Винтовой фундамент на сваях своими руками

Преимущества и недостатки

Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.

К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:

1. Применимость для всех типов грунтов и рельефов любой сложности. Там, где закладка ленточного или плитного основания будет неэффективной или нецелесообразной, используют опоры.

   Свайные фундаменты можно строить на неустойчивых, переувлажненных грунтах, участках с риском оползней или подтопления, заболоченных территориях, а также на склонах и впадинах.
2. Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
3. Возможность подобрать силовой элемент для любых условий. Популярность свайной технологии обусловила рост предложений от производителей свай. Сегодня можно подобрать опоры с несущей способностью от 0,8 до 15 и более тонн, а для глубокой закладки используются составные элементы.
4. Небольшой объем земляных работ. Если в случае с заглубленным ленточным или плитным основанием нужно рыть котлован на проектную глубину, то для устройства набивных свай достаточно пробурить скважины в грунте, а забивные и винтовые столбы погружаются в почву посредством силового воздействия.

Недостатки свайной технологии:

1. Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
2. Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.

Для частного дома

Частные жилые дома и коттеджи отличаются сравнительно небольшим весом по сравнению с многоэтажками и промышленными объектами. Эта особенность позволяет отказаться от закладки дорогостоящего железобетонного ленточного или плитного основания в пользу заводских или самодельных свай.

Преимущества свайной технологии для частного строительства:

• возможность закладки фундамента своими руками (винтовые, набивные сваи);
• при необходимости доступны способы усиления основания (при строительстве пристроек, увеличении этажности, замене перекрытий в доме и т.д.);
• ремонтопригодность.

Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:

• значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
• трудоемкая процедура инженерных расчетов;
• на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.

Разных видов свай

Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:

Тип опор	Преимущества технологии	Недостатки технологии
Забивные железобетонные	повышенная несущая способность (до 20 т); долгий срок службы (более 100 лет); стойкость к коррозии.	необходимость применения спецтехники для заглубления в грунт; появление динамических нагрузок и вибрации, действующих на грунт и ближайшие постройки.
Забивные стальные	широкий выбор моделей с различными конфигурациями и характеристиками; высокий эксплуатационный ресурс.
Забивные деревянные	дешевизна и доступность материала; экологическая чистота.	ограниченная грузоподъемность; сравнительно короткий срок службы; подвержены воздействию почвенной влаги.
Буронабивные	большая несущая способность; продолжительный срок службы; изготовление ручным способом.	большой расход бетона; сложно рассчитать несущую способность; необходимо укреплять стенки от обрушений.
Винтовые металлические	относительная дешевизна; высокая грузоподъемность; возможность монтажа своими руками; возможность повторного использования.	подверженность коррозийным процессам; недопустимость заглубления в грунт с каменистыми включениями, которые могут повредить лопасти.
Винтовые железобетонные	прочнее металлический винтовых свай и удобнее при монтаже, чем забивные ж/б аналоги; не подвержены коррозии.	имеют значительный вес; сложно выдержать соосность при монтаже.

Монтаж свайно-винтового основания своими руками

Необходимо точно обозначить места, в которых будут монтироваться винтовые сваи, сделав там неглубокие подкопы лопатой.

Такие подкопы в дальнейшем также помогут облегчить процесс ручного ввинчивания опор с помощью рычажных механизмов (если по каким-либо причинам для этого не будет применяться соответствующая спецтехника).

Расположение верхних частей вкрученных свай проверяют с помощью строительного уровня. Если какие-либо опоры находятся выше остальных, их необходимо обрезать.

На следующем этапе во внутренние полости винтовых опор заливается бетонная смесь. Марка материала должна быть не ниже М300, в противном случае резко сократится срок службы фундамента.

При строительстве беседки в этих целях можно использовать деревянную доску соответствующей толщины. Древесину заблаговременно обрабатывают антисептическими средствами, чтобы предотвратить ее гниение. Также на верхних частях свай монтируются специальные оголовки, которые создают опоры необходимой площади. Далее на оголовках закрепляется сам деревянный каркас.

Если постройка имеет большую площадь, обвязку можно изготовить из профилированной трубы или металлического швеллера. Стальные конструкции привариваются к опорам по всему периметру свайного винтового фундамента.

Как сделать своими руками?

Первый этап — создание разметки на участке. Необходимо обозначить места, в которых будут устанавливаться винтовые опоры, тщательно выверив все расстояния и углы.

