Какой фундамент лучше: свайный или ленточный?

Ленточный и свайный фундамент

Совсем недавно основным видом фундамента для жилых зданий считалось основание в виде бетонной ленты. Однако строительные технологии постоянно модернизируются, благодаря чему появляются совершенно новые варианты, включая возведение фундамента на винтовых сваях. Новая технология строительства обладает множеством преимуществ, однако, ленточное основание также характеризуется большим количеством положительных моментов. Такая ситуация ставит в тупик многих мастеров, ведь выбор между свайным и ленточным основанием достаточно сложен. По этой причине необходимо подробнее разобрать особенности той и другой технологии.

Фундамент является основной частью строения, от которой зависит его прочность, надежность, устойчивость и долговечность. Следовательно, к выбору типа фундамента следует подходить очень ответственно. Главным условием на этом этапе является соответствие грунта и фундамента, эти элементы должны составлять единое целое.

Основные характеристики грунта, которые имеют значение при выборе фундамента

Грунт – это сложная и многокомпонентная система, в составе которой имеются различные горные породы и техногенные образования. При выделении типов грунта используются разные характеристики и критерии (узнайте больше про фундамент при высоком уровне грунтовых вод).

Если рассматривать общие характеристики, то можно выделить следующие типы:

• Скальный и каменистый грунт не подвергается воздействию воды и низких температур. По этой причине данный тип можно назвать идеальным решением для строительства фундамента.
• Глинистый грунт относится к пучинистому виду, так как подвергается постоянной деформации, поэтому его нельзя назвать лучшим типом для строительства. Из-за небольшой плотности вода легко проникает в структуру глинистого грунта, что приводит к вспучиванию при замерзании и повышает текучесть. Такое состояние грунта способствует подъему грунтовых вод и вытекающим из этого последствиям. Для предотвращения неприятных последствий читайте о том, как построить фундамент на глине.
• Песчаный грунт свободно пропускает воду, хорошо трамбуется и уплотняется. Опасности для возведенного фундамента такой вид грунта не представляет, так вода не задерживается в нем, а уходит в нижние слои. Эти свойства дают право отнести песчаный грунт к непучинистым видам. Песчаный грунт делится на несколько подвидов, из которых внимание привлекает мелкий песок. Он характеризуется свойствами, аналогичными глинистому грунту. Более подробно его особенности мы рассмотрели в статье «Строим фундамент на песчаном грунте».
• К органическим грунтам относится торф и ил. Рыхлость, неустойчивость и постоянная деформация делает такой грунт наиболее проблемным, так как уровень грунтовых вод в этом случае достаточно высокий.

Также при выборе фундамента следует учитывать, что грунт под фундаментом склонен к определенным движениям и деформации:

• Под воздействием общей массы конструкции возникает осадка грунта, причем это может происходить сразу после возведения или через несколько лет.
• Вес возведенной конструкции и грунтовые воды могут стать причиной просадки грунта.
• Подъем и осадка грунта происходят из-за присутствия влаги в грунте. При замерзании влажный грунт набухает, при оттаивании – сжимается.
• Неоднородный тип грунта можно назвать самым опасным, так как он склонен к неравномерной деформации. Разные породы, присутствующие в таком грунте, неравномерно насыщаются влагой, следовательно, уплотнение также происходит неравномерно.

Тем, кто самостоятельно занимается строительством дома, полезно будет узнать, как отремонтировать фундамент дома своими руками.

Ограничения по использованию ленточного основания

Фундамент в виде бетонной ленты характеризуется большим количеством преимущественных моментов. Несмотря на это существует ряд ограничений по его использованию:

• Ленточный фундамент невозможно построить в сложных климатических условиях, в частности в условиях вечной мерзлоты. Объяснение этому заключается в неравномерном вспучивании грунтов при довольно коротком лете, что неизбежно приводит к разрушению фундаментальной основы.
• Мелкозаглубленные фундаменты не рекомендуется строить на участках с близким расположением грунтовых вод.
• На участках с преобладанием пылеватого песка или насыпного грунта также невозможно строительство ленточного фундамента.

Также рекомендуем почитать статью про устройство ленточного фундамента для дома.

