Как правильно устроить свайный фундамент. Устройство и возведение свайного фундамента своими руками. Ограничения для монтажа свайного основания

18.01.2024 -

Несмотря на то, что свайно-ленточные фундаменты используются практически везде, далеко не каждый застройщик умеет правильно и грамотно применять преимущества такой технологии и до минимума свести негативные последствия. Ведь такие основания способны выдерживать огромные нагрузки, но этого можно достичь исключительно за счет правильно подобранных строительных материалов, а также строительство основания проводить исключительно по готовому проекту и не заниматься самостоятельностью. Тогда основание будет стоять долго, и выполнять свою основную функцию – быть прочным и надежным основанием для любого сооружения.

Как сделать свайно-ленточный фундамент правильно?

Прежде всего, что это такое! Это монолитная бетонная конструкция, которая состоит из бетонных или железобетонных свай и ленточного ростверка, который соединяет сваи между собой и служит несущей перемычкой. Соответственно, строительство такого фундамента нужно начинать не с разметки расположения свай, а с предварительного эскиза будущего здания. Почему это нужно? А это простой расчет, в который входят следующие параметры:

Выбор строительных материалов для будущего здания, выполнение эскиза сооружения с подробной спецификацией всех материалов для несущих стен и перекрытий;
Расчет максимальной массы проектируемого сооружения;
Расчет максимальной нагрузки на существующий грунт с учетом горизонтальных и вертикальных подвижек, а также возможности смещения почвы через сезонные подвижки;
Выбор типа ростверка. Как правило, для массивных зданий используется ленточный ростверк, который может состоять из бетонных блоков или кирпичной кладки и монтируется под всеми несущими стенами;
Расчет типа и диаметра свай. А вот тут часто делают ошибки, ведь есть готовые формулы расчета нагрузки на сваи, но они не учитывают параметры состояния грунта и степень его деформации. Если их не учесть, тогда возникнет прогиб в слабом месте с дальнейшим разрушением сооружения.

Преимущества свайно-ленточных фундаментов

Можно возвести здание на склонах холмов;
Сваи монтируются ниже уровня слабых почв и упираются в плотные породы;
Тут используется минимум строительных материалов и техники;
Сваи выдерживают значительные подвижки почвы;
Конструкция позволяет зафиксироваться внутри прочной породы и там удерживаться;
Его можно возвести своими руками.

Недостатки

Проведение сложных расчетов, которые под силу только профессионалам;
Нельзя возводить тяжелые массивные здания;
Нет возможности возведения цокольного этажа или подвала.

А вот теперь ключевой фактор, который делает такие основания популярными среди застройщиков – это использование заводских стандартизированных строительных материалов. Ведь основной элемент такого основания – это свая. Она бывает металлической, деревянной, бетонной или железобетонной, но это уже готовый материал, и стоит он довольно дорого. А можно сделать его сразу на строительной площадке, и для этого не нужно много денег и материалов.

Только сначала нужно получить подробный проект будущей застройки.

Материалы и оборудование для возведения свайно-ленточного фундамента

Техника для бурения скважины или вкручивания свай.
Цемент.
Песок низкой фракции.
Арматура.
Сварочный аппарат или набор болтовых соединений.
Полые сваи с анкерами для вкручивания в землю.
Щебень малой фракции или керамзит.

Чтобы максимально удешевить возведение основания, лучше покупать полые металлические или бетонные сваи, которые имеют только лопасти для углубления или резьбу. Учитывая. что свайно-ленточный фундамент – это комбинация свай и ленточного ростверка, тогда нужно учесть сразу несколько правил:

Жесткое, но одновременно и гибкое, соединение свай и ростверка;
Выбор правильных строительных материалов;
Подобрать оптимальную для данных климатических условий технологию заливки свай и ростверка;
Провести строительство основания в максимально сжатые сроки, чтобы на фундамент не опала дождевая вода или не стала действовать повышенная сырость.

Заливка бетоном часто используется, если в строительстве фундамента используются буронабивные сваи, которые сделать можно своими руками прямо на строительной площадке. И тут важную роль играет заливка бетоном не только сваи, но и ростверка. Технология заливки состоит с нескольких этапов:

После разметки строительного участка бурятся скважины до уровня ниже промерзания почвы. На дно скважины устанавливается песчаная подушка и трамбуется. Затем внутри устанавливается опалубка. Внимание: суть буронабивных свай в том, что это изделия, которые делаются сразу на площадке при строительстве здания, поэтому тут лучше в роли опалубки использовать листы рубероида или асбестовую трубу.
В трубу устанавливается готовый арматурный пояс, соединенный каждых 30 см прутьями по горизонтали. Пояс должен выступать за пределы сваи на высоту до 30-50 см.
Затем создается опалубка на месте будущего ростверка, охватываются все сваи на несущих углах и промежуточных соединениях. Соединение свай и армирования ленты делают с помощью болтовых соединений, сварку использовать не рекомендуется через нарушение целостности металла. В качестве арматуры лучше применять прутья спиральной формы, они обеспечивают оптимальное соединение бетона и стали.
Этап заливки фундамента.

Что нужно знать о заливке такого фундамента

Тип цемента. Тут нужно использовать портландцемент марки не ниже М-200. Этот цемент используется для создания раствора.
Раствор должен быть средней плотности, но не жидким.
Заливку нужно делать одновременно или при небольшом временном диапазоне сначала всех свай. Но только тогда, когда будет установлена и соединена вся арматура.
Рекомендуется сначала залить несущие конструкции и оставить на пару дней, пока бетон укрепится. Не рекомендуется сразу после заливки свай начинать заливку ростверка по одной причине: достичь герметичности трубы с песчаной подушкой практически не реально и часть бетона уйдет через нижнюю кромку.
Как только бетон закрепится, заливается ростверк одновременно в нескольких местах. Тут стоит использовать несколько достаточно мощных бетономешалок, чтобы автоматизировать процесс.
После заливки всего ростверка оставить его сохнуть несколько дней, до недели включительно, чтобы бетон получил как минимум половину своей прочности.

