Свайный фундамент для частного дома, виды, схема, расчёт и глубина

Свайный фундамент держит дом не всей площадью подошвы, как лента или плита, а отдельными опорами. Каждая свая проходит верхний слой, который зимой промерзает и вспучивается, и упирается в грунт, который не двигается. В Калуге граница промерзания в суглинках проходит на глубине около 1,3 метра, в песках глубже, до 1,7 метра.

Поэтому свая должна уйти ниже этой границы и встать в плотный слой. Всё остальное, вид свай, их число, шаг и то, чем их связать сверху, подбирают под вес дома и грунт конкретного участка.

Какие бывают сваи

Для частного дома используют четыре вида свай. Они отличаются материалом, способом погружения и тем, какую нагрузку выдерживают.

Винтовые сваи

Стальная труба с приваренной лопастью и острым наконечником. Сваю закручивают в грунт, лопасть работает как шуруп и упирается в плотный слой. Под жилой дом ставят сваи диаметром 89-108 мм со стенкой от 4 мм и лопастью 250-350 мм, длиной 2,5-3 метра. Тоньше, 57-76 мм, идут на заборы, террасы и навесы.

Плюс винтовых свай в скорости. Их ставят за день-два без тяжёлой техники, нагружать можно сразу. Минус в коррозии и в том, что они не любят камни в грунте и не годятся под тяжёлый каменный дом без ростверка.

Буронабивные сваи

Делаются прямо на участке. Бурят скважину диаметром 250-400 мм, опускают в неё каркас из арматуры, обычно 4 стержня диаметром 12 мм, и заливают бетоном. Если стенки скважины осыпаются или стоит вода, ставят обсадную трубу или рукав из гидроизоляции.

Такие сваи выдерживают больше винтовых и не ржавеют, поэтому под дома из газобетона, блоков и кирпича ставят именно их. Сверху их связывают монолитным ростверком. Минус в том, что бетону нужно время, а качество сильно зависит от бригады, плохо уплотнённый бетон в узкой скважине даёт пустоты.

Забивные железобетонные сваи

Готовые заводские сваи сечением 200×200 мм и больше. Их забивают молотом или вдавливают. Прочность у них заводская и предсказуемая, но нужна тяжёлая техника, а удары и вибрация опасны для соседних домов. В частном секторе их берут на слабых грунтах и под тяжёлые дома. Есть и щадящий вариант, когда бурильно-крановая машина сначала бурит скважину, а потом ставит в неё готовую сваю.

Сваи ТИСЭ

Разновидность буронабивных с уширением внизу. Специальным буром в нижней части скважины делают полость, и свая получается похожей на гриб вверх ногами. Уширение лучше держит нагрузку и сопротивляется выдёргиванию при пучении. Делают их вручную, поэтому качество зависит от аккуратности рабочих.

Схема и расчёт количества свай

Сколько нужно свай на дом, считают двумя способами, и берут большее число.

Первый способ по конструкции. Сваи обязательно ставят под всеми углами дома и на всех пересечениях несущих стен. Между ними ставят промежуточные с таким шагом, чтобы не прогибалась обвязка или ростверк. Для обвязки из бруса 150×150 или 200×200 шаг обычно не больше 2-2,5 метра.

Второй способ по нагрузке. Считают вес дома с мебелью, людьми и снегом на крыше, делят на несущую способность одной сваи с запасом. Несущая способность зависит от сваи и грунта, её берут из расчёта по геологии или проверяют пробным закручиванием и испытанием.

Пример расчёта для каркасного дома 8×10

Одноэтажный каркасный дом 8×10 метров с холодным чердаком, одной продольной и одной поперечной несущей стеной. Нагрузки взяты ориентировочно, для понимания порядка цифр. Настоящий расчёт делает конструктор по проекту.

Свая 108 мм с лопастью 300 мм в тугопластичном суглинке на глубине 2,5-3 метра держит порядка 5 тонн с запасом, точнее говорит расчёт. По нагрузке хватило бы 10 свай. Но по конструкции, углы, пересечения и шаг 2,5 метра, выходит 20. Ставят 20, и у каждой сваи остаётся двойной запас.

Для лёгкого каркасного или брусового дома число свай почти всегда задаёт шаг обвязки, а не вес. А для дома из газобетона всё наоборот. Он тяжелее каркасного в три-четыре раза, и сваи под него считают по нагрузке, а шаг подбирают так, чтобы ростверк между ними не трескался.