На обозначенных точках делаются неглубокие подкопы на 15-30 см. Это позволит избежать самопроизвольного смещения свай в самом начале их ввинчивания в грунт. Расстояние между точками расположения опор должно составлять 2-3 метра, в зависимости от их типоразмера, площади бани и несущей способности грунта.

Для вкручивания свай ручным методом используются длинные металлические ломы, которые выполняют функцию рычагов. Такую работу следует выполнять вдвоем или втроем. Если имеется возможность заезда спецтехники на участок, можно осуществить установку механическим способом. Это даст возможность сэкономить время и силы.

Винтовые сваи необходимо погружать в почву на глубину не менее 1,5 м. Конструкции ввинчиваются в грунт до тех пор, пока их наконечники не достигнут плотных слоев земли. При этом вращать сваи вручную становится в разы сложнее, что является признаком окончательного погружения опоры.

В процессе вкручивания необходимо тщательно следить за тем, чтобы конструкции располагались в строго вертикальном положении. Допускаются лишь незначительные отклонения на 1-2 градуса.

Когда все опоры установлены и выравнены по высоте, проводится их бетонирование изнутри. В металлические трубы подается бетонная смесь, которую желательно замешивать непосредственно перед заливкой.

Когда цементно-песчаная смесь окончательно затвердела, на верхних частях свай устанавливаются оголовки. Далее проводится установка обвязки. Для деревянной бани оптимальным выбором будет конструкция из бруса.

Важным моментом является обустройство фундамента под печь. Кирпичные, чугунные и стальные топки оказывают достаточно большую нагрузку на поверхность основания, поэтому их нельзя возводить непосредственно на полу. Под ними должны располагаться дополнительные фундаментные конструкции.

Размеры и площадь дополнительного фундамента подбираются с учетом ширины и длины печи, которая будет возводиться на нем.

Чтобы подготовить основание для массивной печи, следует подготовить на выбранном участке котлован по заранее выполненным расчетам. Его глубина должна достигать уровня промерзания почвы.

На уплотненное дно засыпается песчано-гравийная подушка. Слой щебня должен быть не менее 15 см, слой песка – от 20 см. Поверх песчаного слоя можно засыпать еще один пласт щебня такой же толщины.

Далее устанавливается деревянная опалубка по периметру печного фундамента, в нее помещается арматурный каркас. На следующем этапе проводится заливка бетона. Верхний уровень основания должен быть примерно на 5-6 см ниже пола, который будет устанавливаться в бане. Когда бетон окончательно затвердеет, нужно снять опалубку и обработать стенки печного фундамента гидроизоляцией – например, гудроном.

На следующей стадии можно приступать к монтажу сруба

Данная конструкция создается по простой схеме: на оголовках свай закрепляются жесткие металлические швеллеры или двутавровые балки по всему периметру фундамента, а также в его центральных зонах. Эти элементы соединяются с оголовками с помощью электросварки.

Какие материалы необходимы?

При подборе стройматериалов следует заблаговременно определить, какая технология будет использоваться при усилении свай. Если укрепление будет проводиться методом создания дополнительных буроинъекционных или буронабивных свай, железобетонной обоймы или торкретов, для проведения работ понадобится достаточное количество бетонной смеси.

Для ее приготовления необходим:

1. цемент;
2. песок;
3. гравий;
4. вода.

В большинстве случаев требуется металлическая армирующая сетка и стальная арматура. Эти материалы используются для повышения прочности железобетонных конструкций, предназначенных для усиления ослабевшего или поврежденного фундамента.

Как установить: пошаговая инструкция

При установке теплицы на сваи необходимо выбрать подходящее место. Нужно, чтобы место было хорошо освещено солнечными лучами. Нельзя ставить её там, где часто бывают сильные ветры. Это может сделать её менее устойчивой.

Важно учитывать уровень грунтовых вод. Если они находятся слишком близко к поверхности (менее 1 м), потребуется предварительно сделать насыпь

Фундамент должен иметь глубину, превышающую ту, на которую происходит замерзание почвы. Если имеются несколько слоёв грунта, то необходимо опираться на наиболее прочный из них.

Сначала необходимо нарисовать план расположения свай. Затем на земле в нужных местах делают отметки.