Особенности ленточного фундамента

В отношении совместимости ленточного основания с различными типами грунта существуют следующие ограничения:

• На пучинистых и водонасыщенных грунтах не рекомендуется строить ленточное сборное основание. Аналогичная ситуация складывается при строительстве на участках с уклоном.
• Преобладание торфяников и других грунтов органического типа накладывает запрет на строительство ленточных фундаментов.
• Невозможно соорудить опалубку для ленточного основания на болотистых участках и прибрежной зоне.

Преимущества и недостатки фундамента на сваях

Свайно-винтовой фундамент является отличным решением для сложных и нестабильных грунтов. Однако плюсы и минусы проявляются индивидуально на конкретной строительной площадке (читайте подробно о том, как сделать фундамент на винтовых сваях). В целом можно выделить следующие преимущества винтового фундамента:

• Монтаж винтовых свай не требует тщательного выравнивания перепадов высоты. Также отпадает необходимость обустройства подъездных путей и замены сложного грунта более стабильным вариантом.
• Исключение этапа земляных работ, устройства опалубки и изготовления опалубки существенно упрощает строительство основания. Кроме того возведение основной конструкции может начинаться сразу после установки винтовых опор, что позволяет завершить строительство за более короткие сроки.
• Винтовой фундамент можно возводить в любое время года, при любой погоде (ранее мы подробно говорили о том, как выполняется ручной монтаж винтовых свай).
• Сваи одинаково устойчивы и прочны на всех типах грунта.
• Для установки винтовых опор не требуется большое количество работников, достаточно трех человек. Помимо этого не требуются особые знания и навыки для строительства фундамента на винтовых сваях.
• Возводить винтовое основание можно не только на новых неосвоенных участках, но и на тех, где проложены подземные коммуникации. Узнать расположение какой-либо сети можно с помощью специальных приборов.
• Немаловажное значение имеет возможность повторного использования винтовых свай. Другими словами опоры при необходимости можно выкрутить и установить в другом месте.
• Винтовой фундамент относится в сейсмоустойчивым конструкциям (советуем также изучить нашу статью на тему: на какую глубину вкручивать винтовые сваи).
• При правильной установке винтовые опоры могут безупречно прослужить более 100 лет.

Что касается недостатков винтового основания, то здесь необходимо выделить следующее:

• Невозможность обустройства подвального помещения, цоколя или подземного гаража. Строительство этих элементов строения требует больших финансовых и трудовых затрат.
• Из-за наличия свободного пространства под полом возникает необходимость дополнительного утепления пола нижнего этажа.
• Определить дефекты и повреждения завинченной опоры невозможно, а именно в этих местах могут возникать очаги коррозии, которые сокращают срок службы сваи.
• Если строительство ведется на участке, где грунты насыщены щелочной или кислой средой, то срок эксплуатации винтового фундамента сокращается почти вдвое.
• Основание на винтовых опорах подходит для домов небольшой этажности (можно сделать гараж на винтовых сваях, баню и пр.). Кроме того не рекомендуется возводить кирпичные стены на винтовых сваях.
• Присутствие в грунте разных пород становится причиной неравномерной осадки винтовых опор, поэтому при проектировании следует уделить этому моменту особое внимание.
• Строительство дома на свайно-винтовом фундаменте осуществляется по индивидуальным планам, типовые проекты в этом случае не рекомендуется использовать.
• В завершении следует выделить в качестве недостатка психологическую сторону. На первый взгляд дом на винтовых сваях напоминает неосновательную и незаконченную конструкцию, что оказывает серьезное впечатление на психику человека.

Использование фундамента на сваях

Что лучше: ленточное основание или фундамент на сваях

Выбор в пользу ленточного или свайного фундамента должен основываться на нескольких факторах:

• Во-первых, особенности грунта. Этот критерий имеет большое значение, от него зависит прочность, надежность и долговечность строения. Обязательно нужно проводить геологическое исследование грунта под фундамент.
• Во-вторых, бюджет строительства. Если финансовая сторона имеет ограничения, то лучше возвести свайное основание.
• В-третьих, сроки строительства. При необходимости завершить возведение дома за короткое время отдают предпочтение свайному основанию, так как в этом случает не нужно ждать, пока фундамент наберет необходимую прочность.
• В-четвертых, материал, который будет использоваться при возведении стен. Кирпич или блоки лучше укладывать на монолитное основание, в этом случае кладка не рассыплется при просадке фундамента.
• В-пятых, сложный рельеф участка строительства. На склоне возвести монолитное ленточное основание довольно сложно и невыгодно в экономическом плане.