Нюансы, которые возможны при заливке свайно-ленточного фундамента

Заливать нужно сначала сваи, а уже потом пространство ленточного ростверка;
Раствор должен быть средней плотности, но не густой;
Арматура должна быть покрыта полностью, допускается выступ вертикальных слоев вне ленточного ростверка, если конструкция предусматривает перенос нагрузки на несущие стены;
Заливать всю конструкцию нельзя в мокрую или сырую погоду, иначе бетон наберет лишнюю влажность и потеряет коэффициент прочности.

Таким образом, при создании свайно-ленточного фундамента из буронабивных свай или полых металлических свай именно технология заливки играет ключевую роль. Тут не рекомендуется в сваях использовать наполнитель, его можно применять только в ленточной конструкции. В сваю нужно залить только бетонный раствор с песка, цемента марки М-200 и выше и воды.

Изготавливать винтовые сваи сложно, но – можно. Поэтому возьмем на себя смелость описать данную технологию. И помогут нам в этом советы пользователей FORUMHOUSE.

Рассмотрим процесс изготовления основных элементов, обозначенных на чертеже.

Ствол

Основу (ствол) составляет пустотелая металлическая труба.

Во всех случаях стволы рекомендуется изготавливать из стали прочностью не менее Ст.20 по ГОСТ 8732-74 (для обыкновенных конструкционных сталей). Если же используются более прочные легированные стали, то подойдет ГОСТ 19281 (но в домашних условиях можно ограничиться первым вариантом).

Первое, что необходимо сделать создателю – определить длину ее ствола. Различными «ухищрениями» ему придется выяснять, на какой глубине строительного участка располагается твердый грунт. Наиболее правильным (но дорогостоящим) решением будет обращение в геолого-разведывательную службу. Но среди общительных соседей может отыскаться человек, имеющий обоснованное представление о состоянии подземных пластов.

Длина трубы должна превышать глубину залегания несущего слоя примерно на 300…500 мм (если свая будет выступать от земли выше, это расстояние может быть больше). Люди, умудренные практическим опытом, рекомендуют делать длину свай с запасом, чтобы потом их не пришлось наращивать.

БСергейМ Пользователь FORUMHOUSE

Закрутили 17 штук (дом 9 на 8). Площадка на косогоре. Часть свай подрезал, часть нарастил и заполнил бетоном.

Для того чтобы определить диаметр трубы, можно обратиться к СНиП 2.02.03-85 (с его таблицами и формулами). Но те, кто не знаком на практике с проектированием строительных конструкций, руководствуется менее изощренными расчетами:

Труба диаметром от 47 до 76 мм используется при строительстве легких заборов и всевозможных укреплений
Сваи диаметром 89 мм применяют при возведении дворовых построек (беседок, бань и т. д.), а также при строительстве кирпичных заборов
Для строительства каркасных домов и рубленых строений используются варианты диаметром 108 мм.

В домашних условиях сваи винтовые своими руками с диаметром, превышающим 108 мм (которые способны выдерживать высокие нагрузки) делать не рекомендуется. Для них понадобится усиленная лопасть, и обеспечить такое изделие высоким качеством при самостоятельном изготовлении будет очень трудно.

Алексей Орешков Пользователь FORUMHOUSE

Чем больше диаметр, тем сложнее делать винт, то есть саму лопасть на разгиб.

Минимальная толщина стенок ствола должна равняться 4 мм. Ее расчет прост – чем толще, тем лучше. Но, подбирая толщину стенки, следует помнить о том, что конус сваи придется гнуть с помощью молотка.

Алексей Орешков

Я сам себе делал винтовые сваи, сделать самому реально. Труба – 68х4 мм, винт – диаметром 168 мм, толщина винта – 5 мм, шаг на винте – 50 мм, длина четырехгранного наконечника – 150 мм. Все очень хорошо проварено полуавтоматом.

Сваи винтовые своими руками. Конус

Как видно на чертеже, конус – это острие сваи. Его длина равна от 1,5 до 2 диаметров трубы. Это стандарт, но некоторые делают длину немного больше, чтобы конус был острее, а свая легче заходила в землю.

В домашних условиях конус делается четырехгранным или шестигранным. Для этого на краю ствола вырезаются специальные секторы, которые сгибаются молотком в конус и обвариваются сваркой.

Косточка Пользользователь FORUMHOUSE

Сделал шаблон из плотной бумаги, предварительно поделив окружность трубы на равные части. Затем разметил трубу маркером и сделал спилы болгаркой. Получилась так называемая корона. Толщина трубы позволяет легко гнуть её молотком. Поначалу выходило весьма коряво, но сваркой все дефекты удалось устранить, и острие получилось совершенно герметичным, что позволило сразу же после закрутки заполнить трубу бетоном.

Вот как это выглядит на фото:

Винтовая свая своими руками, изготовление.

Как видим, разметка ствола осуществлялась по бумажному лекалу. Произвести его довольно просто. Для этого диаметр окружности трубы необходимо разделить на количество секторов. Найденная величина – это и есть расстояние между верхними точками соседних секторов. Данные легко перенести на бумажный чертеж и получить готовый шаблон. Дальнейшие действия состоят в вырезании «короны», в загибе лепестков и в сварке полученных сочленений.

Перед тем как гнуть лепестки конуса, в основании короны следует сделать небольшие прорези. Тогда формировать наконечник будет легче.

Конструкция винтовых свай. Лопасть

Лопасть – основная рабочая деталь. Изготавливать ее следует из листовой стали толщиной 5 мм. Так предпочитают делать многие. Кому-то удается сделать лопасть толщиной 6 мм, но правильно согнуть такую деталь намного сложнее. Материал лопасти – углеродистая сталь обыкновенного качества (ГОСТ 380-71). Оптимально использовать марку ст.3 (она используется даже в промышленном производстве свай).

Теперь пора поговорить о форме лопасти. Создание ее геометрии – наиболее ответственный этап работ. И если допустить ошибку, то свая попросту не будет вкручиваться в грунт.