Расстояние между сваями

• Максимальный шаг задаёт обвязка или ростверк. Для деревянной обвязки 2-2,5 метра, для монолитного ростверка до 3 метров по расчёту.
• Минимальное расстояние задаёт СП 24.13330.2021 «Свайные фундаменты». Между стволами буровых и набивных свай должно быть не меньше метра в свету, у винтовых свай не должны пересекаться зоны грунта под лопастями. При обычном для частного дома шаге это правило выполняется само.
• Отдельные сваи ставят под печь, камин, лестницу на второй этаж, крыльцо и террасу. Нагрузка от них сосредоточена в одной точке.

Чем связать сваи сверху, обвязка или ростверк

Сваи сами по себе это отдельные точки. Чтобы дом стоял на них как на едином основании, их связывают сверху. От этого узла зависит, как нагрузка от стен распределится по сваям.

Обвязка под лёгкий дом

• Брус 150×150 или 200×200 мм. Самый частый вариант под каркас и брус. Брус антисептируют, между ним и оголовком кладут гидроизоляцию, крепят к оголовку болтами или глухарями. Углы соединяют в лапу или в полдерева.
• Швеллер или двутавр. Металлическую обвязку приваривают к оголовкам. Она жёстче деревянной, позволяет увеличить шаг свай и не гниёт, но её нужно красить, а к дереву каркаса крепить через прокладку.
• Комбинированная. Швеллер по сваям, на нём брус обвязки каркаса. Так делают на больших домах и при шаге свай больше 2,5 метра.

Ростверк под каменный дом

Ростверк это монолитная железобетонная балка, которая лежит на сваях по всем несущим стенам. Обычно его сечение 300-400 мм в ширину и 400-600 мм в высоту, армирование по расчёту, как правило по два-три стержня диаметром 12-14 мм сверху и снизу и хомуты. Выпуски арматуры из свай заводят внутрь ростверка, и всё бетонируют за один раз.

Ростверк бывает висячим, когда под ним оставляют зазор или мягкую подушку, и лежащим на грунте. На пучинистых суглинках, которых в области много, ростверк лучше не класть прямо на грунт. Иначе зимой вспучившийся грунт давит на балку снизу, и вся работа свай против пучения теряет смысл. Под ростверком делают подушку из песка или пенополистирола, которая гасит это давление.

Если вместе с ростверком заливают плиту по грунту, под неё отсыпают и трамбуют песок слоями, кладут утеплитель и гидроизоляцию. Получается ровный тёплый пол первого этажа, а нагрузку от стен по-прежнему несут сваи.

Глубина заложения в Калужской области

Свая должна стоять ниже нормативной глубины промерзания. По СП 22.13330 её считают по формуле, где учитывается тип грунта и сумма отрицательных температур зимы. Для Калуги получается так.

• глины и суглинки около 1,28 м;
• супеси и мелкие пески около 1,56 м;
• крупные и средние пески около 1,67 м;
• крупнообломочные грунты около 1,89 м.

Это не глубина сваи, а нижняя граница, выше которой нижний конец сваи стоять не должен. Саму длину подбирают так, чтобы лопасть или пята сваи ушла ещё на 0,3-0,5 метра ниже и встала в плотный грунт. Поэтому в Калужской области под дом чаще всего идут сваи длиной 2,5-3 метра, а на торфе и насыпных грунтах до 4-6 метров.

Самая частая проблема региона это пучинистые суглинки. Вода в них зимой замерзает, грунт расширяется и тянет сваю за боковую поверхность вверх. Против этого работают лопасть или уширение внизу, гладкая поверхность сваи в зоне промерзания и утеплённая отмостка, которая уменьшает промерзание вокруг дома.

Как сделать свайный фундамент по шагам

1. Геология или пробное бурение. Для каменного дома нужна геология, для лёгкого хватает пробного закручивания в нескольких точках. Без этого не понять, где плотный слой.
2. Проект и схема свай. Расчёт нагрузок, тип, диаметр и длина свай, шаг, узел обвязки или ростверка.
3. Разметка. Оси дома выносят на участок, точки свай отмечают колышками.
4. Погружение свай. Винтовые закручивают, под буронабивные бурят скважины, ставят арматуру и бетонируют.
5. Обрезка по нивелиру. Все оголовки выводят на одну отметку. Ошибка в два сантиметра здесь потом видна в полах и дверях.
6. Обвязка или ростверк. Под каркас и брус кладут обвязку из бруса или швеллера, под газобетон вяжут арматуру и заливают монолитный ростверк.
7. Гидроизоляция и цоколь. Между ростверком и стеной кладут гидроизоляцию, цоколь закрывают и утепляют, вокруг делают отмостку.

