Какой лучше фундамент ленточный или свайный: столбчатый, ленточный, плитный, свайный, из винтовых свай

свайный, столбчатый, блочный типы, как и какой выбрать

Легкие каркасные дома часто возводят на сваях, а большие кирпичные здания строят на бетонной плите. Выбор фундамента зависит от многих факторов: качества почвы, возможности подвезти материалы, бюджета и материалов стройки. В этом материале рассказываем, какой фундамент лучше выбрать для дачи и частного дома и разбираем особенности каждого типа фундамента.

Тип 1

🔻 Свайный

Сваи бывают нескольких видов. Винтовые — стальные трубы с лопастями — ввинчиваются в почву. Забивные — железобетонные столбы, которые забивают в землю. Буронабивные — когда в грунте бурят отверстия и бетонируют.

Сваи устанавливают на глубину промерзания почвы, чтобы на них не влияло движение грунта и фундамент не «поплыл» вместе с домом

👍 Простота, быстрый монтаж и доступная цена. Подходит для сложных видов почвы и участков с перепадом высот

👎 Ограничения по весу дома: в основном для легких каркасных домов. Холодное подполье. Металлические сваи подвержены коррозии

Дом на свайно-винтовом фундаменте

Тип 2

🔺 Столбчатый

Это конструкция из отдельно стоящих опор — обычно бетонных, но иногда ее складывают из цементных блоков или кирпичей.

Фундамент делают так: на участке выкапывают ямы, ставят вокруг каждой ямы опалубку и заливают бетонные столбики нужной высоты. Интервал установки — от 1,5 до 2,5 м. Ямы нужно рыть глубже уровня промерзания почвы

👍 Простота, быстрый монтаж и низкая цена. Можно компенсировать перепад высоты на участке

👎 Не для тяжелых домов. Если грунт двигается, столбики, скорее всего, поведет вместе с ним

Калькулятор расчета столбиков

Тип 3

⬛️ Блочный

На участок привозят бетонные блоки и из них составляют фундамент. Получается как бы лента.

Под блоки нужно предварительно вырыть траншею, а швы между блоками заделать цементным раствором.

Если грунт неустойчивый, под блоками заливают монолитную подошву. Для тяжелых домов поверх блоков заливают армопояс, который равномерно распределяет вес дома по фундаменту

👍 Быстрый монтаж и низкая цена по сравнению с монолитным фундаментом

👎 Слабее монолитной конструкции. Не рекомендуется в пучинистых грунтах, так как блоки могут выпирать и ломать геометрию фундамента. Еще нужен точный расчет блоков: резать их трудно и дорого. Для монтажа нужен кран или манипулятор

Как отремонтировать блочный фундамент

Тип 4

➰ Ленточный заглубленный

Фундамент заливают по периметру будущего дома и в местах, где будут несущие стены. Бетон льют на глубину 0,2—0,3 м ниже уровня промерзания почвы. Итоговая высота стен фундамента получается от 1,4 м.

Такой фундамент подходит для тяжеловесных домов с несколькими этажами и бетонными перекрытиями

👍 Сверхпрочность, можно поставить любой дом. Возможность сделать цокольный этаж. Длительный срок службы. Подходит практически для всех типов грунта

👎 Много земляных и бетонных работ. Нужен экскаватор. Дорого

Калькулятор расчета ленточного фундамента

Тип 5

➿ Ленточный мелкозаглубленный

Под мелкозаглубленную ленту не надо рыть траншею. Такой фундамент делают на утрамбованной песчаной подушке толщиной от 15 см. Сама лента заливается на высоту 30—50 см.

По прочности фундамент значительно уступает заглубленному варианту, но для каркасного, брусового и газобетонного дома этого достаточно. При этом фундамент будет стоить в 3—4 раза дешевле

👍 Меньше бетона и земляных работ, чем в заглубленной версии. Можно обойтись без тяжелой спецтехники

👎 Не для тяжелых домов. Не организовать подвал и цокольный этаж

Ленточный фундамент на торфе

Тип 6

⬜️ Плитный

Это монолитная конструкция, площадь которой равна площади основания дома. Плита заливается на основание из песка или щебня, заглублять ее не надо.

Коммуникации сразу замуровывают в плиту и делают выходы труб на поверхность

👍 Очень высокая прочность, подходит для любых домов. Легко соорудить опалубку

👎 Нужно очень много бетона и арматуры. Нельзя сделать подвал

Дом на плитном фундаменте

Тип 7

🔶 Утепленная шведская плита (УШП)

Это гибрид мелкозаглубленной ленты и плиты. Фундамент ставится на утрамбованное песчаное основание, вокруг которого обустроен дренаж. Подо всей подошвой и по бокам фундамент утепляют экструдированным пенополистиролом — ЭППС, отмостку также утепляют.