Для начала определимся с внутренним и внешним диаметром заготовки для лопасти. Внешний диаметр лопасти (ширина сваи) имеет прямую зависимость от диаметра ствола сваи. Взгляните в таблицу.

Внутренний диаметр лопасти соответствует диаметру трубы. Только вот размеры заготовки (с учетом того, что она будет гнуться, образуя шаг винта) немного отличаются от уже известного нам диаметра. Простое решение для определения размеров заготовки предлагает нам пользователь портала FORUMHOUSE.

Ergali Пользователь FORUMHOUSE

Берете трубу и отмеряете на ней шаг винта. После этого замеряете на трубе длину витка, делите на Пи и получаете внутренний диаметр заготовки. Ширину лопасти прибавляете к внутреннему радиусу заготовки и получаете внешний радиус заготовки.

Теперь немного о том, как определить шаг винта. Обычно шаг винта равен 0,2…0,4 от внешнего диаметра лопасти. Если шаг винта будет меньше, то небольшие твердые включения, находящиеся в грунте, будут застревать между лопастями, мешая продвижению сваи. Если этот показатель будет больше, то придется прилагать больше усилий для ввинчивания в грунт.

Какой конкретно использовать шаг – это зависит от того, в какой грунт предстоит ввинчивать сваи. Проще ориентироваться на характеристики грунта: чем тверже грунт на вашем участке, тем меньше следует делать шаг винта. На песчаном грунте (преобладающем на востоке от Москвы) шаг делаем максимальным.

После того как все размеры будут определены, можно приступать к разметке стального листа и к вырезанию заготовки. Для вырезания контура заготовки нам понадобится плазменная резка достаточной мощности, и о том, чтобы она была в наличии, следует позаботиться заранее.

На следующем этапе вырезанная заготовка сгибается в соответствии с выбранным шагом винта. В домашних условиях это можно сделать с помощью обыкновенных тисков и подручных средств.

Пользователь FORUMHOUSE БСергейМ предлагает свой вариант приспособления для разгиба лопасти.

Сваи винтовые: изготовление.

Обратите внимание, что загиб на режущем крае лопасти получается совсем небольшим. Так делается всегда. Достаточно такого загиба, чтобы свая, подобно саморезу, заходила в землю.

На той части лопасти, которая будет первой заходить в землю, необходимо сделать срез под 45°. Это поможет свае легко обходить твердые механические включения, находящиеся в грунте.

На следующем этапе готовая деталь приваривается к стволу сваи. Шов прокладывается сверху и снизу лопасти. Лопасть должна быть приварена перпендикулярно. В противном случае свая во время ввинчивания будет взрыхлять грунт, разрушая и ослабляя его структуру. А на ослабленном грунте свая не сможет справляться с возложенными на нее нагрузками.

При ограниченном бюджете строительства свайно-винтовой фундамент (СВФ) является рациональным выбором рачительного хозяина. Если есть время и силы, можно изготовить винтовой фундамент своими руками для этого нужно погрузить сваи до пласта с несущей способностью. Технология не зависит от погоды, коттедж или садовый домик гарантированно будет построен в том же сезоне, так как не нужно ждать набора прочности бетонных элементов основания.

В сравнении со всеми известными технологиями, винтовой фундамент своими руками является самым экономичным основанием для любых наземных конструкций. Достоинствами СВФ являются:

строительство в сложных условиях – холмистая, болотистая местность, прибрежная зона, плотная застройка, наличие на участке деревьев, прохождение сторонних коммуникаций;
минимальный бюджет – практически полное отсутствие бетонных, земляных работ, опалубки, ожидания набора прочности бетонными конструкциями, аренды спецтехники;
вариабельность технологий строительства – винтовой фундамент пригоден для срубов, кирпичных, панельных построек, щитовых, фахверковых каркасных зданий, контуров заземления дома, заборов, МАФ;
максимальная этажность – допускаются разрешенные в индивидуальном строительстве трехэтажные здания с мансардой;
высокий ресурс – при нормальной антикоррозионной обработке срок службы винтовых свай составляет 75 – 100 лет.

Обратите внимание что заземление это отдельная конструкция, а не подключение заземляющего провода к телу свайного поля фундамента. Сваи для контура заземления не должны иметь защитных покрытий не проводящих ток.

Единственным недостатком СВС является непригодность для проектов с цокольным/подвальным этажом. Ручной монтаж винтовых свай, не только допустим, но и рекомендован специалистами. При погружении этих конструкций спецтехникой сложнее контролировать усилие затяжки при достижении несущих пластов.

Пошаговая технология фундамента на винтовых сваях

Благодаря достаточно простой конструкции, при наличии необходимых инструментов, оборудования (сварочный аппарат, газорезка) винтовые фундамент можно изготовить в домашних условиях. Установка производится по технологии:

контрольное вкручивание;
проектирование;
разметка;
изготовление направляющих скважин;
погружение СВС;
подрезка по уровню возвышающихся над землей труб;
заливка бетоном;
монтаж оголовков;
обвязка свайного поля ростверком;
ввод коммуникаций.

Для планирования времени работ достаточно измерить шаг лопастей винта. При каждом обороте свая будет погружаться на эту глубину, позволяя вычислить время каждого цикла. Например, при шаге 5 см потребуется 40 кругов для вкручивания СВС на глубину 2 м. Профессиональная бригада монтирует 15 – 25 СВС за смену, создавая поле для коттеджа площадью 100 м².

Расчет свайно-винтового фундамента

Технология достаточно отработана во всех регионах РФ, для расчета СВФ можно использовать СП от 2011 года за номером 24. 13330 для свайных оснований. Основными расчетами являются:

несущая способность пласта на глубине погружения лопасти сваи, от этого параметра рассчитывается несущая способность одной сваи;
количество – шаг СВС на прямых участках, позиционирование в местах примыкания стен, заложение свай под отдельными конструкциями (котел/печь, крыльцо/внутренняя лестница, аварийный генератор/насосное оборудование.