Пробное закручивание и испытание свай

Длину и несущую способность сваи нельзя угадать по соседнему участку. Даже в одном посёлке грунт меняется через сто метров, особенно в поймах рек и на месте бывших огородов.

Пробное закручивание делают перед заказом всех свай. Одну-две сваи закручивают в разных углах будущего дома до упора, записывают глубину и усилие на последних оборотах. Если плотный слой оказался глубже, сразу заказывают более длинные сваи или наращивают их. Это стоит как одна-две сваи, а избавляет от перекоса.

Статическое испытание нужно для тяжёлых домов и сомнительных грунтов. Сваю нагружают домкратом с упором или пригрузом ступенями и смотрят, на сколько она садится под каждой ступенью. По результату конструктор уточняет, сколько реально держит одна свая на этом участке, и может сократить их число или, наоборот, добавить.

Для буронабивных свай под газобетон лучший вариант это инженерно-геологические изыскания до проекта. Скважины на участке покажут, какие слои грунта на какой глубине, есть ли вода и где плотный слой. Без этого свайно-ростверковый фундамент под каменный дом считают по усреднённым данным с большим запасом, а запас стоит денег.

Как защитить винтовые сваи от коррозии

Срок службы винтовой сваи определяет не сталь, а то, как быстро её съест ржавчина. В обычном суглинке без блуждающих токов свая с толстой стенкой и хорошим покрытием служит десятилетиями, а тонкая некрашеная может прогнить гораздо раньше. Вот что реально продлевает жизнь сваи.

• Толщина стенки. Под жилой дом от 4 мм. Каждый лишний миллиметр это запас на коррозию.
• Заводское покрытие. Двухкомпонентная эпоксидная или полиуретановая эмаль, горячее цинкование. Покрытие, нанесённое кистью на участке, держится хуже.
• Бетон внутри. После закручивания полость заливают раствором. Внутренняя стенка перестаёт ржаветь от конденсата, а свая становится жёстче.
• Окраска надземной части. Зона от земли до оголовка ржавеет быстрее всего, там чередуются сырость и воздух. Её красят после монтажа и обновляют покраску при осмотрах.
• Проверка грунта. Рядом с железной дорогой, трансформаторной подстанцией или на болотистых грунтах коррозия идёт быстрее. Там лучше бетонные сваи.

Можно ли ставить сваи зимой

Винтовые сваи можно закручивать и зимой. Если грунт промёрз неглубоко, его сначала проходят буром на глубину промёрзшего слоя, потом закручивают сваю. Обвязку и каркас ставят сразу. Главное, чтобы оголовки резали по нивелиру уже после того, как все сваи на месте.

Буронабивные сваи и ростверк зимой делают с прогревом бетона и противоморозными добавками. Это дороже и требует контроля температуры. Если сроки позволяют, бетонные работы лучше перенести на тёплый сезон, а зиму использовать для проекта, геологии и согласований.

Плюсы и минусы свайного фундамента

Сваи не лучше и не хуже ленты или плиты. Он лучше там, где грунт сверху слабый или мокрый, участок на склоне, а дом лёгкий. Под тяжёлый дом на сухом ровном участке часто выгоднее плита или лента, и это видно в сравнении смет.

Отмостка и цоколь

Фундамент на сваях не заканчивается на самих сваях. Чтобы дом был тёплым, а сваи работали без пучения, нужны ещё две вещи.

Отмостка шириной от метра идёт по всему периметру с уклоном от дома. Под ней кладут песок и утеплитель ЭППС толщиной 50-100 мм. Утеплённая отмостка не даёт грунту возле дома промерзать глубоко, и пучение у фундамента заметно меньше. Без отмостки вода с крыши уходит прямо под сваи и ростверк.

Цоколь у дома на ростверке оформляют как у дома на ленте. Ростверк утепляют снаружи ЭППС и закрывают штукатуркой, плиткой или панелями. У лёгкого дома на винтовых сваях цоколь это декоративный короб из панелей, профлиста или кирпича на мелкой ленте, обязательно с продухами. Подробнее про утепление пола и вводы сетей в доме на сваях мы писали в статье о доме на сваях.

Требования к фундаменту на сваях

• Нижний конец свай ниже нормативной глубины промерзания и в плотном грунте.
• Несущая способность каждой сваи с запасом больше приходящейся на неё нагрузки.
• Оголовки в одном уровне, отклонение от вертикали в пределах допуска проекта.
• Стальные сваи с антикоррозионным покрытием, полость залита бетоном.
• Ростверк под каменные стены монолитный, связанный с арматурой свай.
• Гидроизоляция между фундаментом и стеной, отмостка по периметру.

