Большую роль в этом выборе типа фундамента играет технико-экономический расчёт строительства дома. Помимо этого, существуют такие объективные обстоятельства, как несущая способность грунта.
Ленточные фундаменты возводят на плотных почвах, а сваи целесообразно применять на слабых, пучинистых грунтовых основаниях.
Какой фундамент лучше — свайный или ленточный? Попробуем разобраться.
Описание оснований на сваях
По конструктивному решению сваи представляют собой прочные столбы, забитые, вкрученные или вставленные в землю и опирающиеся на плотные слои грунта ниже точки промерзания. В верхней части все оголовки столбов связаны между собой горизонтальным ростверком, который служит для равномерного распределения весовой нагрузки от стен между ними.
По способу установки и исполнению различают три основных вида свай:
- забивные;
- винтовые;
- буронабивные.
Они могут быть изготовлены из:
- древесных стволов;
- металлопроката;
- не армированного бетона;
- железобетона заводской формовки.
Стоит сразу сказать, что на сегодняшний день свайные опоры из дерева применяют очень редко и только для временных сооружений, эксплуатация которых рассчитана не более чем на 2-3 года.
Забивные сваи. Опоры этого типа изготавливают в заводских условиях из железобетона и забивают в землю при помощи специальной строительной техники (подробнее по теме можно почитать тут). Технология забивных свай применяется в многоэтажном строительстве и при возведении массивных больших зданий в частном.
В качестве ростверка в большинстве случаев применяется мелкозаглубленный фундамент. Забивные железобетонные опоры отличаются высоким уровнем надежности, но требуют самых больших затрат, связанных с высокой стоимостью материалов и привлечением специальной техники.
Винтовые сваи. Изготавливаются из стального трубного металлопроката. Представляют собой конструкцию из стальной трубы с заостренным концом, выше которого приварены винтовые лопасти. Винтовые опоры могут применяться на любых типах грунта, кроме заболоченных торфяников и с большим содержанием камня.
Могут устанавливаться вручную или механизированным способом. В качестве ростверка используют стальной прокат в виде швеллера, двутавра или профилированных труб. Допускается устройство ростверка из железобетона или в виде мелкозаглубленной ленты.
Буронабивные опоры. Для установки свайного основания этого типа выкапываются скважины расчетного диаметра на глубину промерзания грунта. В них насыпается песчано-щебневая подушка и устанавливается пустотелая опалубка из труб или свернутого листового материала. Внутри конструкции монтируется армирующий каркас и заливается бетонная смесь. После твердения бетона верхняя часть опор связывается бетонным ростверком.
Благодаря повышенной несущей способности, буронабивные опоры широко применяют для строительства одно и двухэтажных каменных зданий в частном строительстве. Отличная устойчивость конструкции позволяет осуществлять строительство на любых типах грунта.
Заглубление
Некоторые люди наивно полагают, что если речь идет о скоромном деревянном домике, то заглублять фундамент не нужно. Мол что ему сделается от небольшого сарайчика. Увы, основание дома всегда должно быть ниже глубины промерзания. В противном случае фундамент поедет, поплывет и полностью деформируется через несколько лет.
Поэтому и тут сэкономить не получится. Либо делать полноценное бетонное основание, либо выбрать сваи.
Описание фундаментов ленточного типа
Представляют собой массивные строительные конструкции из железобетона, блоков, камня или кирпича. По внешней конфигурации такой фундамент представляет собой сплошную опору для стен в виде плоской ленты. Использование большого количества материалов делает возведение ленточного основания трудоемким и дорогостоящим мероприятием.
Вся весовая нагрузка от строительных конструкций здания передается на каменную ленту и равномерно распределяется на грунт.
На устойчивых плотных грунтах может применяться для любых зданий высотой до 5-ти этажей. При слабой почве, наличии пучинистости и горизонтальных подвижек предельная высота дома до 2-х этажей.
Не рекомендуется применение на заболоченных и глинистых почвах.