Чтобы не заказывать дорогостоящие геологические изыскания участка, в 75% случаев используется пробное вкручивание, позволяющее вычислить необходимые для проекта данные:

глубина несущего пласта (обязательно ниже уровня промерзания региона);
состав почвы (нахождение в разных слоях крупных камней, гравийной, известковой плиты);
уровень УГВ (очень условно).

Основные характеристики свай указываются производителями. Например, размеры СВС выбирают, исходя из типа конструкции, для которой необходимо основание:

причал/пирс – труба 89 – 108 мм, стенка 3 – 4 мм, винт 20 – 25 см;
усиление оснований – труба 89 – 108 мм, стенка 3 – 4 мм, лопасть 20 – 25 см;
подпорная стена – 54 – 89 труба (2 – 3 мм стенка), винт 15 – 20 см;
МАФ, беседки, заборы – 54 – 76 мм труба со стенкой 2 – 3 мм, лопасть винта 15 – 20 см;
комбинация с ленточным МЗЛФ – труба 108 – 168 мм, стенка 4 – 8 мм, лопасть 25 – 40 см;
блочный, кирпичный коттедж – стенка 6 – 10 мм, диаметр тела 168 – 270 мм, 40 – 80 см лопасти;
панельный, фахверковый, щитовой, каркасный, срубовый дом – 89 – 114 мм труба с 3 – 5 мм стенкой, 20 – 30 см лопасть.

Таким образом, после подсчета сборных нагрузок (эксплуатационная + ветровая + конструкционная + снеговая), цифра делится на несущую способность сваи для подсчета необходимого количества СВС.

Подготовка и разметка участка

Ввиду отсутствия планировки и земляных работ максимально упрощается разметка пятна застройки. Достаточно вынести на местность оси стен, перегородок и дополнительного тяжёлого оборудования (котел, лестница, насос и т.д.). Для этого чуть дальне углов дома производится установка колышков, по которым натягиваются шнуры. Вместо них можно использовать более сложную конструкцию из двух кольев с горизонтальной перемычкой, что позволяет устанавливать два шнура по наружным размерам сваи.

Погружение свай

Пошаговая инструкция вкручивания СВС, независимо от вида лопастей, наконечника, уровня грунтовой воды, прочих факторов, выглядит следующим образом:

изготовление приямков – направляющие скважины создаются на глубину 0,5 – 0,7 м ручным либо мотобуром, они позволяют точно позиционировать сваи, облегчают заход лопасти в грунт, диаметр лидер-лунки должен быть чуть меньше размера лопасти СВС;
погружение сваи – в отверстия внутри тела трубы заводятся лом, на него одевают трубчатые рычаги, два работника перемещают их по кругу, создавая крутящий момент, третий контролирует вертикаль ствола пузырьковым уровнем, при резком увеличении усилия затяжки (обязательно ниже отметки промерзания) работы прекращаются;

Существует технология механического погружения СВС без привлечения спецтехники, незначительно повышающая бюджет строительства:

на верхний конец СВС надевается устройство усиления крутящего момента (редуктор);
на него производится монтаж электродрели (мощность от 1,5 кВт);
конструкция устанавливается в вертикальное положение над направляющей скважиной;
дрель подключается в электросеть.

Устройство усилителя крутящего момента представляет собой редуктор с передаточным числом 1/60. Вместо рычагов используется электропривод инструмента, операцию могут выполнять два рабочих.

Выравнивание СВС в горизонтальной плоскости

Свайное поле необходимо обвязать ростверком в виде бетонных, металлических или деревянных балок, расположенных на оголовках. Для этого выступающие из земли трубы необходимо привести в норму. Технология выравнивания имеет вид:

отметка единого уровня – используется нивелир, теодолит либо лазерный построитель плоскостей, уровень;
обрезка – тело трубы срезается УШМ по разметке.

На этом устройство свайного поля считается законченным при использовании монолитного или металлического ростверка. Если возводится каркасный, срубовый, панельный или щитовой дом, необходимо смонтировать оголовки, на которые сможет опереться брус, калиброванное бревно. Оголовок имеет несколько модификаций:

квадратный – 10 х 10 – 30 х 30 см пластина, приваренная к свае;
усиленный – размер аналогичен предыдущему случаю, пластина приварена к трубе, внутренний размер которой равен наружному диаметру сваи, имеются 4 ребра жесткости (косынки);
U-образный – внутренний размер между полками 17 см для укладки бруса 15 х 15 см.

Этот элемент надевается на тело СВС, крепится к нему сваркой (реже болтами). Отверстия в пластине позволяют зафиксировать деревянные балки ростверка для получения единой пространственной конструкции.

Заливка бетоном

Свая, даже при герметично приваренном оголовке, покрывается влагой изнутри. Для предотвращения этого явления используется специальная защита – наполнение тела сваи бетоном после погружения на проектную глубину. Обычно используют несколько технологий:

сухая смесь – фасованный пескобетон М 300, который при контакте с конденсатом самостоятельно цементируется внутри изделия;
товарный бетон – классическая заливка через воронку, технология имеет существенный недостаток – наличие пустот, каверн внутри смеси;
пескобетон – марок М 300 – М 400, ввиду отсутствия крупного наполнителя, пустот в бетоне практически нет;

Кроме того, бетонные инъекции позволяют повысить пространственную жесткость конструкции, что актуально для тонкостенных свай.

Обвязка свай ростверком

На прямых участках рекомендуемая высота подошвы ростверка от земли составляет 0,5 – 0,7 м. Это оптимальный размер для расположения вентиляционных продухов в забирке. Без нее полы нижнего этажа будут источником теплопотерь, в отсутствие естественной вентиляции силовой каркас быстро придет в негодность. Для каждого типа ростверка существуют особенности монтажа.