Типичные ошибки

• Сваи без пробного закручивания. Заказали все одной длины, а плотный слой глубже. Часть свай висит в мягком грунте и садится.
• Тонкие сваи под жилой дом. Сваи 57-76 мм рассчитаны на заборы и террасы.
• Каменный дом на металлической обвязке. Швеллер между сваями прогибается, газобетон трескается. Нужен монолитный ростверк.
• Ростверк, лежащий на грунте. Если ростверк заливают прямо на пучинистый суглинок без зазора или подушки, грунт зимой давит на него снизу. Под ростверком делают подушку из песка или оставляют зазор по проекту.
• Буронабивная свая без арматуры или с водой в скважине. Бетон расслаивается, свая получается слабее расчётной.
• Нет отмостки. Вода с крыши уходит под фундамент, промерзание и пучение растут.

Сваи под пристройку, гараж, баню и забор

Сваи хороши не только под дом. Для лёгких построек на участке это часто самый удобный фундамент.

• Пристройка к дому. Ставится на свои сваи и отделяется от основного фундамента деформационным швом. Дом и пристройка садятся по-разному, жёсткая связка оторвёт одно от другого. Винтовые сваи можно закрутить вплотную к старому фундаменту, не подкапывая его.
• Баня. Каркасная или брусовая баня встаёт на винтовые сваи как маленький дом. Под печь отдельная группа свай со своей площадкой.
• Гараж. Под лёгкий каркасный гараж подходят сваи с обвязкой и деревянный пол, но под машину чаще делают бетонный пол, а значит, лучше мелкая лента или плита. Под гараж из блоков ростверк обязателен.
• Терраса и веранда. Сваи 76-89 мм с шагом 1,5-2 метра, обвязка и лаги.
• Забор. Сваи 57-76 мм под каждый столб, иногда с ростверком под забор с кирпичными столбами. Глубина та же, ниже промерзания, иначе столбы зимой выдавит.

Как принять фундамент на сваях у подрядчика

Самые важные работы на фундаменте потом скрыты обвязкой, ростверком и полом. Проверить их нужно до того, как они исчезнут.

• Акт с глубиной каждой сваи. Глубина ниже промерзания и близкая у соседних свай, без провалов.
• Сваи вертикальны, это проверяют уровнем на каждой.
• Оголовки на одной отметке, проверка нивелиром в нескольких точках.
• Полость винтовых свай залита бетоном, оголовки приварены по всему периметру.
• Надземная часть стальных свай окрашена.
• Для буронабивных свай акт на арматурные каркасы до бетонирования и документы на бетон с маркой.
• Арматура ростверка связана с выпусками свай, защитный слой бетона выдержан.
• Между фундаментом и стеной уложена гидроизоляция.

Если подрядчик не готов показать сваи до закрытия обвязкой или не ведёт актов, это повод насторожиться. На фундаменте экономить проверки нельзя, исправить его потом дороже всего.

Сваи, лента или плита

Сваи не единственный ответ на вопрос «на чём ставить дом». Выбор зависит от трёх вещей.

Окончательно решают по геологии и сравнению смет. Часто оказывается, что под дом из газобетона плита стоит примерно как сваи с ростверком, но даёт сразу готовый тёплый пол, а на сложном грунте сваи выигрывают, потому что не нужно менять грунт под всей площадью дома.

Цена за сваю и за фундамент

Цена фундамента на сваях складывается из свай, их погружения, обвязки или ростверка, доставки и подъезда техники. Ориентир по винтовым сваям под каркасный или брусовой дом в Калуге.

Цены ориентировочные, точная смета после расчёта по вашему проекту. На цену сильнее всего влияют длина свай, которую показывает пробное закручивание, и обвязка. Свайно-ростверковый фундамент под дом из газобетона считают только по проекту, он зависит от числа и длины свай, сечения ростверка и того, будет ли плита по грунту. Сравнить варианты фундамента для своего дома можно в калькуляторе стоимости.

Что предлагает GTS-STROY

Мы делаем фундаменты на винтовых сваях под каркасные и брусовые дома, бани и пристройки и свайно-ростверковые с плитой по грунту под дома из газобетона. Тип фундамента подбираем по участку и дому, к договору прикладываем детальную смету, цена после подписания не меняется. Оплата по факту выполнения этапа, гарантия 5 лет на все работы.

Все виды фундаментов, которые мы делаем, собраны на странице фундаментов под ключ.