СВАЙНЫЕ ФУНДАМЕНТЫ - ДРУЗЬЯ ПЕРЕКРЫТИЙ МАРКО

Специалисты утверждают – свайный фундамента – самый прочный из всех известных видов фундамента. Такое утверждение основано, как правило, на том, что фундаменты многих современных небоскребов содержат большое число свай. Диаметр небосребных свай достигает 6 метров, а длина 65.  Для примера на картинке слева основные параметры фундамента самого высокого здания Европы – башни ЛАХТА ЦЕНТР в Санкт-Петербурге. 

У среднестатистического посетителя нашего сайта задача проще – построить загородный дом. Для конкретного человека выбор фундамента своего дома – одна из самых ответственных задач. Ошибки выбора исправить, как правило, сложно, а зачастую невозможно. 

Для частных домов проектировщики предлагают свайные фундаменты достаточно редко.  Общая масса такого дома, как правило, 150-250 тонн. Несущая способность одной буронабивной сваи диаметром 300 мм на песках средней плотности (таблица справа) составляет 1700 кг. Простой расчет показывает – для устройства фундамента загородного дома необходимо 100-120 буронабивных свай. При общей длине фундамента 50-60 м сваи приходится размещать с шагом не более 0,5 м. Выполнить такой “частокол” из сваи достаточно  сложно  и дорого.  

Приведенные оценки справедливы, если вся нагрузка от дома передается только на сваи. Пример на фотографии слева. Бетонная балка, которая связывает здесь сваи,  называется  ростверк.

Возможны два варианта исполнения ростверка. Высокий ростверк расположен выше уровня грунта, он фактически висит на сваях над поверхностью грунта. Поэтому его еще называют висячим.  В качестве высокого ростверка можно в некоторых случаях использовать  стальные  профили.  Именно  так  чаще  всего  поступают  при  устройстве фундамента с использованием винтовых свай, о котором я расскажу ниже.   

Низкий ростверк расположен ниже уровня грунта, его основание заглублено в грунт и лежит на песчаной подушке. Отсюда его второе название – лежачий. Площадь основания лежачего  ростверка принимает на себя  нагрузку от дома. Это позволяет значительно разгрузить сваи и сократить их число.  При такой конструкции мы фактически получаем мелкозаглубленный фундамент со свайным основанием. 

Число свай также можно уменьшить, если, увеличить площадь основания отдельной сваи. Для этого продвинутые строители используют разные способы, включая взрывной. В частном домостроении для этой цели удобно использовать специальный бур ТИСЭ.  который позволяет увеличить диаметр основания сваи до 600 мм.

Несущая способность забивной сваи сечением 200х200 мм на порядок выше и составляет 15-25 тонн. Для фундамента среднего по площади загородного дома таких свай потребуется не больше 20 штук. Этим во много объясняется повышенный интерес частных застройщиков к забивным сваям. Будьте  внимательны  – коммерческие интересы  компании,  которую  вы  собираетесь  привлечь  для  устройства  свайного  фундамента,  могут  число  необходимых  свай  резко  увеличить. 

Еще несколько лет назад единственным вариантом свай для частного застройщика были буронабивные сваи. Сегодня появились машины (копры), позволяющие забивать сваи на небольших участках.  Заводы железобетонных изделий выпускают сваи длиной до 10 м. В практике загородного домостроения используются сваи длиной до 6 м.

Арматуру оголовков забивных свай можно завести в ростверк. Это позволяет надежно связать ростверк со свайным основанием.  Именно так поступил застройщик на объекте, представленном на фотографиях. Здесь ростверк бетонировался одновременно со сборно-монолитным перекрытием МАРКО-АТЛАНТ. За одно бетонирование заказчик получил и ростверк и качественное бетонное основание для будущего пола. 

Решение об использовании свайного фундамента, как правило, принимает сам застройщик, исходя из особенностей своего участка или экономических соображений. Особенности участка чаще всего проявляются по результатам проведенных инженерно-геологических изысканий в виде слабых грунтов. К слабым геологи относят ил, сапропель, торф, глину низкой консистенции и некоторые другие. Даже если изыскания проведены специалистами, вам полезно подробно ознакомиться с из заключением. Скажем прямо, рекомендации “специалистов” могут учитывать финансовые интересы, стоящих за ними компаний по устройству свайных фундаментов.  