В фундамент сразу закладывают необходимые коммуникации и трубы теплого пола

👍 Технологичность. Фундамент утеплен. Получаем два в одном: фундамент и черновой теплый пол

👎 Сложно и дорого. Нельзя сделать подвал

Сколько стоит фундамент с УШП

💌 Как заложить финансовый фундамент

Рассказываем в нашей рассылке. Еженедельно присылаем лучшие статьи о том, как научиться жить в России и управлять личными финансами

Если строите дачу или загородный дом, эти статьи будут вам полезны:

1. Как подготовить участок.
2. Этапы строительства дома.
3. Сколько стоит построить бревенчатый дом.

Какой фундамент для дома выбрать и как сделать; расчет материалов, давления, глубины и нагрузки

Содержание:

1. Почему для разных домов нужен разный фундамент?
2. Виды фундаментов для частного дома.
   
   • Ленточный фундамент.
   • Столбчатый фундамент.
   • Свайный фундамент.
   • Плитный фундамент.
   • Дополнительная классификация фундаментов.
3. Почему так важно выбрать правильный фундамент?
4. Какой вывод можно сделать?

Фундамент ― основа для любого дома. Грубо говоря, это то, на чём стоит здание. Именно от него во многом зависит срок эксплуатации дома.

Фундамент выполняет следующие функции:

• создаёт ровное прочное основание ― площадку, на которой стоит дом;
• позволяет зданию усаживаться равномерно;
• передаёт на участок нагрузку от дома и распределяет её.

Поговорим о фундаменте под дом более подробно. Расскажем, каких видов он бывает, на что обращать внимание и каковы последствия неправильного выбора.

Почему для разных домов нужен разный фундамент?

Фундамент бывает разных типов. Логично предположить, что для большого трёхэтажного кирпичного коттеджа и для маленького одноэтажного дачного домика он будет разным.

Разберёмся детально, от каких факторов зависит выбор фундамента.

• Размеры и этажность дома
  . Это поможет рассчитать нагрузку на фундамент. Особое внимание уделяют площади опоры ― иначе говоря, периметру здания. От неё зависит давление на фундамент. Чем больше площадь опоры, тем меньше давление (и наоборот).Например, возьмём два дома по 100 м ― одно- и двухэтажный. Площадь опоры у них будет отличаться, а значит, и нагрузка на фундамент от здания будет распределяться по-разному. Обычно такие расчёты для фундамента делают специалисты.
• Используемые стройматериалы. Дом может быть построен из тяжёлого кирпича, увесистого дерева, лёгкого газо- или пенобетона и пр. И в каждом случае потребуется разный фундамент, потому что нагрузка на него будет отличаться. Причём учитывают вес не только стен, но и крыши, перекрытий, мебели (ориентировочно). Чем больше общий вес здания ― тем надёжнее должен быть фундамент. В противном случае на него будет слишком большая нагрузка и он может не выдержать. Если ваша цель ― сэкономить на фундаменте, используйте лёгкие материалы. Например, смонтируйте крышу из профлиста или металлочерепицы, а стены обшейте стальным сайдингом или профнастилом. Эти стройматериалы мало весят, поэтому не создают дополнительной нагрузки на фундамент.
• Особенности почвы ― уровень грунтовых вод, просадку, глубину промерзания, несущую способность. Это поможет определить глубину заложения фундамента и его вид. Чтобы выяснить эти особенности, необходимо обратиться к геологам. Они проведут необходимые исследования почвы, помогут распланировать участок и выберут наиболее подходящее место для дома.

Чтобы осуществить расчёт фундамента и определить оптимальный вариант, советуем обратиться к специалистам. Ошибиться легко, а цена такой ошибки будет слишком высокой.

Виды фундаментов для частного дома

Для частного домостроения используют следующие типы фундаментов:

• ленточный;
• столбчатый;
• свайный;
• плитный.

Рассказываем о каждом более подробно.

Ленточный фундамент

Ленточный фундамент

Внешне напоминает бетонные ленты, погружённые в почву. Эти ленты стоят на «подушке» из уплотнённого песка. Их размещают в местах, где будут внешние и внутренние стены дома.

Наиболее популярный вариант для частного дома ― прочный, долговечный, хорошо переносит нагрузки. Его обычно используют на беспроблемном грунте. Если же почва пучинистая, слишком влажная или с низкой несущей способностью, такой фундамент не подойдёт.

Ещё одна особенность этого фундамента ― долгий монтаж. Вам придётся ждать, пока бетон наберёт прочность и застынет.

Столбчатый фундамент

Столбчатый фундамент

Представляет собой столбы из бетона, кирпича, камня или плитняка, заглублённые в землю. Они расположены под внешними и внутренними стенами.

Как правильно, его используют для каркасных построек или домов из бруса.

Его основное преимущество ― бюджетность. Столбчатый фундамент в разы дешевле ленточного. Также его быстрее возводят.

Свайный фундамент

Сваи для фундамента

Представляет собой сваи, вбитые в землю.