Монолитный ростверк

Технология является самой сложной, обходится дороже прочих вариантов, однако является единственно возможной для кирпичных коттеджей на сложном рельефе, в прибрежной полосе и на болотах. Устройство монолитного ростверка по технологии:

сборка опалубки – нижние щиты надеваются на трубы, поддерживаются перемычками, закрепленными на двух колышках, боковые щиты крепятся к днищу, соединяются между собой распорками и стяжками;
армирование – два пояса из прутков периодического сечения (12 – 16 мм рифленка) связываются с горизонтальными и вертикальными 6 мм перемычками либо хомутами;
связка со сваями – в трубах прожигаются или высверливаются отверстия, в которые запускается дополнительная арматура, стыкуемая вязальной проволокой к армопоясам конструкции;
заливка – опалубка заполняется бетонной смесью до проектного уровня, уплотняется прутками арматуры или глубинными вибраторами.

На монолитном ростверке допускаются все виды кладки для стен кирпичного дома и любые другие технологии строительства.

Деревянный ростверк

Технология строительства деревянных домов облегчает задачу застройщика, которому необходимо связать свайное поле длинномерными элементами для обеспечения пространственной жесткости дома. Нижние венцы сруба (калиброванное бревно), обвязка «каркасника» являются готовым ростверком.

Технология изготовления имеет вид:

монтаж плоских оголовков – необходимы для увеличения площади опорной поверхности;
укладка балок – брус, бревно стыкуются в полдерева, крепятся к оголовкам саморезами, болтами или гвоздями.

Это самое быстрое устройство ростверка, однако, технология непригодна для кирпичной кладки, проектов большой этажности. Высота здания не может превышать один этаж с мансардой.

Металлический ростверк

Если высота сруба, «каркасника» превышает стандартный этаж, деревянный ростверк может не выдержать сборных нагрузок. Заливать монолитные балки для деревянных зданий экономически невыгодно, можно использовать ростверк из металлопроката. Технология имеет вид:

укладка кусков швеллера полками вниз, стенкой вверх на трубы СВС либо двутавра на нижнюю полку точно таким же образом;
стыковка элементов ростверка, прихватка в нескольких местах;
обваривание двойным швом каждого стыка.

Металлический ростверк пригоден для одноэтажных кирпичных зданий только при уменьшении шага свайного поля до 1 – 1,5 м. Это обусловлено большой конструкционной массой материала – например, швеллер начинает гнуться под своим весом уже в 3 м пролетах.

Ввод инженерных систем в здание на винтовых сваях

Чаще всего трубы СВС незначительно выступают над поверхностью земли. Это затрудняет разводку коммуникаций в подполье 0,5 – 1 м высоты. Поэтому разумнее осуществить ввод систем жизнеобеспечения на этапе фундамента. Позже для этого придется вскрывать черновой пол, производить земляные работы в замкнутом пространстве. Для нормальной эксплуатации здания необходимо подвести:

водопровод – в промерзаемом подполье трубы необходимо утеплить, как в земле до отметки промерзания, так и над ее поверхностью полистирольными скорлупами или минватой (2 – 3 слоя) и греющим кабелем, соответственно;
канализацию – стоки поступают в наружный канализационный контур теплыми, поэтому достаточно обмотки воздушных труб одним слоем базальтовой ваты, подземных трубопроводов пенополистирольной скорлупой на глубину 1– 1,5 м;
заземление дома – могут использоваться СВС минимального диаметра в виде погруженного на отметку 2 м треугольного контура, обвязанного толстой проволокой или шинами из металлической полосы, при этом сваи не должны иметь защитного покрытия не пропускающего ток;
кабель электроснабжения – иногда используется подземный ввод, обязательно в защитном кожухе.

После разводки инженерных систем можно установить забирку. Если в проекте заложены кирпичные стены, фальш-цоколь изготавливается на этапе отделки фасада. Потому что в этом случае велика вероятность порчи облицовочных материалов случайным камнем или раствором.

Забирка по винтовым сваям

Полноценный цоколь в свайных основаниях отсутствует, для защиты от продувания, проникновения в подполье осадков изготавливается забирка. Для строительства фальш-цоколя можно использовать несколько технологий:

каркасная система – на сваи крепится брус или оцинкованный профиль, заием решетка обшивается цокольным сайдингом, профнастилом, панелями;
кладка – керамический, глиняный кирпич, бутовый камень.

Забирка дополняется отмосткой для отвода ливневых, паводковых стоков. Облицовочные материалы этих конструкций необходимо гидроизолировать. Для этого необходимо:

установить обрешетку каркаса;
закрепить на ней вертикально рубероид;
запустить его под горизонтально расположенную отмостку;
произвести монтаж сайдинга и тротуарной плитки.

Естественная вентиляция подполья осуществляется за счет оставленных в фальш-цоколе продухов, общая площадь которых должна равняться 1/400 от поверхности забирки. Утеплять конструкцию нет необходимости, поскольку внутри подполья нет отопления.

Ресурс винтовых свай

Для повышения эксплуатационного ресурса СВС необходима антикоррозионная обработка каждого изделия согласно ГОСТ Р 9.905, 9.908, 5272. Производители используют следующие технологии антикорра:

холодное цинкование – слезает практически полностью еще при погружении сваи за счет содержащихся в земле абразивов;
горячая оцинковка – держится немного дольше, не обеспечивает заявленный 75 летний ресурс;
порошковое окрашивание – служит 30 – 50 лет после монтажа, разрушается гуляющими токами в грунте;
покраска битумными составам – защищает от грунтовой воды, независимо от высоты УГВ, обеспечивает 50 – 70 летний срок эксплуатации

грунт ВЛ 05 + холодное цинкование (эмаль IR 02) + стеклопластик – ресурс 300 – 400 лет в экстремальных условиях, электрохимическая коррозия отсутствует;
эмаль IR02 или Zinga Metall + полиуретановая либо эпоксидная двухкомпонентная эмаль – создавались для защиты нефепроводов (воздушных, подземных), имеют 50 – 100 летний ресурс;
грунт ВЛ 05 + полиуретановая эмаль Hempel, Masco – стандартный уровень защиты днищ ледоколов, подлодок, резервуаров ГСМ, 30 – 70 летний ресурс.

Даже при покупке СВС с заводским антикоррозионным слоем необходимо покрыть сваи для надежности указанными составами.