Устройство ленточного фундамента требует организации и проведения больших объемов земляных работ. Однако, при наличии подвальных помещений или большого погреба, эти усилия будут оправданными. В отличие от свайных оснований, лента требует устройства песчано-щебеночной подушки, установки опалубки и монтажа армирующих каркасов.
Утепление цоколя
И снова поклонники бетона твердят, что с бетонным фундаментом проблем будет меньше. Увы, но нет. Требования по утеплению и изоляции коммуникаций для всех типов оснований одинаковые. Поэтому не стоит надеяться, что с бетонным основанием головной боли будет меньше.
Не обойтись и без отделочных материалов. Что бетон что зашитые сваи придется покрыть сайдингом, натуральным камней или панелями из фибробетона или другого материала. Соответственно в этом вопросе вообще нет победителя. Быть может разительный разрыв будет в стоимости.
Достоинства и недостатки свайных фундаментов
Для подготовки базы сравнения по теме того, что лучше, ленточный фундамент или винтовые сваи, необходимо, для начала, определить преимущества и слабые стороны свайных опор. Плюсы:
- себестоимость на 25-30% ниже, чем у ленточных конструкций;
- быстрые сроки возведения опорной конструкции;
- возможность строительства на большинстве типов грунта;
- высокий уровень устойчивости и долговечность;
- отсутствие земляных работ и использования насыпных нерудных материалов;
- выполнение работ в любое время года, даже при отрицательных температурах;
- способность выдерживать большие весовые нагрузки.
Несмотря на большое количество положительных качеств свайного фундамента, есть у этих конструкций и несколько недостатков:
- невозможность установки свай в каменистых и скальных грунтах;
- отсутствие подвальных помещений под зданием на свайном фундаменте;
- необходимость утепления свободного пространства под полом монтажа цокольной стенки.
При незнании требований к изготовлению свай, можно выбрать и купить материал низкого качества. Например, металлические винтовые изделия с тонкой стенкой трубы, плохо приваренными лопастями или конструкции, не отвечающей вашему типу грунта. Поэтому приобретение материала лучше доверить специалисту, который будет выполнять монтажные работы.
Теплота пола
Есть мнение, что бетонный фундамент позволит забыть о холодных полах, а винтовые сваи будут постоянно продуваться. Это не так, и вот почему:
- Бетон обладает высокими показателями теплопроводности, поэтому все накопленное тепло он также быстро теряет.
- Так как его теплопроводность выше, чем у грунта, то и промерзать он будет быстрее, а значит будет и охлаждать пол в доме.
- Если во время укладки фундамента не подготовить слой гидроизоляции, то бетонная конструкция будет еще и постоянно намокать. А значит и пол будет еще холоднее.
Таким образом бетонный фундамент становится лишь преградой для ветра. Но он никак не сделает пол теплее. Таких же результатов можно добиться, зашив сваи. Кроме этого винтовые сваи позволяют обустроить более простую вентиляционную систему. Значит, земля будет суше, а пол теплее.
Плюсы и минусы ленточных фундаментов
Главное преимущество ленточного фундамента заключается в возможности обустройства подвальных помещений и качественного утепления нижней части здания. В подвале или цокольном этаже можно проложить инженерные коммуникации, сделать незамерзающий ввод водопровода и организовать несколько помещений хозяйственного назначения.
Несмотря на большие объемы земляных и монтажных работ, возведение фундамента в виде ленты можно выполнить самостоятельно, пригласив для этого 2-3 помощника. Из специальных строительных механизмов вам потребуется только бетономешалка и вибрационное устройство для уплотнения бетона. Для рытья котлована можно просто нанять экскаватор.
Правильно сделанный ленточный фундамент отличается долговечностью и может служить до 150 лет, несмотря на любые внешние негативные воздействия. Слой гидравлической изоляции защитит строение от грунтовых и талых вод, а теплоизоляция снизит потери тепла.
В то же время, несмотря на перечисленный ряд достоинств, основания ленточного типа имеют несколько существенных недостатков, среди которых:
- большие трудозатраты при производстве работ на всех этапах;
- длительный процесс строительства, связанный с большими объемами земляных работ и сроками твердения бетона (технологию мы описали здесь);
- высокая себестоимость строительства;
- невозможность возведения на некоторых видах грунта;
- необходимость непрерывности процесса при заливке бетона.