Его главный плюс ― универсальность. Он подходит для любой постройки ― и для частного дома, и для многоквартирного. Неприхотлив к типам почв и рельефу. Здание можно строить даже на пучинистой глине и на неровном участке. Почву не придётся выравнивать, надо просто подобрать сваи нужной длины и правильно выбрать их вид. Кстати, о длине: она может быть практически любой, хоть 3м, хоть 30м.

Сваи могут быть винтовыми, буронабивными и забивными. 

Винтовые делают из металла. Именно их обычно используют для частных домов. Они похожи на большие саморезы. Их вкручивают в почву и подрезают, чтобы они были вровень друг с другом. Потом сваи обвязывают балками. Это вполне доступный и простой в монтаже вариант. Но стоит помнить, что металл может ржаветь.

Винтовые сваи

Буронабивные сваи делают прямо на стройплощадке. Рабочие бурят скважины, в которые вставляют арматуру для будущего фундамента. Получается каркас, который заливают бетонным раствором. Эти сваи похожи на бетонные столбы, погруженные в почву. Они прочнее винтовых, но для частных домов их используют нечасто ― слишком дорого.

Одна аренда буровой техники чего стоит.

Забивные сваи ― это готовые бетонные столбы. Их забивает в грунт специальная машина. О них особенно наслышаны «счастливчики», у которых по соседству расположилась стройплощадка. Не будем останавливаться на них подробно ― забивные сваи редко используют для частных домов, это слишком дорогостоящее удовольствие.

Забивные сваи

Плитный фундамент

Плитный фундамент

Представляет собой ровную железобетонную плиту. Она служит основанием для дома. Отличается от остальных тем, что её мало заглубляют либо просто укладывают на почву.

Для частных домов используется редко. Как правило, только если грунт пучинистый и глубоко промерзает, а грунтовые воды находятся высоко и не дают заглубить фундамент.

Отличается высокой прочностью и неприхотливостью к типу грунта. Почва может плыть или пучиться ― на фундамент это не повлияет.

Но есть нюансы: участок должен быть идеально ровным. Даже уклон в 2 градуса недопустим. Также плитный фундамент считается довольно дорогим.

Вы можете купить уже готовую плиту или сделать плитный фундамент своими руками ― это не особо сложно.

Плитный фундамент может состоять из одной плиты или из нескольких. Первый называется монолитным, второй ― сборным. Но об этом расскажем чуть позже.

Отдельная разновидность плитного фундамента ― утеплённая шведская плита (УШП). Рассмотрим устройство такого фундамента.

Это железобетонная плита, которая оснащена утеплителем и необходимыми коммуникациями. В ней уже проложены трубы для воды, отопления, канализации, система тёплого пола и электропроводка.

Утеплённая шведская плита

Этот тип фундамента неприхотлив к почвам, не боится пучения. Важна только ровная поверхность и хорошая несущая способность грунта.

В доме с фундаментом из УШП комфортно ― тепло не уходит через пол. Эта конструкция практически исключает мостики холода. Вам не придётся устанавливать батареи, тёплого пола вполне достаточно для обогрева здания.

Также дом можно возвести быстрее, чем на обычно плитном фундаменте, поскольку не надо прокладывать коммуникации. Саму плиту не нужно дополнительно обрабатывать ― она уже полностью готова, на неё сразу можно укладывать напольное покрытие.

Но у этого фундамента есть и минус. Представьте, что прорвёт трубу или перегорит электропроводка. Извлечь их из бетонной плиты будет весьма проблематично (а порой невозможно).

Второй недостаток УШП ― высокая стоимость. Такая конструкция в разы дороже обычного плитного фундамента.

Дополнительная классификация фундаментов

Фундаменты для частных домов можно разделить на подгруппы по глубине заложения и технологии монтажа.

По глубине заложения фундамент может быть:

1. Незаглублённым. Его погружают в почву совсем на чуть-чуть. Такой фундамент используют для ограждений или лёгких хозяйственных построек, для дома он не подходит.
2. Мелкозаглублённым (ленточный, столбчатый, плитный). Он уходит в грунт на глубину до 0,7 м ― это выше уровня промерзания. Такой фундамент используют, если почва не особо пучинистая, уровень грунтовых вод высокий, а само здание одно- или двухэтажное. Его основное преимущество ― экономичность. Поскольку фундамент неглубокий, на него уходит меньше бетона или железобетонных блоков.
3. Заглублённым (ленточный, столбчатый, свайный). Этот фундамент погружают в почву на глубину ниже уровня промерзания грунта (обычно более чем на 1,5 м). Он считается более надёжным. Подходит для сложных пучинистых почв, для домов из тяжёлых материалов (например, кирпича) высотой более двух этажей.

