Фундамент виступає основою будь-якої споруди, і від його якості безпосередньо залежить надійність і довговічність будівлі. Найчастіше підставу для нової будівлі створюють з бетонного розчину, яким заливають заздалегідь підготовлену яму, однак в умовах складних грунтів такі опори не дозволяють гарантувати стійкість споруди, і фундамент роблять з паль. Сьогодні ми поговоримо про пальових підставах для будівництва, розглянемо їх позитивні якості, недоліки і технологію монтажу.
Актуальність будівництва на пальовій підставі
Фундамент палі сьогодні облаштовують для зведення різних за призначенням споруд на слабких грунтах. Існує дві основні причини, через які для будівництва вибирають пристрій саме така підстава:
- 1. Слабкий верхній шар грунту. Грунти з глиною, піском, торф’яними домішками і перегноєм не дозволяють будувати надійні бетонні підстави. В таких умовах доводиться ставити опори, здатні переносити навантаження від споруди на більш стійкі шари землі, які розташовуються глибше.
- 2. Висока щільність грунту. Занадто твердий грунт сильно ускладнює завдання риття котловану для облаштування бетонного підстави. Установка паль дозволяє обійтися без земляних робіт, а тому істотно спрощує і здешевлює будівництво в цілому.
Існує три види пальових підстав, всі вони мають свої унікальні характеристики, особливості, переваги і недоліки:
- свайно-ростверкових;
- свайно-стрічковий;
- свайно-гвинтовий.
Пальово-ростверкових фундамент – характеристики і правила будівництва
Пальово-ростверкових фундамент являє собою занурені в землю стовпи прямокутної або округлої форми, поверх яких укладається бетонна балка, укріплена армованими елементами. Бетонний ростверк є монолітним, він виливається з цементного розчину і об’єднує собою всі встановлені в землі палі.
Для занурення паль в землю застосовують спеціальні вдавлюють механізми. Проводити земляні роботи для цього не потрібно, що спрощує і здешевлює процедуру монтажу в порівнянні з облаштуванням стрічкового фундаменту. Після розміщення паль на розрахунковій глибині їх необхідно обрізати під один рівень, після чого можна встановити ростверк, завдяки якому будівельні конструкції будуть створювати рівномірне навантаження на всі опори.
Як опори фундаменту можуть виступати порожнисті металеві труби, які дуже просто забити в землю. Після занурення в порожнині труб заливають бетонний розчин, щоб зробити конструкцію максимально надійною і захистити внутрішні частини металевих виробів від корозійних процесів. Такий фундамент ідеально підходить для зведення об’єктів з газобетону і каркасних споруд.
До плюсів свайно-ростверкових фундаменту відносять можливість облаштування такої підстави практично на будь-якому грунті, і незалежно від грунту опори будуть забезпечувати максимальну надійність і стійкість будівлі. Фундамент здатний витримувати навіть великі навантаження від споруд з істотним питомою вагою і не вимагає великих фінансових вкладень.
Пальово-ростверкових підстава є монолітним, завдяки чому в разі усадки грунту осяде вся конструкція, а не окремі її елементи, а значить руйнування не відбудеться. Зробити такий фундамент досить просто навіть самостійно, без допомоги професійних будівельників. Для цього навіть не доведеться готувати будівельна дільниця. Однак дуже важливо попередньо створити проект будівництва, розрахувати характеристики і кількість використовуваних паль. Через неправильний розрахунок може знизитися надійність будівлі і його довговічність.
До недоліків такого типу фундаменту можна віднести:
- неможливість будівництва на кам’янистих грунтах;
- більш висока вартість будівництва в порівнянні з іншими пальовими підставами;
- неможливість будівництва цокольних і підвальних приміщень.
При самостійному будівництві ростверк такого фундаменту створюється шляхом заливання бетоном монолітної стрічки. Всю процедуру монтажу прийнято розділяти на кілька важливих етапів. Спочатку виконується проектування, після чого на землю слід нанести розмітку майбутнього розташування пальових конструкцій.
У цих місцях слід пробурити лунки і встановити палі. Поверх них укладіть опалубку і всередині неї зробіть арматурний каркас. Всі елементи каркаса в підсумку повинні опинитися всередині бетонного розчину, тому під самі нижні прути необхідно укласти дерев’яні бруски. Після цього переходимо до бетонування. Ростверк краще заливати розчином пошарово, щоб знизити ймовірність появи повітряних кишень, здатних вкрай негативно позначитися на міцності конструкції.
Ширина ростверку повинна перевищувати ширину стін нового будинку, щоб підвищити стійкість споруди.
Щоб розрахувати необхідну кількість опорних елементів для будівництва, необхідно враховувати безліч чинників. Як приклад розглянемо будівництво невеликого одноповерхового об’єкта розміром 8х8 м. У проекті необхідно розрахувати приблизний вага всіх використовуваних будівельних матеріалів для зведення конструктивних елементів будівлі і облицювальних матеріалів. У нашому випадку візьмемо цифру в 30 000 кг.
Корисне навантаження об’єкта розраховується наступним чином:
Довжина будівлі х ширина будівлі х прийнятий коефіцієнт для житлових об’єктів (150). Тобто розрахунок буде виглядати наступним чином: 8х8х150 = 9 600 кг.
Тепер розраховуємо снігове навантаження:
8х8х180 (постійний коефіцієнт) = 11 520 кг.
Загальне навантаження на підставу такого об’єкта складе: 30 000 9 600 11 520 = 51 120 кг.
Отриману цифру потрібно розділити на допустиме навантаження на одну палю: 51 120/2000 = 25,56, округляємо до 26. Саме така кількість паль знадобиться, щоб зробити нову будівлю максимально надійним і стійким.