Но если принять во внимание отзывы застройщиков, то перечисленные недостатки полностью оправданы высоким уровнем надежности конструкции и наличием подвала.
Надежность
Хоть бетон и выглядит куда надежнее свай, это никак не говорит о его реальных характеристиках. Во-первых, бетон нужно еще правильно уложить, чтобы он равномерно твердел. А это занимает до 28 дней. Разумеется следить за бетонным основанием на протяжении почти месяца должны будете вы сами. Если нарушить меры предосторожности, то вся работа будет насмарку. Но даже если ошибку допустили сами строители, как потом доказать, что это не вы гуляли по незастывшему основанию, а у них руки оказались совсем не из плеч?
С винтовыми сваями все проще. Сделали работу, посмотрел, принял. Сразу видны все косяки, которые на месте можно попросить исправить. Не нужно ждать неделями, чтобы вообще оценить качество сборки. Да и не придется укрывать их от солнечного света. Таким образом с наибольшей вероятностью вам построят неправильную «ленточку», а это значит, что и надежность ее будет на низком уровне.
Сравнение двух фундаментов
Какой фундамент лучше, ленточный или свайно-винтовой? Если говорить честно, то ленточные фундаменты применяют при строительстве зданий как традиционную конструкцию, которая показала хорошие результаты в течение длительного времени.
Однако, практика показывает, что свайные опоры обладают более высокой несущей способность. Попробуем сравнить две эти конструкции по таким показателям как:
- финансовые затраты;
- сроки строительства и трудозатраты при возведении;
- возможность применения;
- технологичность и сезонность.
Финансовые затраты
Какой фундамент — дешевле ленточный или свайный? При строительстве ленточного основания присутствуют расходы, которые не требуются для свайных конструкций:
- выемка грунта и его планировка, складирование и вывоз;
- транспортные расходы на доставку оснастки, арматуры и бетонной смеси;
- засыпка песчано-гравийной подушки и ее уплотнение;
- бетонирование или установка блоков при помощи грузоподъемной техники.
Итого, ленточный фундамент обходится значительно дороже.
Сроки строительства и трудозатраты
Конструкция ленточного фундамента намного сложнее по своему устройству. При его возведении потребуется время на выполнение земляных работ, установку опалубки и арматурного каркаса, устройство подстилающей подушки, заливку бетона. После этого придется подождать, пока бетонная смесь схватится должным образом, и приступить к гидроизоляционным работам.
В свайном основании достаточно ввинтить, забить или установить сваи и обвязать их ростверком. Работы выполняются в несколько раз быстрее.
Возможность применения
Для свайных оснований ограничения по применению в зависимости от типа грунта практически отсутствуют. Исключением являются заболоченные торфяники, на которых обычно никто ничего не строит. А вот применение ленточного зависит от глубины его заложения.
Если подошва конструкции опирается на плотные слои грунта ниже точки промерзания, то на ленту воздействуют только боковые нагрузки и его устойчивость зависит от степени армирования, то есть прочности железобетона. Мелкозаглубленные фундаменты можно применять только на устойчивой плотной почве с небольшой глубиной промерзания и глубоким залеганием грунтовых вод.
При наличии сложного рельефа участка, с уклоном или перепадами высот, стоимость ленточного фундамента резко возрастает, в то время как свайное основание позволяет решить вопрос без особых проблем.
Цена вопроса
Предположим мы решили построить небольшой деревянный домик 8х10. Для организации конструкции из винтовых свай нам нужно будет потратиться на доставку материалов, установку, геологические экспертизы и на сами сваи. В итоге на фундамент из винтовых свай уйдет приблизительно 70 000 рублей. Самые внушительные графы расходов будут приходиться на 16 свай (каждая примерно по 2 250 рублей) и на их монтаж (примерно 38 000).