На слабых грунтах возможны два варианта фундамента – монолитная плавающая плита и сваи.  Оцените стоимость каждого варианта – это позволит вам принять взвешенное решение. 

По характеру работы сваи подразделяют:

• сваи-стойки, которые передают давление от зданий и сооружений на прочный грунт, расположенный под толщей слабого грунта,
• висячие сваи, передающие нагрузку на окружающий грунт через трение о боковые стенки.

К сваям-стойкам относятся сваи всех видов, опирающиеся на твердые грунты. Сваи-стойки, прорезая слои слабых грунтов, передают нагрузку своим основанием на глубоко расположенный прочный грунт, под которым чаще всего подразумеваются скальные породы. К висячим сваям относятся сваи, передающие нагрузку от дома преимущественно боковой поверхностью за счет сил трения по всей высоте сваи. На практике, чаще всего, имеет место сочетание этих двух состояний работы сваи. В частном домостроении применяются как сваи-стойки так и висячие сваи,  это в основном зависит от геологических условий.

На фотографии слева хорошо видно, как меняется высота свай-стоек в различных частях фундамента. расположенного на склоне. Это позволило выровнять фундамент по горизонту. Устройство опалубки ростверка для такого фундамента достаточно сложная задача для плотников. Отметим одно важное требование – нижние основания таких свай должны располагаться в одной горизонтальной плоскости (схема справа).  

Для устройства фундамента из забивных свай необходимо привлекать специализированную компанию. Фундамент из буронабивных свай вполне реально выполнить собственными силами. Поэтому расскажем об этом не самом сложном процессе более подробно.  

Буронабивная свая формируется непосредственно в предварительно пробуренной скважине. Как правило,  глубина скважины на 100 –150 мм больше глубины промерзания грунта в районе строительства. Для устройства скважины используют ручные буры различного диаметра, например,  упомянутый выше бур Тисэ. Гораздо быстрее справится с устройством скважин специализированный ямобур. 

По технологии исполнения различают два варианта буронабивных  свай. В первом бетон заливается непосредственно в  предварительно пробуренные скважины, стенки которой служат для будущей сваи опалубкой. Для устранения утечки в грунт цементного молочка стенки можно выстелить  рубероидом или жесткой полиэтиленовой пленкой. Если пленку перед применением сварить, полученный чехол используется как гидроизоляция фундамента.  Такой прием предотвратит: а) снижение прочностных качеств бетона и б) не позволит бетону “сцепиться” со стенками скважины. Последнее обстоятельство весьма важно для предотвращения выдавливания сваи силами морозного пучения (схема на картинке слева). Устройство фундамента таким способом возможно только для  достаточно прочных грунтов, которые встречаются не так часто. 

Гораздо чаще грунтовые стенки будущей сваи осыпаются или размываются грунтовыми водами. В таких случаях для устройства свай приходится использовать опалубку – съемную или несъемную.  В варианте съемной опалубки гладкую поверхность бетонной сваи формируют за счет использования временной металлической или пластиковой опалубки, которая снимается (сдергивается) со сваи через 1,5 – 2 часа после заполнения опалубки бетоном. За это время бетон успевает набрать достаточную прочность для того, чтобы формируемая свая не изменила при дальнейшем схватывании геометрических размеров.

Если при установке временная опалубка нивелируется в горизонтальной плоскости, полученное свайное поле легко устраняет вертикальные перепады поверхности участка. К недостаткам технологи следует отнести отсутствие какой-либо гидроизоляции не поверхности сформированной сваи, к достоинствам – возможность создания промежуточного слоя из песка между поверхностью сваи и стенками скважины. Такой слой значительно снижает негативное действие пучинистых грунтов на боковую поверхность сформированной сваи. 

В качестве несъемной опалубки для свай, как правило, используются трубы необходимого диаметра. При монтаже трубы легко нивелировать в горизонтальной плоскости, устраняя вертикальные перепады поверхности участка. В последнем случае важно следить за тем, чтобы глубина залегания основания сваи в любом месте участка на 100 – 150 мм превышала нормативную глубину промерзания грунта.

