Фундамент з паль: види, класифікація, вибір матеріалів, плюси і мінуси, відгуки фахівців

Використання паль у влаштуванні фундаменту нерідко обумовлюється прагненням до оптимізації проектного рішення і загальної економії. Дійсно, реалізація цієї технології спорудження основи будинку вимагає менше фінансових і трудових ресурсів, ніж у випадках з традиційними методами будівництва. Тим не менш, за умови грамотної установки фундаменту з паль можна отримати цілком надійну платформу для основної конструкції будівлі. Більше того, певні характеристики ґрунту в принципі допускають тільки такий метод спорудження фундаменту – наприклад, в умовах мерзлому грунту.

Класифікації фундаменту на несучих палях

Існує кілька ознак, за якими поділяють підвалини даного типу. Базовою вважається класифікація за палям:

Забивні. В якості матеріалу для основи стрижня може використовуватися бетон, метал і навіть деревина – залежно від вимог до навантаження. Паля вбивається в грунт на необхідну глибину за допомогою спеціальної техніки. Як правило, для фундаменту на забивних палях використовують погружатели, молоти і вибровдавливатели.

Забивні палі-оболонки. Модифікація попереднього стрижня, відмінністю якої є залізобетонна прошарок, що створює можливість видалення надлишків грунту. Вільна ніша після установки заповнюється бетоном.

Гвинтові палі. Такі стрижні мають ріжучі лопаті тієї або іншої конфігурації. Для фундаменту на гвинтових палях спочатку розробляються свердловини, в які потім і закручуються сталеві стрижні. Особливістю цього способу можна назвати можливість ручної установки паль, але тільки якщо мова йде про невеликі обсяги будівництва з застосуванням мілкоформатних стрижнів.

Набивні палі. Для установки таких елементів попередньо обжимається грунт, а потім у свердловини заливається бетон. Заглиблення проводиться за допомогою кабестану.

На додаток до палям часто використовують опори. Це несучі елементи з металу або залізобетону, які відрізняються формою і конструкційним виконанням – прямокутні і квадратні, порожнисті і монолітні, таврові і двотаврові. Розрізняють фундаменти і за способом армування несучої системи. Наприклад, може створюватися цілісна опорна або складена конструкція. Складні монолітні платформи армуються металевими і склопластиковими прутами, якщо передбачаються великі навантаження на палі.

Конфігурації виконання фундаменту

В залежності від ступеня тяжкості об'єкта, кількості опорних елементів та архітектурного планування будівлі, застосовується певна конструкція основи під будівництво. Розрізняють наступні варіанти її конфігурацій:

Стрічковий фундамент на палях – використовується при капітальному будівництві будинків великої площі. По суті, комбінований варіант, в якому використовується монтаж бетонних опор по периметру будівлі. Палі виступають несучою основою, а піщано-цементна стрічка виконує функцію бази для ростверку.

Одиночна фундаментна основа – передбачає передачу навантаження від елемента невеликій площі на основу. Реалізується точкова опорна конструкція за принципом несучих колон.

Кущовий фундамент – забезпечує прийом навантаження через кілька опорних елементів, які зосереджуються на ростверку під однією з конструкційних частин об'єкта.

Монолітний фундамент – не належить до традиційної плитної основі, але має з нею спільні риси в тому сенсі, що створюється системне розміщення опорних елементів з мінімальним збереженням пустот.

Є й відмінності за рівнем виконання несучих опор. Наприклад, низький фундамент розміщується прямо над ґрунтовою поверхнею, не дозволяючи перекладати навантаження на грунт. Ця система передбачає використання мілкоформатних стрижнів, які утворюють монолітну несучу базу. Для підвищеної платформи застосовуються більш ґрунтовні елементи опор. Це може бути фундамент на ЖБ-палях, в якому і ростверк тісно сполучається з несучою конструкцією. Може включатися і система додаткового армування балками, що зв'язують стрижні між собою.