По технологии монтажа фундаменты делят на два типа:

• Сборные (ленточные, плитные, столбчатые).  Их собирают из готовых железобетонных блоков, столбов, плит, кирпичей, бутового камня ― в зависимости от материала фундамента.
Сборный вариант более быстрый в монтаже. Но он и более дорогой, т. к. для его укладки понадобится специальная техника. Также для сборного фундамента нужна гидроизоляция ― ей необходимо затереть швы между блоками или плитами, а это дополнительные траты. Важно соблюдать технологию монтажа, иначе фундамент может осесть, притом неровно.
• Монолитные (ленточные, плитные, столбчатые). Их делают прямо на участке ― из деревянной опалубки создают форму для фундамента, внутрь которой ставят металлическую арматуру. Всё это заливают бетоном. Монолитный ленточный фундамент считается более прочным и надёжным. Он не боится грунтовых вод и хорошо противостоит нагрузкам и деформациям. Также он дешевле, чем сборный.

Если надо построить фундамент под большой тяжёлый дом, рекомендуем выбрать монолитный. Сборный, скорее всего, придётся дополнительно армировать.

Почему важно выбрать правильный фундамент?

От выбора фундамента зависит срок эксплуатации всего дома.

Если фундамент не соответствует весу здания, он может не выдержать нагрузки и деформироваться либо просесть.

Если не учесть особенности и тип грунта, фундамент может поплыть или, опять же, деформироваться.

Если давление на фундамент превышает несущую способность грунта, почва провалится.

Во всех случаях дом неравномерно осядет. Появятся трещины на стенах или цоколе, могут отвалиться кирпичи. Внутренняя отделка также пострадает ― может треснуть плитка, краска, штукатурка.

Трещина на стене

Какой вывод можно сделать?

Итак, какие фундаменты используют в частном домостроении? Перечислим в таблице.

	Ленточный	Столбчатый	Плитный  (в т.  ч. УШП)	Свайный
Незаглублённый			редко
Мелкозаглублённый	часто	часто	редко
Заглублённый	часто	часто		редко
Сборный	часто	часто	редко
Монолитный	часто	часто	редко
Винтовой				редко
Бурозабивной				очень редко
Забивной

Какой нужен фундамент для вашего дома? Чтобы правильно определиться, надо учитывать:

• вид и характеристики грунта;
• вес и размеры дома;
• бюджет.

Это поможет выбрать оптимальный вариант. Но дальнейшее проектирование фундамента и расчёт рекомендуем доверить специалистам.

Для частных домов обычно используют ленточные или столбчатые конструкции. Они достаточно прочные и не особо дорогие. Реже ― плитные. Ещё реже ― свайные (они надёжные, но слишком затратные). Если нужно максимально ускорить строительство и бюджет позволяет, выбирают УШП.

И напомним о глубине заложения фундамента. Мелкозаглублённый оптимален для одно- и двухэтажных домов. Он подходит для грунта без «сюрпризов», который не сильно вспучивается зимой. Его основной плюс ― экономичность. На такую конструкцию уйдёт меньше бетона. Мелкозаглублённый фундамент оптимален, если вы хотите уменьшить затраты.

Заглублённый фундамент подходит для «сложных» почв, т. к. не боится пучения. Оптимален для домов из тяжёлых стройматериалов ― например, из кирпича. Он более дорогой, но и более надёжный. Его выбирают те, кто делает ставку на прочность.

В статье упоминаются категории:

Металлочерепица

Сайдинг

Профилированный лист

Типы фундаментов: столбчатый, ленточный, свайный | Бетон

Столбчатые фундаменты

Столбчатые фундаменты — самый распространенный и дешевый тип фундаментов. Особенно эффективно использование столбчатых фундаментов на пучинистых грунтах глубокого промерзания. Они имеют ряд особенностей, препятствующих, в ряде случаев, их успешному использованию. Горизонтально подвижный грунт отличается недостаточной устойчивостью к опрокидыванию, поэтому во избежание поперечного сдвига требуется установить жесткий железобетонный ростверк. Ограниченно используются на слабых грунтах при строительстве зданий с тяжелыми стенами. Также при столбчатых фундаментах возникают сложности с возведением цоколя, что является сложным и трудоемким делом. 9Устройство столбчатого фундамента 0005 применяется для дома со светлыми стенами. Такой тип фундамента по трудозатратам и затратам материалов в два раза экономичнее ленточных фундаментов. Столбы строят по углам в местах пересечения стен, под ногами, под простенками и в других местах, где сосредоточена нагрузка. Поверх укладываются столбы обвязочные балки.

Ленточный фундамент

Поясом называют основания, которые сооружаются сразу под несколькими четко выраженными столбами или стенами дома. Они выполнены в виде подземных стен, состоят из железобетонных поперечных балок. Такие фундаменты для возведения домов с тяжелыми стенами. Он проложен под капитальными стенами. 9Устройство 0005 ленточного фундамента под дома теплыми погребами, подвалами, цокольными этажами или гаражами делают этот тип фундамента необходимым. Ленточные фундаменты отличаются большими объемами земляных работ, большим расходом используемых материалов, сложностью конструкции и значительным весом. Но, несмотря на это, эти фундаменты считаются самыми распространенными из-за сравнительно простой технологии. Различают ленточные фундаменты, монолитные и модульные. На дне котлована для возведения монолитного фундамента изготовлена ​​деревянная опалубка, установлены листы утеплителя, арматура, а в пространство между стенками залита бетонная опалубка. При обогреве дома с целью снижения теплопотерь в такие фундаменты закладывается утеплитель. Народные фундаменты делаются из железобетона или крупных бетонных блоков.