Канализационные и асбоцементные трубы либо ограниченны по диаметру, либо слишком тяжелы. Снять ограничения позволяет использование одноразовой опалубки для свай и колон из специального картона. Эта опалубка появилась в России совсем недавно и нашла широкое применение в практике частного домостроения. С использованием картонной опалубки возможно устройство свай диаметром до 1000 мм.

На участках с высоким уровнем грунтовых вод (фотография слева), скважины, а вслед за ними и турбы быстро заполняются водой. В этом случае перед бетонированием скважины воду необходимо откачать. Более надежный результат может быть достигнут, если основание трубы на 70 – 100 мм заполнить гидроизолирующим бетоном. Такой бетон можно приготовить на основе гидронапряженного цемента НЦ или за счет добавления в бетонную смесь жидкого стекла.

Трубы с бетонными пробками в основании превращаются в герметичный стакан, и удалять воду из скважины в этом случае не обязательно. В пробку можно забетонировать арматурный каркас сваи. В этом случае асбоцементная труба превращается в полноценную несъемную опалубку. 

Арматурный каркас сваи выполняет несколько функций:

• каркас является связующим звеном между сваей и железобетонным ростверком, и превращает в единое целое надземную и подземную части фундамента;
• арматурный каркас предотвращает возможный разрыв  буронабивной сваи  силами морозного пучения.

В качестве арматурных каркасов буронабивных свай удобно использовать треугольные арматурные каркасы ТРИГОН,  которые наша компания применяет при изготовлении балок сборно-монолитного перекрытия МАРКО. 

Для бетонирования скважин используется тяжелый бетон класса не ниже В 25.  Бетонирование каждой сваи ведется  непрерывно – время между  укладкой отдельных порций бетона не должно превышать одного часа. Начинать строительство на буронабивном фундаменте можно через 3 – 5 дней. Полностью нагружать фундамент можно только после полного схватывания бетона, то есть не ранее, чем через 28 суток после окончания бетонирования. Дом на фотографии справа построен на буронабивном фундаменте, который рабочие вручную бетонируют на фотографии слева. 

Первый вариант этой статьи был написан почти десять лет назад. В то, относительно недалекое время, мы ничего не знали о винтовых фундаментах. В последние несколько лет такие фундаменты активно отвоевывают место по строительным солнцем. Отметим сразу главный недостаток таких фундаментов – не существует достаточного опыта использования стальных винтовых свай применительно к различным грунтам и условиям эксплуатации. 

Коррозию металла никто не отменял, а коррозию сварных швов в особенности.  Как быстро в условиях именно вашего участка эта напасть расправится с винтовыми сваями одному богу известно.

Надеюсь вы понимаете , что коррозии нет необходимости “есть” вся сваю. Достаточно расправиться со сварным швом, которым к трубе сваи крепится ее лопасть. Специалистам известно, что именно сварочные швы в наибольшей степени подвержены коррозии.  Трудно понять мотивы, которыми руководствовался застройщик этого дома из газобетона. Газобетон, как известно, очень не дружит с любыми подвижками фундамента. 

Сборно-монолитные перекрытия МАРКО,  которые наша разрабатывает,  производит и монтирует больше десяти лет, уже в первом своем варианте с бетонными балками МАРКО-СТАНДАРТ начали “дружить” со свайными фундаментами. Фундаментам понравилась возможность без ограничений  менять форму периметра, а также “ручной” монтаж перекрытий без использования грузоподъемной техники.  Дружба окрепла после изобретения нашими специалистами перекрытия МАРКО-ПРОФИЛЬ, погонный метр балки которого весит меньше 5 кг. 

Последующие  разработки наших специалистов – перекрытия МАРКО-УНИВЕРСАЛ и особенно МАРКО-АТЛАНТ позволили свайным фундаментам и перекрытиям МАРКО подписать договор о вечной дружбе и сотрудничестве.  Эти перекрытия принесли свайным фундаментам теплые полы в составе опалубки перекрытия, снизили до нуля потери тепла через пол первого этажа. 

Дружба перекрытий МАРКО с фундаментами в том числе со свайными продолжается, и с ее результатами вы можете познакомиться в отдельном разделе сайта.  Если эти результаты Вам понравятся, используйте их на строительстве вашего дома.

Валерий Мартынюк – автор технологии МАРКО, директор по развитию компании МАРКО