Назначение винтовых свай

Первые свайных конструкций с винтовыми наконечниками в РФ начали применяться исключительно для нужд армии в середине XIX века. Их можно было использовать для временных конструкций либо в сложных эксплуатационных условиях. Заявленный ресурс составлял 100 – 180 лет, чем современные производители похвастать не могут. В настоящее время СВС и другие модификации свай применяют для:

строительства дома на болоте, склоне, в плотной застройке, лесной зоне, на почвах с высоким УГВ, низкой несущей способностью;
бюджетного возведения заборов, МАФ, беседок, надворных построек;
усиления ленточных, плитных оснований;
изготовления инженерных систем, например заземления дома, скважины водозабора.

Высота СВС практически не ограничена – при погружении нижнего элемента с лопастями шнека до уровня земли к трубе можно приварить следующий кусок или несколько для гарантированного достижения пластов, обладающих несущими свойствами. Для монтажа достаточно трех человек либо одного мастера с мощным электроприводом с редуктором.

Данная пошаговая инструкция пригодна для монтажа винтовых свай под здание, возводимое по любой технологии из разных стеновых материалов. Рекомендации позволят избежать ошибок, повысить эксплуатационный ресурс жилища.

Совет! Если вам нужны подрядчики, есть очень удобный сервис по их подбору. Просто отправьте в форме ниже подробное описание работ которые нужно выполнить и к вам на почту придут предложения с ценами от строительных бригад и фирм. Вы сможете посмотреть отзывы о каждой из них и фотографии с примерами работ. Это БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает.

Надёжное опорное основание дома обеспечивает его длительную эксплуатацию. Конструкция фундамента зависит от грунта, на котором он будет устанавливаться, и от степени обводненности участка. Пренебрежение любым из этих обстоятельств приводит к преждевременному износу фундамента вплоть до его полного разрушения. А это связано с потерей всего здания и понесённых на строительство затрат.

Как устроены свайные фундаменты

Конструкция фундамента всегда выбирается в зависимости от характера грунта на месте строительства. В ряде случаев самым надёжным и прочным будет именно сооружение на сваях различного типа.

Достоинства и недостатки свайных фундаментов

В реальных условиях строительства могут применяться различные виды свай. Но независимо от конструкции таких изделий можно выделить ряд преимуществ, которыми обладают фундаменты на свайных основаниях:

Основным недостатком свайного фундамента является усадка опорного основания. Результатом может быть перекос фундамента, ведущий к разрушению верхнего строения. Причины часто заключаются в неверной установке свай, когда их не заглубляют до стабильных прочных грунтов. Возможен также и ошибочный выбор вида опор, которые не подходят для характера грунта в месте строительства. Поэтому по вопросу подбора типа свай лучше проконсультироваться с опытным специалистом.

Некоторые виды свай, например, винтовые, стоят достаточно дорого, что также можно отнести к их относительным недостаткам.

Виды свайных фундаментов и их особенности

Свайно-забивные фундаменты

На слабонесущих грунтах необходимо использовать сваи, которые забиваются в землю до глубины расположения прочных пластов и объединяются между собой плитой или ростверком.

Забивные сваи имеют вид столбов квадратного сечения, изготовленных из бетона. На погружаемом в грунт конце отливается заострение. Погружение производится пневматическими или гидравлическими молотами. Такое опорное основание является наиболее прочным.

Вместо железобетонных изделий в качестве свай могут использоваться и другие материалы:

Деревянные столбы. Для них используется древесина твёрдых пород, такая как дуб, ясень, лиственница или сосна. Диаметр бревна под сваю должен быть более 18 сантиметров. Передний конец оснащается металлическим колпаком, задний - металлическим кольцом для предотвращения раскалывания при забивке. Недостатком таких свай является ограниченный срок службы. Но его можно увеличить, воспользовавшись защитными составами.
Металлические профили - балки, швеллеры и трубы. Эти изделия легче других погружаются в грунт на нужную глубину.

При забивке свай нужно контролировать скорость погружения при каждом ударе. Прекращение движения вниз свидетельствует о достижении опорной конструкцией твёрдых грунтов. В этот момент заглубление столба можно закончить. После установки всех свай по плану фундамента производится обрезка верхних концов до одного уровня.

Опасное явление при забивке сваи - прекращение погружения, когда опора утыкается в камень. Внешне это выглядит как достижение пласта нужной плотности. Но впоследствии камень может сдвинуться, и свая потеряет опору. Признаком такого положения может быть значительное отклонение по высоте забиваемой опоры от остальных. В таком случае сваю нужно извлечь и произвести разбуривание ствола.

При сооружении фундамента на пучинистых грунтах сваи соединяются неполным ростверком. Нижняя плоскость ростверка находится на расстоянии 15–20 сантиметров от земли. После отливки под неё насыпают слой песчано-гравийной смеси. Его назначение состоит в том, чтобы воспринимать и компенсировать нагрузку от вспучивающегося грунта.

Долговечность деревянных свай достигается обработкой защитными составами.

Металлические опоры для фундамента изготавливаются из различных горячекатаных профилей, таких как балки, швеллеры или трубы. Погружение этих свай требует значительно меньших трудозатрат по сравнению с бетонными. Кроме того, при необходимости удлинения опоры её можно приварить электросваркой. Долговечность металлических опор может быть значительно увеличена антикоррозионной обработкой поверхности.

При покупке свай нужно проверять качество материала визуальным осмотром и требовать предъявления сертификата качества. Не допускается наличие трещин, сколов и прочих механических дефектов на поверхности.

Свайно-монолитный фундамент

Другое название такого типа опорного основания «свайно-плитный» или СПФ. Оно является комбинацией двух видов фундамента - свайного и плитного. Поводом для использования такой развязки являются следующие обстоятельства:

Технология строительства

По сути, СПФ строится в два этапа:

Время полной кристаллизации фундамента составляет 28 суток, после чего строительные работы можно продолжить.

В жаркое время года фундамент нужно укрыть плёнкой и периодически, 1–2 раза в день, сбрызгивать его водой. Преждевременное высыхание воды в бетоне может привести к его растрескиванию .