Плитный фундамент

Плитный фундамент заложен под квадратное здание. Это сетка или сплошная плита, которую изготавливают из железобетона или сборных поперечных балок с жесткой заделкой стыков. Построен плитный фундамент из железобетона для придания жесткости. Это становится необходимым при строительстве на сжимаемом грунте, например, насыпном или плавучем. Устройство плитного фундамента отличается большой материалоемкостью и целесообразно только при возведении малогабаритных и малогабаритных зданий или других сооружений, не требующих возведения высокого цоколя, а печку можно использовать в качестве пола. Это может быть гараж, баня и другие подобные помещения. Для зданий высшей марки применяют в виде фундамента из армированных поперечных поясов или ребристых плит.

Свайные фундаменты

Эти фундаменты состоят из свай, перекрытых сверху балкой, бетоном или бетонной плитой. Устройство свайного фундамента — это очень дорогой и трудоемкий в реализации процесс, поэтому в индивидуальном строительстве их применяют крайне редко. Устанавливается в тех случаях, когда требуется передать на пониженное увеличение нагрузки на грунт. Нагрузка здания в этом случае переносится на твердый грунт, расположенный на глубине. В зависимости от материала различают сваи деревянные, бетонные, железобетонные, стальные и комбинированные. По способу погружения в грунт и изготовления сваи различают сборные и набивные. В зависимости от поведения свай в грунте различают свайно-стойкие, у которых достаточно крепкие подземные и висячие сваи. Они используются, когда слишком большая глубина надежного грунта. Самыми экономичными считаются деревянные сваи, но во влажной почве они быстро гниют. Бетонные сваи дороже, но долговечны и выдерживают большие нагрузки.

Песочные подушки

Устройство фундамента на песчаных подушках желательно использовать для экономии строительных материалов, для частичной или полной замены непригодных грунтов в основании, для поднятия уровня пола от неглубокого залегания грунтовых вод. Для их строительства в ямы засыпают пласты песка, которые тщательно трамбуют и поливают водой. В пучиноопасных грунтах при промерзании не рекомендуется устройство такого фундамента без дренажа. В противном случае возможно заиление подушек, что приведет к потере первоначальных свойств.

Срок службы различных типов фундаментов

При установке фундамента важно планируемое время использования, то есть конструкция, из которой он построен. Для разных фундаментов срок службы разный. Например, лента из бетона может простоять сто пятьдесят лет, а фундамент на бетонных столбах — около пятидесяти лет. Наименьший срок службы деревянных свай — десять лет.

Виды материалов, используемых для фундаментов

В зависимости от материалов, используемых для устройства фундаментов, они бывают бутовыми, бутобетонными, бетонными и кирпичными.

Бутовские фундаменты возведения крупного каменного карьера, который подбирается по размеру и форме. Кладка производится на цементный раствор, при этом камни укладываются плотно друг к другу. Толщина бутового фундамента зависит от конструктивных соображений. Это массивный и трудоемкий из всех видов фундаментов, поэтому при строительстве жилых домов его применение не оправдано. Бутовские фундаменты рекомендуется использовать только в районах, где есть каменоломни в необходимом количестве, и это местный материал. К положительным качествам бутового фундамента можно отнести максимально возможную долговечность и прочность. Он также достаточно устойчив к грунтовым водам и морозам.

Бутобетонный фундамент состоит из наполнителя и раствора. В качестве наполнителя может использоваться бутовый камень, гравий или крупный гравий. Вы можете использовать боевой кирпич и железную руду.

Бетонный фундамент называется «заливной». Изготавливается из бетона без камней, заполняется щебнем или гравием. Бетон заливают в форму с небольшим трамбованием. Для этого можно использовать вибраторы. По прочности и долговечности близок к бутобетонному фундаменту. Недостатком бетонных фундаментов является повышенный расход цемента и значительная стоимость.

фундамент кирпичный — кладка из рядового жженого кирпича, который укладывается на цементный раствор. Устройство кирпичного фундамента считается нецелесообразным, так как это достаточно дорогой и недолговечный материал из-за плохой водонепроницаемости. Рекомендуется использовать только при сухих грунтах и ​​наличии необходимого количества дешевого кирпича.

Ноу-хау о преимуществах и типах свайного фундамента

Свайный фундамент

Свайный фундамент состоит из свай, которые вкапываются в грунт до достижения слоя устойчивого грунта. Свайные фундаменты передают строительную нагрузку на несущий грунт с большей несущей способностью. Свайные фундаменты полезны в регионах с неустойчивым верхним слоем грунта, который может подвергаться эрозии, или для крупных сооружений. Часто требуется свайный фундамент, чтобы выдерживать боковую нагрузку. Боковые нагрузки возникают из различных источников, включая ветер, землетрясения, волны и удары судов.

