Свайно-ленточный фундамент: преимущества и недостатки, рекомендации по строительству

Необходимость обеспечить капитальным постройкам устойчивость на подвижных или заболоченных грунтах становится причиной поиска новых фундаментных систем. Таковой является свайно-ленточный фундамент, объединяющий в себе преимущества двух видов основ.

Свайно-ленточный фундамент представляет собой ленточное основание на опорах (сваях), благодаря чему достигается устойчивая конструкция с высоким запасом прочности. В большинстве случаев подобный фундамент создается под крупные малоэтажные строения на «проблемных» грунтах (глинистых, органических, неровных рельефах, водонасыщенных).

Иначе говоря, прочность конструкции обеспечивает ленточный (обычно мелкозаглубленный) фундамент, на который опираются стены, а прочное сцепление с почвой – сваи, забиваемые ниже уровня промерзания грунта.

Подобный тип основания не рассчитан на многоэтажное строительство. Обычно на таком фундаменте возводятся частные дома не более 2 этажей в высоту с применением облегченных материалов – дерева, ячеистых бетонных блоков (газобетона и пеноблоков), пустотелого камня, а также сэндвич-панелей.

Впервые технология стала применяться в Финляндии, где строятся преимущественно деревянные дома. Вот почему комбинированный фундамент является оптимальным для домов из дерева или каркасных конструкций. Более тяжелые материалы потребуют увеличения числа оснований, а иногда и поиска иных решений.

Глубина заложения свай обычно определяется глубиной твердых слоев грунта. Монолитный бетонный фундамент заливается в опалубку, расположенную в траншее 50-70 см глубиной. Прежде чем начинать работы, производят исследование грунта и пробивание пробной скважины. На основании полученных данных составляется схема залегания слоев грунта.

Использование ленточного фундамента на сваях позволяет ощутимо повысить эксплуатационные характеристики строящегося объекта.

Среди преимуществ системы можно выделить некоторые позиции.

• Возможность капитального строительства на «капризных» грунтах – там, где невозможно использование ленточного основания. Однако из-за большой нагрузки объекта не получится использовать только сваи.
• В рассматриваемом типе фундамента удается снизить чувствительность ленточного основания к пучинистым грунтам и подземным водам.
• Возможность защитить ленточный фундамент от подтопления, а также перенести большую часть веса основания на более твердые слои почвы на глубину 1,5-2 м.

• Такой фундамент подходит и для прочных грунтов, подверженных сезонным деформациям.
• Более высокая скорость строительства, чем возведение фундамента с глубоким заложением.
• Возможность получить объект с подвалом, который может служить полезным или техническим помещением.
• Доступность использования материалов, применяемых как для организации фундамента, так и для возведения стеновых конструкций.
• Снижение стоимости и трудоемкости процесса по сравнению с организацией ленточного фундамента.

У такого основания имеются и минусы.

• Увеличение при заливке фундамента количества операций, выполняемых вручную. Это связано с невозможностью использовать экскаваторы и прочую технику для рытья траншей из-за вбитых свай.
• Невозможность использовать получившееся полуподвальное помещение в качестве полноценной комнаты (бассейна, комнаты отдыха), как это возможно при устройстве ленточного фундамента. Этот недостаток можно нивелировать рытьем котлована, однако повышается стоимость и трудоемкость процесса. К тому же такой подход возможен не на каждом типе грунта даже при наличии свай.
• Необходимость проведения тщательного анализа грунта, составление объемной проектной документации. Как правило, эту работу поручают специалистам, чтобы избежать неточностей и ошибок в расчетах.
• Довольно ограниченный выбор стройматериалов для стен – это обязательно должна быть легкая конструкция (например, из дерева, газобетона, пустотелого камня, каркасный дом).

Нагрузка здания на грунт передается через ленточный фундамент, устанавливаемый по периметру объекта и под его несущими элементами, и сваи. И опоры, и лента усиливаются арматурой. Установка первых ведется буронабивным методом или по технологии заливки бетоном установленных в скважины асбестовых труб. Буронабивной метод также предполагает предварительное бурение скважин, в которые погружаются опоры.