Вибір матеріалів

Основним матеріалом будуть палі. Визначається найбільш підходящий тип стрижнів, а також додаткові параметри вибору. Головна характеристика паль з точки зору несучої здатності – діаметр. Він визначить, яку вагу споруди в принципі зможе утримувати фундамент. На ринку доступні моделі товщиною від 50 до 220 мм. Якщо мова йде про будівництво невеликого будинку, то буде мінімальним діаметром 100 мм, а якщо планується будувати котедж великої площі – тоді краще орієнтуватися на стрижні товщиною не менше 200 мм У виборі гвинтових паль під фундамент важливо правильно визначити і відповідний тип наконечника. Він може бути литим або зварним. Литі наконечники (особливо з оцинкованою поверхнею) це оптимальне рішення для приватного будинку. Зварні стрижні швидше підійдуть для створення несучої бази під господарські будівлі, лазні і масивні інженерні конструкції.
Не в кожному випадку, але при пристрої фундаменту на гвинтових палях може знадобитися і заливка бетоном. Він використовується на етапі створення ростверку, і при зміцненні свердловин. Для таких цілей краще застосовувати заводський бетон марок B15 B20 або B25. Своїми руками можна також виготовити розчин B15. Для опалубних конструкцій та допоміжних споруд знадобляться дерев'яні бруски, інструменти для розмітки і супутні монтажні пристосування.

Підготовка майданчика до спорудження фундаменту

Виконується розмітка території з раніше підготовлених розрахунків конструкції фундаменту. До цього моменту повинна бути відома конфігурація основи, точки розміщення паль, параметри свердловин і техніка армування. Робоча майданчик розчищається, на ній видаляється шар рослинності, каміння і всіляке сміття. Якщо планується влаштовувати фундамент з паль з елементами стрічкової опалубки, то по лініях прокладки конструкції слід виконати траншейні поглиблення до 10-15 см. На цьому ж етапі монтуються опалубні контури для подальшої заливки бетоном. Щоб не виникало проблем із заїздом техніки, слід також забезпечити дорожні шляхи до безпосереднього місця проведення робіт.

Установка паль для фундаменту

Найпростіший спосіб заглиблення несучого стрижня – за допомогою ручного бура. Для реалізації цього методу не потрібна спеціальна техніка, але як мінімум потрібен напарник. Використовується бур діаметром 300 мм з регульованою штангою для свердловин глибиною близько 5 м. Якщо мова йде про діаметрах 500-600 мм, то доведеться озброїтися електричної модифікацією бура. Без особливих зусиль таким інструментом можна забезпечити ніші глибиною до 4 м. Більш складні завдання буріння доведеться виконувати за допомогою спецтехніки. Перед зануренням паль слід виконати ізоляцію свердловини руберойдом. Для цього виготовляються обсадні труби. В кілька шарів труба обгортається руберойдом, після чого обв'язується дротом. Безпосередній монтаж паль для фундаменту також здійснюється або вручну, або з застосуванням підйомної спецтехніки. Важливо, щоб діаметр свердловини був трохи більше товщини стрижня. Розширення отвори в грунті потрібно для подальшого посилення бетоном і армування конструкції. Наприклад, можна виконати арматурний каркас на основі трьох вертикальних прутів товщиною 4-6 мм. Вони скріплюються поперечками і занурюються з обхватом палі.

Монтаж ростверку

Найбільш відповідальна конструкційна частина фундаменту, яка відповідає за зчеплення основи будинку і несучих пальових елементів. Ростверк виконується або як монолітна бетонна платформа, або на основі збірних елементів – наприклад, залізобетонних плит з балочною системою скріплення. В обох випадках роботи починаються з ' єднання оголовків паль перемичками і балками. Проводиться формування несучого каркаса, на базі якого можна буде виконувати верхню частину ростверку. Якщо планується створювати фундамент з паль з монолітним ростверком, то на підготовленій армованої основі слід виконати опалубку по всій площі. Висота заливки складе приблизно 300 мм. Майданчик бетонується з закладкою зварними пластинами або товстими металевими стрижнями діаметром 10-12 мм
У разі монтажу збірного ростверку головну увагу слід приділяти фіксації залізобетонних плит до пальовім каркасу. Зазвичай для цього на оголовку паль монтується (зварюванням або гвинтовим способом) арматурний прут, який дозволить створити замок для укладання збірної балки. У балкової системи будуть закладені плити товщиною 200-300 мм По завершенні монтажних операцій конструкція обробляється бетоном – розчином заповнюються шви і стики.

