Обвязывать свайный фундамент необходимо для обеспечения его устойчивости и равномерного распределения нагрузок от здания. Это поможет избежать неравномерного оседания и повысит долговечность конструкции, так как свяжет отдельные сваи в единую систему.
Кроме того, обвязка способствует защите свай от воздействия внешних факторов, таких как вода и осадки, что снижает риск коррозии и других негативных последствий. Таким образом, обвязка является важным этапом в строительстве на сваях.
Нужна ли обвязка свайно-винтового фундамента?
Свайно-винтовой фундамент – один из наиболее распространенных типов фундамента, его обустраивают в качестве основы для сооружений разного типа и назначения на любых типах грунта. Причина популярности свайно-винтового фундамента состоит еще и в том, что его можно возводить на сложных участках, например, с высоким уровнем грунтовых вод, пучнистостью грунта, промерзанием почвы в глубоких слоях. Свайно-винтовой фундамент превосходит по эксплуатационным характеристикам любые другие типы основания. Для гарантии его надежности, устойчивости к дополнительному давлению, помимо непосредственно давления массы строения, а также для длительной безопасной эксплуатации необходима выполнить его обвязку.
Особенности свайно-винтового фундамента
- массивностью будущего строения;
- составом грунта;
- глубиной промерзания почвы;
- уровнем залегания грунтовых вод.
Конечно, винтовые сваи надежны и устойчивы сами по себе. Но если у вас возникает вопрос о том, нужна ли обвязка свайно-винтового фундамента, то ответ однозначен: безусловно, она необходима. Свайно-винтовое поле возводится за несколько дней, после чего нужно переходить к обвязке.
Зачем нужно обвязывать свайно-винтовой фундамент
Свайно-винтовое основание будущего строения состоит из отдельных винтовых опор, которые вкручены в грунт согласно разработанному проекту на определенную глубину и с определенным расстоянием друг от друга. Винтовые сваи сами по себе обладают высокой несущей способностью: при их вкручивании в грунт лопасти опор упираются в плотные слои, что гарантирует их устойчивость.
Но даже самый тщательно разработанный проект и установка свай в соответствии со всеми расчетами и проведенными испытаниями не гарантирует, что со временем часть из них не даст усадку. Причем усадку может дать любое количество винтовых свай в любом порядке, и усадка будет не равномерной, а разной, так как движение почвы или грунтовых вод повлияет на целостность грунта и изменение в его однородности, уровне промерзания и так далее. То есть, сваи, установленные на одном уровне, но не обвязанные, со временем могут дать разную усадку, и в итоге фундамент начнет «плясать».
Без обвязки нет жесткого фундамента, а значит, при неравномерной осадке свай стены и полы сооружения начнут перекашиваться, что в итоге приведет к их разрушению. Обвязка же необходима для того, чтобы удерживать свайную конструкцию на одном уровне, чтобы нагрузка от массы сооружения распространялась на основание равномерно.
С обвязкой основание становится более устойчивым и жестким, а значит, строение на нем будет надежным, безопасным и долговечным. Таким образом, обвязка свайно-винтового фундамента нужна для того, чтобы:
- увеличить устойчивость основания;
- эффективно защищать сваи от движения грунта, обеспечивая их устойчивость;
- свести к минимуму вероятность деформации и повреждения свай;
- повысить запас прочности фундамента и срок его эксплуатации.
Обвязка свай позволяет равномерно распределить вертикальную нагрузку на основание и предотвратить негативное воздействие горизонтальной нагрузки, то есть движения грунтовых вод, почвы и так далее.
Как проводят обвязку свайно-винтового фундамента
Обвязка свай проводится после того, как все опоры будут вкручены в грунт согласно разработанному проекту, а также обрезаны по горизонтали на нужном уровне. Затем на них сверху надевают стальные оголовки, которые закрепляют сваркой. Приваренные стальные оголовки к верхушкам винтовых свай служат платформой для установки верхней обвязки.
Если обвязка состоит только из балок, которые устанавливаются поверх оголовков, то она считается верхней. Но иногда верхней обвязки недостаточно, и тогда выполняют нижнюю. Для этого опоры укрепляют элементами, которые устанавливают ниже уровня расположения оголовков, их фиксируют профильными трубами или уголками в горизонтальном положении или под определенным углом, в зависимости от проекта строения.
Нижняя обвязка необходима в случае, если:
- установка фундамента происходит на участке со сложным пересеченным рельефом, по этой причине у опор будет разный уровень заглубления и выступа над поверхностью;
- предполагается установка довольно высокого основания, например, сооружение необходимо поднять над поверхностью на высоту 1 м и более;
- предстоит возведение массивного сооружения с большой массой и, как следствие, высоким давлением на основание;
- возведение сооружения происходит на слабом, ненадежном грунте с вероятностью горизонтального перемещения слоев.
Обвязка свайно-винтового фундамента, а также материалов обвязки (дерева, металла, железобетона) в каждом из случаев должна быть предусмотрена и просчитана на этапе проектирования строения.
Нужна ли обвязка свайно-винтового фундамента
При возведении зданий и сооружений на песчаных, болотистых, подвижных грунтах в качестве фундамента всё чаще и чаще используются винтовые сваи. Это приводит к уменьшению сроков строительства и снижению бюджета, заложенного на возведение постройки. Дело в том, что установка винтового фундамента не требует трудоемких работ по подготовке котлована и выравниванию грунта на приусадебном участке.
Для чего нужна обвязка?