Ну а если мы заходим возвести ленточный фундамент, то придется увеличить список всего необходимого вдвое. Если инженерно-геологические изыскания для свай обойдутся в 2 500 рублей, то для расчета ленточного фундамента придется заплатить уже 55 000 рублей. Добавляется:
- Армирование (около 7 000). А сама арматура на наш домик будет стоит около 40 000.
- Заливка бетоном (еще 33 000 рублей). Ну и разумеется нужен сам раствор. Он обойдется еще в 50 000 рублей.
- Гидроизоляция (без нее никуда, поэтому придется потратить как минимум 12 000).
- Фанера и бурс (это еще минимум 15 000).
Продолжать список можно дольше. В конечном счете такой фундамент влетит не просто в копеечку, а в 270 000 рублей или больше.
И это еще не все. Вы можете определить качество бетона «на глазок»? А как поймать момент, когда начинает укладываться арматура? Подрядчики практически всегда используют более дешевые материалы. Поэтому такое бетонное основание обойдется уж слишком дорого. Сваи проверить намного проще. Да и их монтаж обычно без проблем выполняется на глазах заказчика.
Критерии выбора
Не совсем верно говорить о том, какой фундамент лучше. Просто каждый тип основания (ленточный или свайный) имеет свои особенности и подходит для конкретного вида грунта. Правильно выбрать тип фундамента позволит объективная оценка следующих аспектов:
- особенности грунта;
- особенности и типа строящегося объекта;
- своеобразия каждого из типов фундамента;
- финансовых возможностей, размеров участка стройплощадки и т. д.
Прежде чем отдавать предпочтение тому или иному типу основания, следует провести тщательные геологические изыскания и взять пробы грунта в разное время года. Желательно, чтобы анализ проводил профессионал. На основании полученных данных принимается решение о выборе типа фундамента.
Оценить, насколько последний окажется выгодным, поможет расчет нагрузки, которую здание оказывает на фундамент. Также важными моментами являются наличие или отсутствие подвала, этажность и назначение строения.
Эти и многие другие расчеты ложатся в основу проектной документации. На основании нее составляется план фундамента, в котором отражаются его тип, ширина, глубина, особенности конфигурации, шаг свай, форма и размеры, особенности сечения последних.
Резюме
Технологически возведение замкнутого контура ленты проще, чем у основания со сваями. Однако при этом потребуется большое количество материалов. Тем не менее такие конструкции пользуются популярностью у многих застройщиков. В большинстве случаев для заборов с кирпичными столбами сооружается именно ленточное основание.
На участках со сложным рельефом и слабыми грунтами предпочтение отдается фундаментным сооружениям на базе свай, поскольку альтернативы здесь попросту не существует. В любом случае, выбор основания для дома должен учитывать гидрогеологические и геологические особенности местности, где происходит строительство.
Отличительные особенности грунта, которые необходимо учесть
- Скальные и каменистые грунты служат отличной площадкой для строительства, потому что вода не может подмыть их, также им не страшен мороз.
- Глинистые. Существует три вида этих грунтов: глина, суглинок и супесь. Все три являются достаточно плохим выбором места под строительство, потому что сильно подвержены деформации и воздействию воды, имеет маленькую плотность.
- Песчаные. Они хорошо пропускают жидкости, то есть вода не застаивается и не угрожает зданию, их можно утрамбовать и, таким образом, повысить плотность. Подразделяются на следующие виды: гравелистые, песок средней фракции и мелкий пылеватый песок.
- Органические. Пожалуй, с ними возникает наибольшее количество проблем, они сильно деформируются, проседают, имеют рыхлую консистенцию.
Виды опор
Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:
По области применения
Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.
Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:
- Капитальное строительство.
- Индивидуальное жилое строительство.
- Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
- Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
- Ангары.
- Теплицы.
- Заборы или ограждения и т.д.
Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.
Размеры
Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.
Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.
В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.
Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.
Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.
Количество лопастей
Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.
Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.
Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.
Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.
При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.
Наконечники
Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.
Существуют:
- Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
- Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.
Материал изготовления
Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.
Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.
Тип защитного покрытия
Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.
Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.
Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.
Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.
