асбоцементных листов. Используют и цокольные панели, имитирующие кладку из натурального камня.

Столбчатый фундамент без ростверка

По праву его считают самым экономичным и простым видом фундаментов. Возводится в виде столбов и применяется при строительстве зданий, которые не нуждаются в сплошной ленточной опоре (каркасные дома, деревянные срубы и т.п.).

Вариант, когда нижнюю отметку столбчатого фундамента можно расположить ниже нормативной глубины апромерзания, надежен, на основание фундамента не будут воздействовать силы морозного пучения. Мелкозаглубленный вариант при правильном устройстве не менее прочен, не такой дорогой и применяется чаще.

Если в грунте содержится глина, то под каждый столб до полной глубины промерзания с запасом вниз в 20 см заменяют его смесью чистого крупного песка со щебнем либо гравием. Песчаную подсыпку обильно поливают водой и трамбуется.

Чем тяжелее дом, тем более мощными должны быть столбы и чаще шаг, но не менее 1,5 м один от другого (чаще нерационально, высок расход материала), и не надо превышать величину в 3 м. В среднем шаг столбов должен составлять 2 м. Сечение столбов зависит от материала и технологий производства работ.

Удобно использовать при сооружении фундаментных столбов в качестве несъемной опалубки готовые трубы. Лучший, но и более дорогой вариант — металлические и асбестоцементные трубы. Если бюджет выделенный на строительство дома не позволяет можно использовать в качестве опалубки пластиковые канализационные трубы диаметром 150, 200 и отчасти 250 мм, на них можно поставить небольшую дачу или постройку хозназначения. Трубы большего сечения использовать не рекомендуется, лучше залить квадратные столбы в опалубке из деревянных досок.

При строительстве хозпостроек в качестве опалубки часто используют рубероид, свернув рулон из нескольких слоев, установив в лунку и залив бетон в рубероидную «сорломинку». Мы в этом случае советуем только наполнять его бетоном послойно, одновременно засыпая на тот же уровень пазухи в земле, чтобы рубероид не порвался.

Есть возможность отливать столбы и в съемной опалубке. Сечение их должно быть не менее 20х20 см с учетом качественного уплотнения бетона и высокого качества смеси. Под жилой дом желательно сделать столбы имеющие сечение не менее 25х25 см. Раствор можно замешать в пропорции цемент/песок/щебень 9или гравий) 1/3/5. Цемент должен быть с не истекшим сроком годности, марки 500 или хотя бы 400, не содержать извести. Бетон при заливке нужно уплотнять. Опалубка снимается не ранее чем через 3 недели после завершения работ.

Есть вариант столбчатого фундамента из бутобетона в опалубке. Но его очень непросто качественно проармировать, и его прочность из-за этого не высока. Поэтому сечение столбов должно быть не менее 50х50 см.

Надежные кирпичные столбы фундамента (сечением в 1,5 кирпича) можно сделать только из подходящего качественного, хорошо обожженного кирпича, но такой вариант дорогой.

Столбчатый фундамент с ростверком

Ростверк — это несущая железобетонная балка, которая соединяет столбы сверху, применяется при строительстве зданий из камня, кирпича, когда существует необходимость тяжелые стены опирать по всей длине. Столбы возводятся по тем же технологиям, что и при строительстве легких домов, но их сечение больше, а шаг чаще.

Ростверк может быть бетонным или из заводских элементов, установленных на столбы. Он обязательно должен армироваться, диаметр горизонтальных несущих стержней составлять минимум 12 мм, поперечные связи ставятся что каждые 40 см. Если расстояние между столбами и нагрузка от стен увеличивается, тогда более мощным должен быть каркас.

Ростверк не должен опираться или быть заглубленным в грунт — зимой поднимающийся под воздействием сил морозного пучения грунт должен иметь возможность свободно вертикально перемещаться. Если будет не так, тогда ростверк может оторваться от столбов, что приведет к деформации фундамента.

Какой фундамент лучше свайный или ленточный

1. Если не иметь достаточных знаний, можно купить сваи низкого качества. А это приведет к тому, что о долговечности возведенного фундамента говорить не стоит. Ведь металл может поржаветь, железобетон раскрошиться. Это может привести к трагическим последствиям.
2. Использовать свайный фундамент на каменистом грунте нельзя. Лопасти могут поломаться, а достичь нужной глубины будет достаточно сложно. Как результат, мелкозаглубленное неустойчивое основание, непригодное для строительства.
3. Соорудить подвальное помещение под зданием невозможно. То же касается и гаража.
4. Высокие трудозатраты, чтобы утеплить свободное пространство под полом и декорировать его.

Предлагаем ознакомиться Сауна в частном доме своими руками

Если верить отзывам, то большинство людей довольны качеством данного типа фундамента.

Отличительные особенности грунта, которые необходимо учесть

• Скальные и каменистые грунты служат отличной площадкой для строительства, потому что вода не может подмыть их, также им не страшен мороз.
• Глинистые. Существует три вида этих грунтов: глина, суглинок и супесь. Все три являются достаточно плохим выбором места под строительство, потому что сильно подвержены деформации и воздействию воды, имеет маленькую плотность.
• Песчаные. Они хорошо пропускают жидкости, то есть вода не застаивается и не угрожает зданию, их можно утрамбовать и, таким образом, повысить плотность. Подразделяются на следующие виды: гравелистые, песок средней фракции и мелкий пылеватый песок.
• Органические. Пожалуй, с ними возникает наибольшее количество проблем, они сильно деформируются, проседают, имеют рыхлую консистенцию.

Виды деформаций грунтов:

• Осадка. Может произойти сразу же или через продолжительное время из-за тяжести строения, воздействующую на грунт.
• Просадка. Похоже на предыдущий вид, но может происходить не только из-за веса дома, но и благодаря подземным водам.
• Неравномерная деформация. Самый проблемный вид движения почвы, чаще всего причиной является некачественная утрамбовка грунта.
• Грунтовые движения. Это набухание или сжатие почвы, вследствие чего происходят горизонтальные и вертикальные смещения грунта.