Боковая несущая способность сваи обычно намного меньше осевой несущей способности, поэтому часто устанавливаются группы свай для увеличения поперечной несущей способности всей системы фундамента. Когда группы вертикальных или отвесных свай не обеспечивают достаточного бокового сопротивления, сваи можно забить, чтобы мобилизовать часть более высокой осевой способности противостоять поперечной нагрузке.

Сваи представляют собой относительно длинные тонкие элементы, которые передают нагрузки фундамента через слои грунта с низкой несущей способностью на более глубокие слои грунта или породы с высокой несущей способностью. Они используются, когда по экономическим, строительным или почвенным соображениям желательно передавать нагрузки на пласты за пределами практической досягаемости мелкозаглубленных фундаментов. В дополнение к опорным конструкциям сваи также используются для закрепления конструкций против подъемных сил и для оказания помощи конструкциям в сопротивлении боковым силам и силам опрокидывания.

ВВЕДЕНИЕ

Свайные фундаменты уже много лет используются для переноса и передачи нагрузок на грунт, который считается слабым по своей структуре из-за состояния грунта. На ранних этапах развития села и города располагались в непосредственной близости от озер и рек из-за наличия воды, а также для обеспечения должной защиты местности. Поэтому слабый несущий грунт был укреплен за счет использования деревянных свай, которые вручную вбивались в землю или закреплялись в ямах, заполненных камнями и песком. Примитивные методы установки свай были изменены после промышленной революции, и были введены методы установки с помощью паровых или дизельных машин. С развитием технологий механики грунтов и других смежных дисциплин были разработаны превосходные сваи и системы установки свай.

НЕОБХОДИМОСТЬ СВЯТОГО ФУНДАМЕНТА

1. Когда пласты на поверхности земли или непосредственно под ней сильно сжимаемы и очень слабы, чтобы выдерживать нагрузку, передаваемую конструкцией.
2. Когда план сооружения неравномерен по отношению к его очертаниям и распределению нагрузки. Если будет построен мелкозаглубленный фундамент, это вызовет неравномерную осадку. Свайный фундамент необходим для уменьшения дифференциальной осадки.
3. Свайные фундаменты необходимы для передачи структурных нагрузок через глубокую воду на твердую толщу.
4. Свайные фундаменты используются для сопротивления горизонтальным силам, а также для поддержки вертикальных нагрузок в подпорных конструкциях и высоких конструкциях, которые подвергаются горизонтальным силам из-за ветра и землетрясения.
5. Сваи необходимы, когда почвенные условия таковы, что из-под неглубокого фундамента может произойти вымывание или размыв почвы.
6. В случае экспансивного грунта, такого как чернозем хлопчатника, который набухает или сжимается при изменении содержания воды, сваи используются для передачи нагрузки ниже активной зоны.
7. Просадочные грунты, такие как лесс, имеют нарушение структуры, сопровождающееся внезапным уменьшением пористости при увеличении содержания воды. Сваи используются для передачи нагрузки за пределы зоны возможного изменения влажности таких грунтов.

Рис. 1: Свайные фундаменты

СВАЙНОЙ ФУНДАМЕНТ И СКВАЖИННЫЙ ФУНДАМЕНТ

1. Скважинный фундамент обеспечивает прочное и массивное основание для больших нагрузок, в отличие от группы свай, которые по отдельности тонкие и слабые и могут быть повреждены при столкновение с плавающими деревьями или валунами, катящимися по руслу реки.
2. Колодцы обеспечивают большой модуль упругости при минимальной площади поперечного сечения и, следовательно, эффективны при приеме больших вертикальных и горизонтальных нагрузок даже при большой неподдерживаемой длине.
3. Бетонирование пропарки колодца выполняется в сухих и контролируемых условиях, поэтому качество работ гарантировано, однако это не может быть верным в случае монолитных буронабивных свай, где бетонирование должно производиться под водой или ниже уровня земли. Даже в случае сборных свай бетон подвергается сильным нагрузкам во время забивки, и нельзя исключать последующие повреждения.
4. Когда происходит размыв, сваи действуют как длинные распорки и должны быть рассчитаны на напряжения изгиба, которые довольно велики из-за изгибающих моментов, создаваемых продольными силами на настиле моста из-за тягового усилия и сил торможения.
5. Забить сваи через толщу, содержащую валуны и бревна, часто встречающиеся в аллювиальных грунтах, затруднительно, тогда как в случае колодезного фундамента имеется достаточный доступ для устранения препятствия. Довольно часто возникающее поверхностное трение достигает такой величины, что предотвращает дальнейшее забивание сваи, хотя прочный слой еще не достигнут.
6. Применение свайных фундаментов предпочтительнее фундаментов колодцев, где характеристики грунта и условия уровня грунтовых вод таковы, что при осушении колодца возникает явление удара.
7. Рост механизации и появление новой техники значительно снизили стоимость фундамента на сваях по сравнению со скважиной. Новые методы испытаний для проверки целостности свай и информация о слоях, прошедших через сваи или покоящихся, в значительной степени устранили неопределенность в отношении несущей способности свай.
8. Свайные фундаменты имеют явное преимущество перед колодезными в плане скорости возведения. Везде, где время является критерием, свайный фундамент является естественным выбором.