Распространение сегодня получают и винтовые сваи, имеющие лопасти в нижней части опоры для вкручивания в грунт. Популярность последних обусловлена отсутствием необходимости в сложной подготовке грунта.

Забивные сваи применяются редко, поскольку такой метод становится причиной появления вибраций грунта, что негативно сказывается на прочности оснований соседних объектов. Кроме того, эта технология подразумевает высокий уровень шума в процессе работы.

В зависимости от особенностей почвы выделяют сваи-стойки и висячие аналоги. Первый вариант характеризуется тем, что конструкция стоек опирается на твердые слои грунта, а второй – элементы конструкции оказываются в подвешенном состоянии благодаря силе трения между почвой и боковыми стенками опор.

На этапе расчета материалов следует определиться с типом и количеством свай, подходящей их длины и диаметра. К этому этапу работы нужно подойти максимально ответственно, поскольку от точности расчета зависит прочность и долговечность объекта.

Определяющими факторами при расчете необходимого количества материалов являются следующие позиции:

• нагрузка на фундамент, в том числе ветровая;
• размеры объекта, количество этажей в нем;
• особенности и технические характеристики применяемых для строительства материалов;
• особенности грунта.

При расчете количества свай учитывают, что они должны располагаться по всем углам объекта, а также на месте стыка несущих стеновых конструкций. По периметру здания опоры устанавливаются с шагом 1-2 м. Точное расстояние зависит от выбранного материала стен: для поверхностей из шлакоблока и пористых бетонных оснований оно составляет 1 м, для деревянных или каркасных домов – 2 м.

Диаметр опор зависит от этажности здания и используемых материалов. Для объекта в один этаж требуются винтовые опоры с диаметром не менее 108 мм, для буронабивных свай или асбестовых труб этот показатель равен 150 мм.

При использовании винтовых свай следует выбирать модели с диаметром 300-400 мм для вечномерзлых почв, 500-800 мм – для средне- и сильнопучинистых, влагонасыщенных.

Под пристрои – террасы и веранды – и тяжеловесные конструкции внутри здания – печи и камины – требуется собственный фундамент, укрепленный по периметру опорами. Также необходима установка как минимум по одной свае на каждую сторону периметра второго (дополнительного) фундамента.

Приступая к выполнению ленточного фундамента на сваях, необходимо провести геологические изыскания – наблюдения и анализ грунта в разные сезоны. На основе полученных данных рассчитывается необходимая нагрузка основания, подбирается оптимальный вид свай, их размер и диаметр.

Если решено выполнить создание свайно-ленточного основания своими руками, то прилагаемая пошаговая инструкция упростит этот процесс.

• На очищенном участке выполняют разметку под фундамент. Траншея под ленту может быть неглубокой – около 50 см. Дно траншеи заполняется песком или гравием, что обеспечит дренаж бетонного основания и уменьшит пучинистость грунта. Если речь идет о крупном подвальном помещении, то вырывается котлован.
• По углам здания, в местах пересечений конструкции, а также по всему периметру здания с шагом 2 м выполняется бурение под сваи. Глубина получившихся скважин должна пролегать на 0,3-0,5 м ниже, чем уровень промерзания грунта.

• В нижней части скважин следует создать песчаную подушку высотой 15-20 см. Насыпанный песок увлажняют и хорошо утрамбовывают.
• В скважины вставляются асбестовые трубы, которые сначала на 30-40 см заливаются бетоном, а потом трубы приподнимаются на 20 см. В результате этих манипуляций бетон вытекает, образуя подошву. Ее функция – усиление конструкции, обеспечение лучшей адгезии опор с грунтом.
• Пока схватывается бетон, производят вертикальное выравнивание труб, используя уровень.
• После застывания основания трубы выполняется ее армирование – в нее вставляется решетка, выполненная из связанных металлической проволокой стальных прутов.