Відмінні риси свайно-стрічкового фундаменту і влаштування основи своїми силами
Другим типом опорного фундаменту є свайно-стрічковий. Він теж має свої плюси і мінуси, про які слід пам’ятати при проектуванні будівництва. Головними перевагами такої підстави є його економічність і простота монтажу. Всі необхідні будівельні роботи можна провести самостійно з використанням мінімальної кількості техніки і людських ресурсів. Навіть самі палі можна виготовити своїми руками і швидко встановити їх для подальшого будівництва.
Ще однією важливою перевагою свайно-стрічкового фундаменту є його здатність витримувати незначні поштовхи і переміщення грунту, що істотно збільшує надійність конструкцій, що зводяться на слабких грунтах. До недоліків такого фундаменту можна віднести необхідність попереднього виконання складних інженерних вишукувань на місцевості і розрахунків довжини, діаметру і глибини установки кожної опори окремо. Підвал в такому будинку зробити не вийде, а його підпілля потребують додаткового утеплення.
Такий фундамент складається з паль і ростверку – стрічки. Будівництво підстави виконати не дуже складно. Після проектування потрібно зробити розмітку місцевості і вбити по кутах майбутнього об’єкта прути, між якими натягується шнур. На землі відзначте місця розташування опор, а потім виройте котлован під стрічку. На дні котловану пробурити свердловини для подальшої установки паль і в вириті ями встановіть азбестоцементні труби, засипавши в них піску приблизно на 30 см.
У труби вставте по кілька металевих прутів, які повинні підніматися над землею на 20 см або близько того, після чого залийте в труби бетон пошарово, це потрібно, щоб не допустити появи повітряних кишень. Коли бетон застигне, можна встановлювати стрічку. Дно конструкції викладіть брусками завтовшки в 5 см, зверху покладіть сітку, яку потрібно буде зв’язати з елементами арматури опор. Тепер встановіть дерев’яні щити, укріплені розпірками і підкосами, які будуть виконувати роль опалубки. Її висота повинна бути трохи більше висоти майбутнього цоколя. Залишається тільки залити в опалубку бетон шарами, періодично утрамбовуючи розчин.
Пальово-гвинтове підставу – правила будівництва і характеристики
Для будівництва простого будинку відмінно підходять гвинтові підстави. Це опори, які з одного боку мають різьблення, тому їх просто ввинчивают в землю на необхідну глибину. Для визначення кількості опор, а також навантаження на кожну з них виконується розрахунок за формулою:
Площа будинку х (40 15хв). У цій формулі В – висота фасаду будівлі. Після цього на ділянці потрібно зробити розмітку і пробурити свердловини в місцях майбутньої установки опор. Свердловини повинні мати глибину в 20-30 см і діаметр менше діаметра використовуваних опор. Після цього залишається вкрутити палі в землю. Для цього можна використовувати спеціальний важіль або лом, у верхній частині опори для цього передбачені отвори.
При укрученні паль обов’язково потрібно використовувати рівень, щоб контролювати вертикальність розташування опор. При відхиленні більш ніж на 2 градуси паля не придатна для подальших будівельних робіт, а просто відкоригувати її положення неможливо. Для цього доведеться викручувати опору і встановлювати її вже в іншому місці.
Коли все опори будуть завантажені на розрахункову глибину, їх потрібно обрізати болгаркою під один рівень і в їх порожнини залити бетонний розчин. До обрізаним краях приварюють майданчики зі сталі, які необхідні для подальшої обв’язки опорних конструкцій. Обв’язка пальового фундаменту виконується металевим швелером або дерев’яним брусом. Вона об’єднує окремі опори в цілісну конструкцію і виступає основою для монтажу будівельних елементів споруди – чорнової підлоги і стін.
Поверх гвинтових опор теж може споруджуватися ростверк. Для цього зверху споруджується опалубка, в яку потрібно закласти арматуру і залити все шарами бетонного розчину.
Технологія будівництва на гвинтових підставах відрізняється дуже низькою вартістю. Вкрутити палі набагато дешевше, ніж будувати залізобетонна підстава або створювати інші пальові конструкції. Якщо дотримуватися нашу покрокову інструкцію, монтаж можна виконати самостійно, але дуже бажано попередньо домовитися про допомогу з 1-2 помічниками. Вкручувати палі тільки своїми силами дуже складно, хоч і не неможливо.
Сьогодні гвинтові опори часто застосовують для будівництва різних за призначенням споруд, так як вони практично не порушують структуру грунту, що дуже позитивно позначається на довговічності і надійності будівель. Такі опори можна ставити практично на будь-якому грунті, в тому числі на місцевості в безпосередній близькості від водойм і в заболочених ділянках.
Ще один плюс полягає в можливості виконувати монтажні роботи в будь-яку погоду. Гвинтові опори можна встановити влітку або взимку, при плюсовій або мінусовій температурі і навіть під час випадання опадів. Але і недоліків пальові підстави не позбавлені. Будівлі на металевих опорах довговічні тільки умовно. Звичайно, такі конструкції можуть зберігати свої технічні характеристики протягом 50, а іноді і 100 років, однак цього не завжди достатньо при зведенні капітальних об’єктів, особливо просторих житлових будинків.
Щоб побудувати хороший будинок на палях, обов’язково потрібно провести розрахунок необхідної їх кількості. При розрахунках слід враховувати такі характеристики, як несуча здатність грунту, розрахункова маса будинку, а також товщина використовуваних металевих опор. Щоб отримати всю цю інформацію, необхідно виконати на місцевості інженерні вишукування, провести пробне буріння і скласти проект на майбутнє будівництво. Самостійно впоратися з усіма цими роботами без досвіду і професійних знань можливо далеко не завжди, тому краще довіряти ці складні заходи професіоналів, які мають потрібну кваліфікацію.