Сделать выбор между ленточным и винтовым фундаментом очень сложно, однако, взвесив все плюсы и минусы обоих оснований, можно определить какой тип фундамента подходит для конкретного участка.

«Какие преимущества и недостатки свайного фундамента? » – Яндекс.Знатоки

Преимущества и недостатки

Фундамент является важнейшим элементом любого капитального строительства. Поэтому при выборе его вида следует внимательно рассмотреть все плюсы и минусы, чтобы принять взвешенное решение.

Преимущества свайного фундамента:

1. Простота монтажа. При установке свайного основания отсутствуют трудоемкие процессы, которые связанные с грунтовыми работами или заливкой железобетонных конструкций.
2. Не требуются предварительные работы. Перед монтажом свай не требуется специальной подготовки участка, например, утрамбовывать или выравнивать грунт.
3. Низкая стоимость. Возведение такого основания обойдется ощутимо дешевле классического бетонного основания.
4. Универсальность. Можно использовать на почвах любого типа, подтопленной грунте и в регионах со сложным климатом.
5. Быстрый монтаж в любых условиях. Устанавливать сваи можно в любое время года, вне зависимости от температуры воздуха и наличия атмосферных осадков. Монтаж занимает минимум времени, после чего можно сразу же приступать к строительству дома.
6. Отличные характеристики. При грамотных расчетах и соблюдении технологии монтажа, свайный фундамент отличается прочностью, длительным сроком службы и надежностью.

Несмотря на явные преимущества такого основание, оно обладает и некоторыми недостатками. К ним относится:

• Невозможность использования для скальных пород. К тому же большое количество камней в почве также может усложнить забивания свай.
• Подходит для легких домов небольшой этажности. Именно поэтому такое основание приобрело популярность в каркасном строительстве.
• Коррозия металла. При забивании сваи могут повредиться, что снижает срок службы основания.

Таким образом, свайный фундамент может стать отличным решением при сложных климатических условиях и подвижных грунтах, однако в случае большого веса дома или скальных пород использование такого основания невозможно.

Удачи!

Как выбрать винтовые сваи для фундамента

Данное деление актуально только для широколопастных свай, тогда как узколопастные всегда имеют только одну лопасть.

При проектировании однолопастных свай в большинстве случаев не рекомендуется учитывать трение по боковой поверхности, а при установке модификаций малых длин и диаметров, крайне неустойчивых к воздействию горизонтальных нагрузок, выполнять обязательное бетонирование основания колонны.

У многолопастных свай две и более лопасти. Благодаря включению в работу ствола околосвайного массива грунта, они одинаково хорошо воспринимают вдавливающие, выдергивающие и боковые нагрузки, демонстрируют хорошую несущую способность даже в слабых грунтах (супеси (песчанистые пластичные, песчанистые текучие, пылеватые твердые, пылеватые пластичные и пылеватые текучие), суглинки (полутвердые тугопластичные, мягкопластичные, текучепластичные, текучие), просадочные грунты, грунты малой и средней степени водонасыщения, насыщенные водой, пески (плотные, средней плотности, рыхлые), заторфованные грунты, торфы, илы).

Существенное преимущество этой конструкции – при достижении критической нагрузки она не уходит «в срыв», а продолжает набирать несущую способность.  

В то же время достижение максимальных показателей многолопастных свай сопряжено с некоторыми сложностями, так как обеспечивается расчетом расстояния между лопастями, шага и угла наклона лопастей. Ошибки в вычислениях могут привести к возникновению «обратного эффекта»: введение второй лопасти ухудшит работу конструкции, вплоть до того, что двухлопастная свая будет уступать в восприятии проектных нагрузок даже конструкции с одной лопастью (подробнее об этом в статье «Особенности расчета двухлопастных свай»).

За счет увеличения числа лопастей такие сваи воспринимают большие нагрузки при меньшем диаметре трубы. При этом жесткость ствола меньшего диаметра обеспечивается использованием толстостенного трубопроката (от 6 мм).

винтовые сваи или бетонные (забивные, буронабивные, сваи-оболочки)?

Забивные ж/б сваи в большинстве случаев работают как висячие конструкции, то есть их несущая способность обеспечивается в первую очередь трением по боковой поверхности. Следовательно, при проектировании фундамента на их основе необходимо дополнительно выполнять расчеты на воздействие касательных сил морозного пучения.