ТИПЫ СВАЙ КОНСТРУКЦИЯ

1. Сборные забивные сваи

Они обычно изготавливаются из железобетона или предварительно напряженного бетона для облегчения обращения и обычно небольшого размера. Основное преимущество этого типа свай заключается в том, что их качество с точки зрения размеров, использования арматуры и бетона может быть обеспечено, поскольку сваи забрасываются на площадке в контролируемых условиях. Однако необходимо соблюдать осторожность при обращении, транспортировке и забивке сваи, чтобы избежать повреждений. Более того, ограничение длины в зависимости от мощности приводного оборудования является недостатком, поскольку их нельзя забрать очень глубоко, кроме как путем соединения. Как правило, глубина, на которой они используются, ограничена 36 метрами.

1. Забивные монолитные сваи

Сначала на необходимую глубину забивается стальная обсадная свая с башмаком внизу. Затем в обсадную трубу опускают арматурный каркас сваи и сваю бетонируют. По мере того, как бетонирование сваи продвигается вверх, обсадную трубу удаляют, сохраняя соответствующую длину перехлеста. Когда такие сваи забивают в мягкий грунт и извлекают трубу при бетонировании, это влияет на сопротивление и изменяет свойства грунта, а это также влияет на грузоподъемность отдельных свай. Они не подходят для использования в мягких грунтах, на больших глубинах или там, где требуется зацепление со скалой.

1. Буронабивные сваи

В буронабивном процессе используется обсадная труба большего диаметра. Поверх скважины устанавливается обсадная труба длиной 3-4 м, проходка которой осуществляется с помощью бейлора. Бурение ниже этой обсадной трубы осуществляется долблением, а боковые стенки поддерживаются в стабильном состоянии за счет циркуляции бентонитового шлама внутри скважины. Бурение продолжается до слоя, выбранного для основания конструкции. После достижения желаемого уровня фундамента долото извлекают, скважину промывают, арматурный каркас опускают в скважину и фиксируют на месте путем прихватки прихватками к опорным стержням в верхней части корпуса. После этого производят бетонирование с помощью тремы, удерживая ее конец всегда ниже верхнего уровня поднимающегося бетона.

Бетонирование продолжается до тех пор, пока в верхней части скважины не появится бетон хорошего качества. После этого tremie удаляется, а когда бетон достигает вершины, верхняя обсадная труба также удаляется. Бентонитовую смесь следует периодически проверять на удельный вес и менять, так как из-за постоянного использования она может смешиваться с почвой и ухудшаться по качеству. Этот тип сваи можно использовать даже там, где она забита в скалу, так как долбление в скале может быть выполнено легче. Эти сваи выполняют функцию опорно-фрикционных свай. Диаметр таких свай обычно превышает 1,0 м и может достигать 3,6 м и более. Они могут использоваться поодиночке или в группе и являются хорошей заменой фундаментов колодцев, необходимых для опор мостов на реках с глинистыми и смешанными грунтами.

1. Буронабивные Сборные сваи

При этом, как следует из названия, с помощью обсадной колонны пробуривается отверстие и в него вставляется сборная свая. Закрепив его на месте, кожух снимается. Конкретным процессом, используемым для буронабивных сборных свай, является процесс Беното, в котором стальная труба вдавливается в почву, поворачивается и переворачивается с помощью сжатого воздуха. Трубка выполнена в виде кожуха и продвигается на всю глубину после постепенного захвата грунта из трубы. Процесс продолжается до тех пор, пока трубка не достигнет заданного уровня. Затем сборная свая опускается внутрь и удерживается на месте. Трубу поднимают постепенно после заполнения кольцевого зазора между сборной сваей и грунтом путем заливки цементным раствором.

• Забивные стальные сваи

Стальные сваи могут быть круглыми или иметь другую конструктивную форму. Круглые изготавливаются в виде сварных или бесшовных свай. Обычно используемые ранее для мостовых конструкций стальные или чугунные сваи имеют больший диаметр и винтовой тип. Они использовались в прошлом, когда нагрузка была меньше. Эти сваи подходят для забивания в связный грунт, чтобы достичь твердых слоев и служить опорными сваями. Они не подходят там, где ожидается сильный размыв, и для основания мостов, когда фундаменты расположены далеко друг от друга.

