Свайно-ростверковый фундамент: особенности и преимущества

Популяризованный финскими строителями свайно-ростверковый фундамент — это недорогая альтернатива дорогостоящим ленточным фундаментам и выгодное техническое решение для легких коттеджей из бруса и сэндвич-панелей. В чем заключаются основные плюсы гибридной конструкции и какой тип свай выбрать для ее создания?

Долгое время ленточный фундамент, созданный ниже точки промерзания грунта, оставался самым распространенным вариантом опорной конструкции для загородных коттеджей. С увеличением популярности легких построек из SIP-панелей и других современных материалов в обиход был введен менее дорогостоящий фундамент свайно-ростверкового типа. Разработанный в Финляндии, данный тип фундамента использует все преимущества новых технологий и отличается сравнительно низкой стоимостью: около 15%-25% от стоимости всего проекта при строительстве деревянного или панельного коттеджа (для сравнения, цена ленточного фундамента составит около 45% от стоимости всей постройки).

В каких случаях эффективно применение свайно-ленточной опорной конструкции?

• Участки с сильным уклоном или сложным рельефом (холмы, овраги, берега водоемов);
• Пучинистые породы (создается так называемый висячий ростверк с зазором между грунтом и верхней частью опорной конструкции).
• Участки с «плывунами» и высоким уровнем грунтовых вод;
• Территории, сложенные малосвязными песчаными грунтами.

Устройство свайно-ростверковой конструкции

Свайно-ростверковый фундамент состоит из свайных элементов, расположенных по всей площади постройки с шагом в 1-2,5 метра, и ростверка — монолитной конструкции, объединяющей оголовки свай. Ростверк может создаваться из бетона с опалубкой или двутавровой балки, выбор материала зависит от типа свай (винтовые или буронабивные). Под ростверком располагается песчаная подушка, предохраняющая верхнюю часть фундамента от пучения грунта.

1. Ростверг 2. Бетон 3. Песчанная подушка 4. Арматура 5. Вентиляционные отверстия 6. Опорные сваи

Свайные элементы в основе фундамента могут представлять собой как сваи-стойки, так и «висячие» элементы. Основное различие между разновидностями свай заключается в расположении точки опоры:

• сваи-стойки упираются нижним концом в глубинный слой твердой породы и передают ему основную нагрузку;
• висячие сваи обладают несущей способностью за счет сопротивления породы, прилегающей к боковым поверхностям сваи.

Точно спрогнозировать несущую способность свайной конструкции позволяет геологоразведка, включающая исследование свойств грунта и оценку глубины залегания слоев твердого грунта.

Быстровозводимый свайно-ленточный фундамент небольшой заглубленности обладает ограниченной несущей способностью и в основном используется при строительстве деревянных и панельных построек малого и среднего веса. Современное оборудование для свай позволяет устанавливать опорные свайные конструкции практически в любых грунтах, включая породы с твердыми включениями (используется шнек скальный и мощная буровая установка). С точки зрения экономической эффективности возведение фундамента на сваях небольшой длины наиболее выгодно в случае с участками с нестабильными песчаными и мягкими торфяными грунтами, под которыми залегают слои твердой породы.

Преимущества свайно-ленточного фундамента

• Быстрое и недорогое строительство. Свайная опора не требует проведения масштабных земляных работ по устройству котлована, что позволяет значительно ускорить ход строительства. В среднем, обустройство фундамента под стандартный коттедж занимает 2-3 недели. Для монтажа используется современная буровая установка, позволяющая свести к минимуму необходимость в дорогостоящем ручном труде. Дополнительным плюсом является возможность начать строительство в любой удобный момент — существующие технологии создания свай позволяют работать как в летнее время, так и в зимний сезон без ущерба для прочности опорной конструкции;
• Сохранение естественного ландшафта. Рытье котлована или выравнивание участка под строительство стандартного коттеджа требуют снятия дернового слоя и часто до неузнаваемости изменяют природный рельеф. Бурение под сваи является точечным, а используемое в ходе строительства оборудование для свай обладает небольшими размерами и не повредит почву или уже существующие на участке объекты ландшафтного дизайна;
• Надежность постройки не зависит от типа грунта. Буронабивные сваи позволяют возвести стандартные легкие коттеджи даже на территориях, сложенных пучинистыми породами (глины, суглинки) и малосвязными нестабильными грунтами, на участках со сложным рельефом и участках с «плывунами» и грунтовыми водами, проходящими в 1-2 метрах от поверхности земли. Конструкция свайно-ленточного фундамента стойко выдерживает нагрузки, возникающие при морозном пучении грунта, нечувствительна к влаге и отлично подходит для установки на склоне.