- повышения устойчивости свайного фундамента;
- эффективной защиты сваи от воздействия грунта;
- уменьшения риска деформации винтовых свай;
- повышения запаса прочности винтового фундамента.
Материалы для обвязки винтовых свай
Подбирать материалы, которые потребуются для винтовой обвязки, нужно с учетом типа постройки, сложности рельефа и других не менее важных факторов. В настоящее время для этого применяются металлические профили, деревянные брусья или железобетонный ростверк. Рассмотрим более детально каждый из этих материалов, так как их характеристики напрямую влияют на срок службы дома и его эксплуатационные характеристики.
Металлическая обвязка фундамента
Как правило, к металлической обвязке свай прибегают в нескольких случаях:
- если винтовой фундамент устанавливается на участке, который имеет достаточно сложный рельеф с большими перепадами по высоте;
- при установке винтовых свай для многоэтажного строительства крупных и тяжеловесных конструкций, выполненных из традиционного кирпича или бетона;
- для улучшения устойчивости свайных конструкций, установленной на открытой местности, постоянно подвергающейся воздействию ветровой нагрузки.
Для металлической обвязки сначала нужно очень тщательно выровнять все сваи по высоте. Затем металлические балки обрабатываются антикоррозийной грунтовкой, чтобы повысить их способность к противостоянию агрессивному воздействию со стороны окружающей среды. Только после этого балки соединяются посередине каждой сваи. Если же при обвязке применяется металлический швеллер, то его нужно обрезать под углом в 90° в местах угловых соединений. На последнем этапе балки при помощи сварки крепятся непосредственно к сваям и стыкам отдельных элементов свайного фундамента.
Чаще всего металлическая обвязка устанавливается непосредственно сверху оголовков свай. Но иногда этого бывает недостаточно, поэтому фундамент может быть дополнительно укреплен. Это можно сделать, укрепив основание нижней обвязкой, которая монтируется с внешней стороны винтовых свай. Практика показывает, что это может потребоваться в тех случаях, когда верхняя часть свай располагается на слишком большой высоте над поверхностью грунта. В этом случае обвязка монтируется в распор между винтовыми сваями по диагонали, способствуя увеличению жесткости конструкции и обеспечению стабильности свай в горизонтальной плоскости.
Железобетонная обвязка винтовых свай
Железобетонной обвязкой пользуются в ситуациях, когда требуется сэкономить финансовые расходы на строительство здания или сооружения. Это связано с тем, что железобетонная рама стоит сейчас значительно дешевле, чем аналогичная конструкция, изготовленная из металлических балок или уголков. При этом не стоит забывать, что процесс укрепления свай при помощи железобетонной рамы занимает значительно больше времени. Он может занять от одного до двух месяцев.
Ключевые этапы создания железобетонной рамы для укрепления основания дома:
- сначала проводится ввинчивание в грунт лопастных труб;
- затем из досок создается опалубочная система;
- на свайные элементы устанавливается деревянная кладка;
- создается двухконтурный каркас для дополнительного армирования;
- арматура закрепляется горизонтальными перемычками;
- каркас помещается в подготовленную опалубку;
- лопастные трубы надежно привариваются к раме;
- опалубочная система заливается бетонным раствором.
Важной особенностью процесса является необходимость проведения работ в теплое время года, так как при минусовой температуре бетонная смесь слишком быстро теряет свои полезные и уникальные свойства. Если следовать этому правилу, то при такой обвязке получится прочное и надежное укрепление свай, которое имеет несколько важных преимущества:
- устойчивость к перепадам температур и влажности;
- способность выдерживать серьезные нагрузки;
- долговечность всей конструкции, держащейся на сваях.
Обвязка фундамента с использованием деревянных конструкций
Обвязка при помощи деревянных конструкций очень часто применяется при устройстве и укреплении фундаментов, которые предназначаются для постройки из стройматериалов, имеющих небольшой вес. Это могут быть хозяйственные постройки, традиционные бани или дома, выполненные по каркасной технологии. Кроме того, этой обвязкой лучше воспользоваться, если финансовые средства на реализацию проекта сильно ограничены.
Выделим основные этапы, которые обязательно потребуются в процесс выполнения деревянной обвязки фундамента:
- покрытие внешней поверхности древесины специальным составом, значительно повышающим уровень её защиты к воздействию внешних факторов среды;
- нанесение слоя гидроизоляции, способной в несколько раз увеличить способность деревянных опор не впитывать лишнюю влагу в процессе эксплуатации;
- выравнивание свайных стержней по одному уровню, а также проведение установки прочных и надежных оголовков на каждую винтовую сваю;
- создание углублений, расположенных непосредственно на стыках между деревянными бревнами, чтобы обеспечить более плотное соединение всех элементов каркаса;
- выполнение монтажа деревянной конструкции рамы на винтовых сваях с проведением максимально тщательного уплотнения всех стыков;
- выравнивание всей конструкции, регулировка углов рамы и закрепление оголовков сваи, отвечающих за неподвижность основание здания или сооружения.
Подводя итоги, можно сказать, что винтовое основание изначально обладает достаточно высоким уровнем запаса прочности. Именно поэтому усиление конструкции проводится только в тех случаях, когда задание или сооружения требуется установить на участке со сложным грунтом и непростым рельефом. Помимо этого, к этой процедуре прибегают, если планируется строительство массивных и тяжеловесных сооружений, которые в ходе эксплуатации будут давать серьезную нагрузку на основание. Выбор материалов необходимо выполнять после того, как будут проведены геологические исследования грунта и будет рассчитана степень нагрузки, приходящаяся на винтовую опору.