Морозное пучение связано с наличием в порах грунта воды, которая, замерзая, увеличивается в объеме (примерно на 12%) и поднимает основание, а вместе с ним и фундамент.

На степень пучинистости влияют разные факторы, в том числе уровень расположения грунтовых вод. Так если он расположен выше отметки глубины промерзания, то выпучивание фундаментной конструкции может достигнуть нескольких метров. Кроме того, так как участки, как правило, увлажнены неравномерно, грунт в разных его частях может подниматься на разную высоту, что усугубляет негативное воздействие на основание.

В результате с течением времени фундамент смещается, деформируется, а с ним вместе смещается, деформируется возведенное на нем здание.

В связи с этим согласно обязательному приложению Ж «Расчет свайных фундаментов на воздействие сил морозного пучения» СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты»: «при строительстве зданий и сооружений на свайных фундаментах в сезоннопромерзающих или искусственно замороженных пучинистых грунтах необходимо учитывать касательные силы морозного пучения. Расчет оснований и свайных фундаментов по устойчивости и прочности на воздействие сил морозного пучения грунтов следует производить при эксплуатации неотапливаемых сооружений, мачт линий электропередачи и мобильной связи, трубопроводов и др.».

К неотапливаемым сооружениям относят все строения, которые не оказывают теплового воздействия на грунт. Так как большинство строений на свайных фундаментах имеют высокий ростверк, и их пол не соприкасается с грунтом, они не оказывают теплового воздействия на грунт под ними.

Таким образом, для свайных фундаментов с высоким ростверком (исключением являются фундаменты из широколопастных винтовых свай, при установке которых лопасть располагается за глубиной промерзания, что позволяет ей противостоять негативному воздействию касательных сил морозного пучения) нужно обязательно выполнять расчет по устойчивости, подтверждающий, что удерживающие силы (собственный вес, полезная нагрузка, силы сопротивления, удерживающие сваю от выпучивания из-за трения ее боковой поверхности о талый грунт, лежащий ниже расчетной глубины промерзания) превосходят «выпучивающие» (касательные силы морозного пучения).

В случае касательных сил грунт примерзает к боковым стенкам фундамента, поднимая их за счет сил бокового трения, образовавшихся при смерзании. Примерзнув к стенкам фундамента, вспучивающийся грунт поднимает и фундамент, расслаивая его на части. Эти силы могут достигать 5-7 тс на квадратный метр боковой поверхности фундамента.

Формула расчета имеет вид: 

Расчеты на действие сил морозного пучения в средне- и сильнопучинистых грунтах показывают, что для уравновешивания касательных сил морозного пучения для пригруженных сооружений нужна заделка в непучинистые грунты на глубину равную слою сезонного промерзания. Для непригруженных и легких сооружений – на глубину не менее 2 толщин сезоннопромерзающего слоя.

При нормативной глубине промерзания 1,5 м, минимальная глубина забивки свай составляет в средне- и сильнопучинистых грунтах:

• для пригруженных сооружений – 3 м;

• для непригруженных и легких – 5,5 м.

Так как забивные сваи малого сечения устанавливаются с помощью малогабаритных сваебойных установок, часто они оказываются заглублены в грунт не более чем на 3-4 м, что создает серьезную угрозу безопасности.

Еще один важный аспект – сечение забивных железобетонных свай. Хотя ГОСТ 19804-2012 указывает минимальное допустимое сечение 200х200 мм. Тем не менее, строительные компании часто предлагают сваи сечением 150х150 мм, которых даже нет в нормативных документах. Если же такие сваи выполнены из бетона, марка морозостойкости которого ниже F100, то срок эксплуатации таких конструкций не превысит 5-6 сезонов.

Подводя итог, можно сделать вывод, что забивные железобетонные сваи, при условии их соответствия строительным нормам и правилам, – хорошее, но довольно дорогое решение для фундамента.

В качестве альтернативы могут быть использованы винтовые сваи. Конечно, это решение также имеет определенные особенности, с которыми необходимо считаться (подробнее «Минусы свайно-винтового фундамента»), однако если участь слабые и сильные стороны такой конструкции как на этапе проектирования, так и на этапе строительства, возможно не только избежать проблем, но и добиться увеличения показателей эффективности, срока службы и т.п.