• Забивные Деревянные сваи

Деревянные сваи широко используются в Америке. Они использовались в Индии на железных и автомобильных дорогах для временных мостов. Деревянные сваи изготавливаются из твердой древесины и используются в естественной форме с тонким срезом на конце или подходящего размера. Они используются в основном как торцевые сваи в группах. Обычно они используются длиной 12 м и удлиняются за счет сращивания для использования в более глубоких каналах. Сваи, выступающие над руслом/низким уровнем воды, должным образом скреплены связями.

Факторы, влияющие на выбор кучи

1. Местоположение и тип структуры
2. Наземные условия
3. Долговечность
4. Стоимость

Существует много факторов, которые могут повлиять на выбор сложенного фундамента. Прежде чем принять окончательное решение, необходимо рассмотреть все факторы и принять во внимание их относительную важность.

1. РАСПОЛОЖЕНИЕ И ТИП КОНСТРУКЦИИ

Для сооружений над водой, таких как причалы и причалы, наиболее подходящими являются забивные или забивные сваи (в которых оболочка остается на месте). На суше выбор не так прост. Приводные монолитные типы обычно самые дешевые для умеренных нагрузок. Однако часто необходимо, чтобы сваи устанавливались без значительного вздутия или вибрации грунта из-за их близости к существующим конструкциям. В таких случаях лучше всего подходит буронабивная свая. Для тяжелых конструкций, испытывающих большие нагрузки на фундамент, буронабивные сваи большого диаметра обычно являются наиболее экономичными. Забивные сваи подходят для подпирания существующих конструкций.

• УСЛОВИЯ ГРУНТА

Забивные сваи нецелесообразно использовать в грунтах, содержащих валуны или в глине, когда пучение грунта может быть вредным. Точно так же буронабивные сваи не подходят для рыхлых водоносных песков, а просверленные основания нельзя использовать в несвязных грунтах, поскольку они могут разрушиться до того, как можно будет уложить бетон.

• ДОЛГОВЕЧНОСТЬ

Это влияет на выбор материала. Например, бетонные сваи обычно используются в морских условиях, так как стальные сваи в таких условиях подвержены коррозии, а деревянные сваи могут быть атакованы моллюсками-сверлителями. Однако на суше бетонные сваи не всегда лучший выбор, особенно там, где почва содержит сульфаты или другие вредные вещества.

• СТОИМОСТЬ

При принятии окончательного решения о выборе сваи большое значение имеет стоимость. Общая стоимость установки свай включает в себя фактическую стоимость материала, время, необходимое для забивки свай в плане строительства, пробную нагрузку, расходы на инженера по надзору за установкой и погрузкой, а также расходы на организацию и накладные расходы, понесенные между моментом первоначального расчистку площадки и время, когда можно приступить к строительству надстройки.

НЕРАСВЕРЛИВАЕМЫЕ СВАИ

Нерасширяемые сваи представляют собой буронабивные монолитные бетонные сваи, имеющие один или несколько утолщений, образованных путем расширения ствола сваи с помощью подходящего режущего инструмента. Увеличенное основание в виде подпастового бульба, выполненное в хорошо несущих слоях, обеспечивает большую опорную поверхность и позволяет возводить сваи большей несущей способности. Эти сваи широко используются в Индии для поддержки самых разных конструкций практически во всех типах почвенных слоев из соображений безопасности и экономичности. В зависимости от этих соображений эти сваи все чаще используются для самых разных конструкций, например, жилых и промышленных зданий, линий электропередач, телевизионных, антенных и спутниковых вышек слежения, резервуаров, эстакад, фундаментов машин и сухих доков и т. д. Положение луковиц полезно двумя способами.

Рис. 2: Свая с двумя расширителями

Обеспечивает большую опорную поверхность на большей глубине, что делает ее более прочной и стабильной. Он также служит анкером и сохраняет устойчивость фундамента в случае любого восходящего сопротивления ствола сваи. Наличие более одной луковицы вдоль ствола еще больше улучшает характеристики сваи, и последняя тогда называется многослойной сваей. Для выбора подходящей рассверленной сваи переменными являются длина сваи, диаметр ствола и количество луковиц. Общая конфигурация недорасширяемых свай и типовые детали показаны на рис.

Допустимую нагрузку на рассверленные сваи, как и на любые другие буронабивные сваи, можно определить по статическим формулам, используя свойства грунта. Эти формулы дают предельную грузоподъемность сваи и после применения подходящего коэффициента запаса определяют безопасные нагрузки. Но этот подход надежен только в том случае, если корреляции установлены локально для конкретной местности.

Qu = cNcAb +& c’As’

Где,

Ab = площадь расширенного основания

Nc = 9

Коэффициент адгезии & равен 0,4. Другой прямой подход заключается в проведении полевых испытаний свай под нагрузкой и определении безопасной нагрузки по кривым нагрузки-прогиба. Этот подход для безопасных нагрузок предпочтительнее, но нагрузочные испытания требуют сложной настройки и являются дорогостоящими.