Какой тип свайных элементов предпочесть?

В большинстве случаев свайно-ленточный фундамент возводится на базе прогрессивных буронабивных или винтовых свай. Выбор в пользу того или иного типа свай основывается на комплексном анализе как геологических особенностей участка, так и параметров возводимого объекта. Рассмотрим основные особенности двух наиболее популярных на рынке разновидностей свайных элементов.

Буронабивные сваи

Представляют собой бетонные колонны, создаваемые непосредственно в грунте в процессе бурения. Для увеличения несущей способности набивные элементы дополнительно усиливаются металлической арматурой. Непрерывная заливка тяжелого бетона в скважину позволяет добиться однородности тела сваи, для устранения воздушных полостей готовые сваи подвергаются обработке вибрационной техникой. При создании свайно-ростверкового фундамента длина свайных элементов обычно не превышает 2-4 метров, для стабилизации стенок скважин используются асбестовые обсадные трубы для буронабивных свай.

После заливки скважин бетоном верхнюю часть свайных элементов защищают гидроизоляционным материалом, после чего начинается заливка ростверка. Основным условием прочности создаваемой конструкции является жесткая связь между оголовками свай и ростверком. В простейшем случае соединение обеспечивается за счет арматурных каркасов увеличенной длины, выступающих за пределы готовой сваи.

Бурение под сваи буронабивного типа может выполняться с помощью компактного мобильного оборудования, способного пройти между соседними постройками или хозяйственными объектами. Мини установка для буронабивных свай оказывает минимальное динамическое воздействие и создает умеренный шумовой фон при работе, что особенно важно при строительстве в плотно застроенных населенных пунктах.

Буронабивные сваи более дорогостоящи в сравнении с винтовыми, однако выигрывают по несущей способности. Создание фундамента на основе буронабивных элементов будет оптимальным вариантом при возведении коттеджей из бруса, а также при строительстве на пучинистых и твердых грунтах.

Винтовые сваи

Свайные элементы винтового типа изготовлены из металла с порошковым покрытием и представляют собой заостренную с одного конца полую трубу с наваренной винтообразной кромкой, позволяющей более эффективно передавать нагрузку от строительного объекта на окружающую породу. Винтовые сваи небольшого диаметра могут вводиться в грунт вручную и широко используются для фиксации оснований фонарей, ограждений и т.д. Для монтажа фундамента используются винтовые элементы с диаметром от 13 см., для установки которых требуется буровое оборудование для свай. В качестве ростверка для фундамента на винтовых сваях рекомендуется использовать конструкцию из двутавровых балок, способную выдерживать многотонные нагрузки, вызванные пучением грунта.

Винтовые сваи уступают в прочности буронабивным и уязвимы к коррозии: во время забуривания в грунт тело сваи может легко деформироваться, а порошковое покрытие — поцарапаться о камни и песчинки. Основным плюсом винтовых свай является их исключительно быстрая и простая установка. Благодаря небольшому весу винтовые элементы легко транспортировать на место работ, ни промывочный раствор, ни обсадные трубы для устройства фундамента не требуются. При использовании производительной буровой машины от Casagrande, Soilmec или других известных брендов создание фундамента на основе винтовых элементов занимает всего несколько дней.

Применение винтовых свай экономически эффективно при необходимости в короткие сроки возвести небольшую временную постройку (бытовка, сарай, летняя кухня, веранда), а также при строительстве на участках с мягким торфяным грунтом.