Нужно отметить, что 85% нагрузки воспринимает свайная система, остальное приходится на плиту. Но этот элемент конструкции придаёт фундаменту устойчивость.

Количество свай для фундамента определяется протяжённостью основания и расстоянием между сваями. Обычно оно выбирается равным от 3 до 6 диаметров одной опоры. Например, для трубы диаметром 400 миллиметров оно составит 1,2–2,4 метра. Можно выбрать среднее значение таким образом, чтобы расстояние было одинаковым. При этом нужно помнить о распределении нагрузки.

Устанавливаем свайный фундамент из асбестовых труб

Такая конструкция выбирается из соображений экономии для строительства вспомогательных зданий хозяйственного назначения, таких как:

сарай;
хозблок;
летняя кухня;
мастерская;
гараж без смотровой ямы и другие сооружения подобного назначения.

Основой фундамента для таких зданий являются сваи из асбестовых труб. По результатам разведочного бурения определяется их количество и глубина погружения. Одним из весомых доводов в пользу применения такой конструкции фундамента является строительство на площадке с уклоном.

Монтаж фундамента

Эта операция заключается в установке плит перекрытия на свайное основание. Для этого обычно применяются ребристые плиты, которые при меньшем весе близки к сплошным по несущей способности. Установка плит производится с использованием грузоподъёмной техники. Для небольших зданий можно применять пустотные плиты толщиной до 15 сантиметров.

Нужно отметить, что для таких конструкций более применим комбинированный фундамент с ростверком. Это дороже, но надёжнее.

Вконтакте

Одноклассники

Строительство любого объекта начинается с возведения фундамента.

Прочность и надежность основания служат гарантией долговременной службы всей постройки, поэтому на фундаменте не принято экономить.

Затраты на его обустройство обычно составляют около трети всех строительных расходов, что считается вполне оправданным.

Тем не менее, исследования в области альтернативных способов строительства показали ряд интересных вариантов замены дорогих материалоемких оснований на более дешевые, простые, но не менее эффективные и надежные виды фундаментов.

Рассмотрим один из них. Как сделать свайно-винтовой фундамент своими руками: пошаговая инструкция далее в статье.

известны достаточно давно, доказав свою надежность на практике. Тем не менее, винтовые сваи в качестве основания — относительно недавний способ, который долгое время применялся в военном строительстве, хоть сам принцип устройства свайного достаточно прост.

Сутью его является принцип завинчивания в грунт металлических свай с наконечником в виде спиральной резьбы, делающим их похожими на большой шуруп. Такой способ позволяет экономить на строительной технике : не требуется забивание при помощи копра или бурение скважин. При этом нет необходимости в дорогостоящих земляных работах: опоры можно завинчивать прямо в грунт без планировки участка, на уклонах, во впадинах или иных складках рельефа.

К сведению: Есть возможность вовсе обойтись без техники, завинтить сваи вручную, в непосредственной близости от уже имеющихся строений без какого-либо вреда для них.

Винтовые сваи

Винтовые сваи делятся на несколько видов , адаптированных к разным типам грунта и рассчитанных на определенную нагрузку.

Свая состоит из металлической цельной (бесшовной) трубы, один конец которой заострен и оборудован приваренными лопастями, а другой конец снабжен оголовком — усиленным участком, выполняющим функцию контакта с инструментом при завинчивании или опорной точкой установленной сваи.

Справка: в последнее время в продаже появились изделия на базе сварной трубы, что, по утверждению изготовителей, не влияет на несущую способность и не создает проблем при установке, хотя изначально производство винтовых свай для фундаментов из сварных труб признавалось недопустимым.

Существует несколько типоразмеров из трубы различного диаметра от 57 мм до 325 мм, рассчитанных на разную нагрузку. Устройство свайно-винтового фундамента предусматривает применение одно-, двух- и трехлопастных типов свай, предназначенных для разных типов почвы.

Наличие дополнительных лопастей повышает устойчивость, делает возможным более высокие нагрузки. Ширина лопасти имеет прямую зависимость от типа грунта — чем мягче почва, тем шире лопасть. Виток составляет 1,25 оборота. При этом есть многовитковые конструкции типа «шуруп», наконечник которых конусообразно заострен и снабжен многовитковой спиралью с малым диаметром. Используются на плотных глинистых грунтах.

Наконечник может быть как сварным, так и литым. Разница между ними в том, что сварной шов — фактор риска, сильнее прочих участков подвержен коррозии. Литой наконечник при монтаже вставляется в полую трубу и закрепляется сваркой, поэтому риск коррозии минимален, а сварной наконечник полностью состоит из приваренных лопастей, подвергаясь коррозийным процессам в гораздо большей степени.

Коррозия — самый опасный враг металлических конструкций. Особенно важна защита от нее там, где нет возможности замены или наблюдения за состоянием стальных деталей. Металлическая поверхность имеет сплошное антикоррозийное покрытие, исключающее опасность выхода из строя. Самыми надежными являются оцинкованные сваи с литым наконечником , расчетный срок службы которых — до 200 лет.

Применение

Применение винтовых свай показало высокую эффективность на проблемных грунтах:

заболоченные районы, участки с высоким уровнем почвенных вод;
районы вечной мерзлоты;
участки, расположенные на пучинистых грунтах с высоким уровнем сезонных подвижек почвы.

Использование сваи может быть неоднократным — в некоторых случаях опоры могут быть извлечены из грунта и использованы вновь. Для строительства крупных зданий такой способ считается непригодным, но для малоэтажного строительства в условиях ограниченности времени признан одним из наиболее эффективных.

Существенным недостатком винтовых свай, как и всех свайных фундаментов, является невозможность обустройства подвала , но на проблемных грунтах это маловероятно и при использовании других вариантов основания.

Кроме того, применение опор ограничено на скалистых грунтах из-за проблем с завинчиванием. В отдельных случаях установка может быть произведена в лидирующую скважину, но в целом такой вариант признан излишне трудоемким и довольно редко используется.