• На поверхности выполняется деревянная опалубка, укрепленная по углам брусьями и армированная изнутри арматурой. Последняя представляет собой прутья, связанные друг с другом проволокой и образующие решетку. Нужно правильно сцеплять друг с другом арматуры свай и ленты – это гарантирует прочность и монолитность всей системы.
• Следующий этап – заливка свай и опалубки бетоном. На этом этапе важно залить раствор таким образом, чтобы избежать скопления воздушных пузырьков в толще бетона. Для этого используются глубинные вибраторы, а при отсутствии устройства можно воспользоваться обычным прутом, протыкая бетонную поверхность в нескольких местах.

• Поверхность бетона выравнивается и защищается укрывным материалом от воздействия осадков. В процессе набора бетоном прочности важно соблюдать температурный и влажностный режим. В жаркую погоду поверхность следует увлажнять.
• После застывания бетона опалубку снимают. Специалисты рекомендуют сразу провести гидроизоляцию материала, поскольку он отличается гигроскопичностью. Насыщение влагой приводит к промерзанию и растрескиванию фундамента. В этом случае можно применить рулонные материалы (рубероид, современные мембранные пленки) или битумно-полимерную обмазочную гидроизоляцию. Для улучшения адгезии с гидроизоляционным слоем бетонную поверхность предварительно обрабатывают грунтовками и антисептиками.
• Строительство фундамента обычно завершается его утеплением, что позволяет снизить теплопотери в доме, добиться благоприятного микроклимата. В качестве утеплителя обычно используют пенополистирольные плиты, приклеиваемые на специальный состав, или пенополиуретан, распыляемый на поверхность фундамента.

Добиться гладкости наружных стенок ленты позволяет использование полиэтилена. Им выстилают внутреннюю часть деревянной опалубки, после чего заливают бетонный раствор.

Отзывы пользователей и советы профессионалов позволяют сделать вывод о том, что раствор для заливки следует готовить из цемента марочной прочности не менее М500. Менее прочные марки не обеспечат должной надежности и монолитности конструкции, имеют недостаточные показатели влагопрочности и морозоустойчивости.

При бетонировании недопустимо падение раствора в опалубку с высоты более 0,5-1 м. Недопустимо перемещение бетона внутри опалубки с помощью лопат – необходимо переставлять миксер. В противном случае бетон потеряет свои свойства, и есть риск смещения арматурной армирующей решетки.

Заливать опалубку следует за один прием. Максимальный перерыв в работе не должен составлять более 2 часов – только так можно гарантировать монолитность и целостность фундамента.

В летнее время для защиты от обезвоживания фундамент закрывают опилками, мешковиной, которую первую неделю периодически увлажняют. В зимнее время необходим обогрев ленты, для чего по всей ее длине укладывают греющий кабель. Его оставляют до тех пор, пока фундамент не наберет окончательную прочность.

При введении винтовых свай своими руками важно следить за их вертикальным положением. Обычно двое работников вращают ломами или рычагами, вкручивая основание, а еще один следит за точностью положения элемента.

Облегчить эту работу позволяет предварительное бурение скважины, диаметр которой должен быть меньше опоры, а глубина – 0,5 м. Подобная технология обеспечит строго вертикальное положение сваи.

Наконец, домашние мастера приспособили бытовые электроинструменты для вкручивания свай. Для этого потребуется дрель мощностью 1,5-2 кВт, которая скрепляется со сваей посредством специального гайковерт-редуктора, характеризующимся передаточным числом 1/60. После запуска дрель вращает сваю, а работнику остается контролировать вертикаль.

Перед покупкой свай следует убедиться в наличии и надежности антикоррозийного слоя. Сделать это можно, изучив прилагающуюся к изделиям документацию. Также рекомендуется попытаться процарапать поверхность свай ребром монеты или ключами – в идеале сделать это не удастся.

Установку свай можно вести и при отрицательных температурах. Но это возможно только лишь при условии промерзания грунта не более 1 м. При промерзании на большую глубину должно быть использовано специальное оборудование.

О том, как возвести ленточный фундамент своими руками, вы можете узнать из следующего видео.