Плюси технології

В результаті виходить досить надійний фундамент, який володіє як плюсами, так і мінусами. Серед переваг можна виділити наступні моменти:

Мінімізація земляних робіт дозволяє заощадити і організаційних, і фінансових ресурсах.

Можна обійтися без вирубки дерев, що дозволяє зберегти первозданний ландшафт території.

Допускається будівництво будинків на складних ландшафтах і грунтах, де неможливе застосування інших типів фундаментів. Наприклад, це стосується схилів, обводнених і торф'яних грунтів.

Полегшується прибудова допоміжних будівель до зведеного будинку.

Висока несуча здатність. На тлі типових стрічкових та монолітних фундаментів конструкція на металевих палях може здатися недостатньо міцною. Але це стосується лише оцінки стійкості до статичних навантажень, які і без того припускають мінімальні ризики для споруди. Але опір небезпечним динамічних навантажень в даному випадку набагато вище.

Будівлі на фундаментах з паль практично не дають усадки, що виключає необхідність «вистоювання» об'єкта після будівництва.

Пристрій основи будинку в будь-який час року. Хіба що промерзлий грунт взимку може утруднити робочий процес, але в принципі він не виключає.

Висока швидкість закладання фундаменту. Монтажні заходи проводяться за кілька днів.

Мінуси технології

Пальовий метод пристрою фундаменту досить привабливий з багатьох точок зору, але він далеко не бездоганний. Про це свідчать його недоліки:

При будівництві великих приватних будинків і котеджів не обійтися без застосування спецтехніки, яка, до речі, не завжди необхідна при спорудженні стовпчастих і стрічкових основ.

Забивання і в принципі розробка свердловин на глибину в кілька метрів негативно впливає на довколишні споруди. Особливо використання спецтехніки може дати відчутні вібрації з поздовжніми коливаннями в грунті.

Розташування паль під фундаментом виключає можливість будівництва підвальних приміщень та інших підземних об'єктів.

Після декількох років експлуатації може знадобитися заміна паль, що зазнали корозії або іншим чинникам руйнування.

Відгуки фахівців про технології

Поширення технології влаштування пальових фундаментів несучих фахівці пов'язують з універсальністю технології. На етапах проектування невеликих будинків вона отримує допуски в більшості випадків навіть у складних умовах майбутнього будівництва. Експерти високо оцінюють і перспективи технології, порівнюючи її популярність з зростанням продажів на ринку пластикових вікон. Практичність, доступна ціна і мінімальні трудові ресурси – те, чим славляться будинки на палях під фундаментною основою. Але надійні подібні об'єкти в процесі експлуатації? На думку багатьох фахівців, сама по собі технологія при належній реалізації професіоналами дійсно дозволяє будувати довговічні і стійкі фундаменти. Інша справа, що сам ринок пальових стрижнів поки ще містить чималу частку продукції низької якості. Ті ж гвинтові палі часто виконуються із сплавів, виготовлених кустарним способом. І це не кажучи про необхідної зовнішньої захисту металевих поверхонь покриттями, які повинні охороняти стрижні в землі на багато років.

Висновок

Зіткнувшись з певними негативними нюансами спорудження будинку на палях, ймовірно, багато відмовляться від цього методу на користь більш традиційних технологій будівництва фундаменту. Наприклад, з погляду експлуатаційної цінності, його можуть замінити теж популярні стрічкові і стовпчасті основи в різних варіаціях. Чому ж у них виграє фундамент будинку на гвинтових палях, якщо не брати в розрахунок переваги на етапі спорудження? Виграшних сторін дійсно буде небагато. Це, зокрема, можливість реконструкції несучої бази та більш ефективна підлозі теплоізоляція. Але, з іншого боку, важливо мати на увазі негативний вплив на пальову конструкцію в умовах ґрунтових зрушень і необхідність облаштування цоколя, без якого процес утримання будинку буде значно ускладнений.