Устройство

Фундамент на винтовых сваях состоит из определенного количества установленных по определенной схеме опор.

Это так называемое свайное поле , повторяющее своими очертаниями план будущей постройки.

Итак, винтовой фундамент: монтаж свай предусматривает завинчивание опор на глубину ниже промерзания почвы, минимальной глубиной погружения в основной грунт считается 600-800 мм, то есть при длине сваи в 2,5 м минимальная глубина погружения должна быть 1,5 м.

Более точно установить глубину погружения сваи можно на основании геологических показателей участка и глубины промерзания почвы.

Важно! После установки полости труб должны быть заполнены бетоном для повышения несущей способности, особенно при большом диаметре трубы.

Верхушки подрезаются (или наращиваются, по необходимости) на одинаковую высоту и обвязываются швеллером, который послужит основанием для ростверка — опоры для несущих стен. Свайное поле с установленными сваями может послужить основой для ленточного или плитного фундамента в случае комбинированного типа основания.

Изготовление опор

Для снижения затрат зачастую предпринимаются попытки изготовить винтовые сваи самостоятельно. Мнения специалистов по этому вопросу расходятся. Изготовление несущих конструкций — дело ответственное, требующее определенных материалов, технологий и нанесения защитных покрытий. С другой точки зрения, при соблюдении правил самостоятельное производство винтовых свай возможно.

Если принято решение использовать самодельные сваи, следует обратить особое внимание на качество материала и сварки. За образец правильнее всего будет взять заводскую модель: имея ее перед глазами, можно уточнить некоторые детали при изготовлении. Важным этапом будет нанесение антикоррозийного покрытия, без него или при некачественном выполнении операции металл начнет ржаветь практически сразу после установки.

Помните: некачественное изготовление обязательно повлечет за собой проседания, деформации или обрушение постройки.

Если есть сомнения в своих силах, лучше потратиться и приобрести готовые сваи, сделанные в соответствии с техническими требованиями и имеющими сертификат качества. Фундамент — не тот случай, где можно попробовать сэкономить — проблемы с ним повлекут за собой гораздо большие затраты.

Расчет

Технология строительства винтового фундамента предусматривает этап расчета необходимого кол-ва опор. За основу расчета принимаются:

Вес здания с учетом снеговой и ветровой нагрузки.
Несущая способность грунта.

По характеристике грунта определяется рабочая нагрузка на сваю, после чего вес постройки делится на полученное значение и определяется число свай.

Можно проверить при помощи любого онлайн-калькулятора, которых много в Сети. Проверку желательно произвести при помощи нескольких калькуляторов для получения более достоверного расчета.

Монтаж свайно-винтового фундамента своими руками

Как сделать свайно-винтовой фундамент своими руками? Рассмотрим устройство фундамента на винтовых сваях: технология и этапы процесса.

1. Свайно-винтовой фундамент своими руками начинают с разметки участка согласно проекта и плана строительства. Технология установки винтового фундамента предусматривает, что места установки свай отмечаются колышками.

2. Установка свайно-винтового фундамента своими руками далее предполагает завинчивание свай . Процедура производится либо механическим путем, либо, при мягком грунте, вручную. Сваи погружаются на расчетную глубину до контакта с твердыми слоями почвы. Чтобы правильно установить винтовой фундамент своими руками, особое внимание нужно обратить на строго вертикальное расположение оси сваи. Наклон недопустим.

3. Установленные сваи надо выровнять до определенной высоты , для чего они подрезаются (некоторые — наращиваются) до нужной длины.

Важно! Чтобы правильно сделать винтовой фундамент своими руками, ни в коем случае не следует вывинчивать установленную сваю для регулировки высоты. Такое действие значительно ослабит опору сваи и вызовет проседание до первоначального значения.

4. Установленные и выровненные по горизонтальной плоскости опоры заполняются раствором. Такая операция значительно укрепляет каждую сваю, повышает сопротивляемость нагрузкам как вертикальным, так и в других направлениях.

5. Дренаж винтового фундамента — его наличие или отсутствие — не имеет значения, но при наличии воды в межсезонье можно отводить излишки при помощи дренажной канавки. Самым простым способом станет образование небольшой траншеи вокруг постройки с отводом за пределы участка таким образом, чтобы вода могла уходить без проблем.

6. Готовые сваи, залитые бетоном, для образования ростверка — пояса для опоры несущих стен. Допустимо только устройство винтового фундамента с ростверком, который обязательно надо гидроизолировать.

7. Фундамент на винтовых сваях своими руками практически готов. кирпичом, сайдингом, профнастилом и т.д.

Выбор материала основан на свойствах грунта — насколько он «гуляет» в весенний и осенний периоды, не вызовет ли движение почвы разрушения цоколя.

В сложных случаях рекомендуется оставлять небольшой зазор между основанием цоколя и поверхностью почвы. Он будет компенсировать подвижки грунта и обеспечит вентиляцию, позволяя просушивать нижнюю поверхность перекрытия. Монтаж фундамента на винтовых сваях на это не заканчивается.

8. Утепление свайно-винтового фундамента — сложный вопрос, поскольку технология установки винтовых свай для фундамента не всегда его предусматривает. Специфика применения теплоизоляции не дает однозначных методов.

Но одним из эффективных и простых способов является засыпка смеси извести и опилок толщиной около 0,5 метра (или насколько позволяет высота цоколя). Такая засыпка решает не только проблему утепления, она снижает пучинистость почвы и не позволяет проникать парам воды в элементы конструкции. Установка фундамента на винтовых сваях на этом успешно закончена.

Полезное видео

Дополнительно можете визуально посмотреть про винтовой фундамент: правила установки и технология устройства винтового фундамента рассмотрены на видео ниже.

Выводы

Свайно-винтовой фундамент — надежный выход из положения на сложных и проблемных грунтах. Экономия времени и денег, возможность самостоятельного выполнения работ, простая технология винтовых свайных фундаментов и отсутствие нужды в сложной подготовке участка — доводы, решающие в пользу выбора такого основания, надежного и выгодного.