При установке свай своими руками могут применяться такие способы:

1. Винтовые сваи закручивают в землю с помощью бура или при помощи использования специальной техники.
2. Забивные элементы — трубы или швеллер забивают ударами молота.
3. Сваи могут помещать в подготовленные при помощи бура ямы. В этом случае снизу для них делают подушку из песка и гравия, а в яму вокруг сваи заливают раствор.

Важно правильно выбрать расстояние между ними. Оно зависит от веса всей конструкции

Обычно оно равно 1,5-2,0 м. Сваи стараются установить строго вертикально. Это нужно проверять с помощью строительного уровня. Необходимо, чтобы верхние концы были на одном уровне.

После того, как сваи установлены, если для этого заливался бетон, необходимо подождать до тех пор, пока он хорошо схватится. Для полного высыхания требуется 28 суток. Однако обычно ждут не более десяти дней. После этого столбы нужно скрепить горизонтально. Это можно сделать с помощью горизонтальных перекладин.

Если применялся деревянный брус, то горизонтальные крепления делают из дерева. Детали скрепляют при помощи саморезов. Металлические детали можно скреплять при помощи сварки. Иногда вместо этого делают ростверк — горизонтальную конструкцию, лежащую на сваях и составляющую основу для постройки парника.

Где применяются?

Использование свай обуславливается геологией местности, на которой проводится строительство. Это участки со слабым грунтом, высоким уровнем грунтовых вод или заболоченная местность.

У металлических винтовых свай немало особенностей, что делает их актуальными в ряде случаев:

• Строительство на сложном рельефе. Даже если перепады высот серьезные, все-равно можно обустроить фундамент. Работая со сваями отпадает необходимость выравнивать местность, что экономит время и деньги.
• Строительство пристройки к готовому зданию. Если строить классическим способом – новый фундамент способен повлиять на старый, сместить его, что приведет к наклонам, а то и разрушениям. Метод с применением винтовых свай хорош тем, что не смещает грунт, расположенный по периметру здания.
• Быстрое возведение фундамента. Обладая знаниями и имея в наличии нужное оборудование, возвести основу дома можно за пару дней, поэтому этот тип основания может применяться практически в любое время.
• Возведение линий электропередач. Стержни выдерживают серьезные нагрузки, к тому же их, при необходимости, можно извлечь из земли.
• Усиление имеющегося фундамента. Сваи служат как дополнительная опора. Их размещают по периметру строения и крепят кронштейнами к аварийным участкам, что повышает несущую способность.

Ростверк – что это такое?

Ростверком называется горизонтально расположенный элемент свайного фундамента сооружения (своеобразный пояс или подушка), который принимает на себя всю нагрузку здания и, равномерно распределяя, передает ее на опорные колоны. Это достигается путем обвязки свай в целостную конструкцию. Поскольку ростверк на свайный фундамент повышает прочность здания, то необходимо обеспечить достаточную жесткость всем узлам соединения.

Преимущество подобного основания для здания заключается в его долговечности, прочности и возможности устройства на песчанистых и глинистых почвах, а также на плывунах. К тому же из-за незначительного объема подготовительных работ и используемого бетонного раствора подобная конструкция основания дома считается менее затратным вариантом по сравнению с другими видами фундаментов.

Чтобы лучше понять, что такое ростверк, нужно знать его классификацию по следующим типам:

• по месту обустройства;
• по используемым стройматериалам;
• по конструктивному решению.

По месту расположения:

Мелкозаглубленный. Это оптимальный тип конструкции для получения надежной устойчивости. Поскольку подошва пояса устроена непосредственно на земле, то вся будущая нагрузка от конструкции будет распределяться не только между сваями, но и на весь фундамент.

Мелкозаглубленный ростверк

Вид заглубленного ростверка в разрезе

Висящий. Расстояние между землей и сооружением составляет 100 мм и более. В этом случае ростверк создается дерева или стали, чтобы исключить контакт здания с влагой грунта. Чтобы конструкция не проседала под весом сооружения, используются сваи или столбы внушительных размеров.

Висящий тип

По конструктивному решению:

Монолитный ростверк – это целостная конструкция железобетона, создаваемая на месте устройства фундамента. Наиболее распространен ленточный тип, однако плитный ростверк незаменим при строительстве сооружения на неустойчивых почвах. Его устройство связано со значительными трудозатратами, частым армированием и большой себестоимостью.

Так выглядит цельнолитой железобетонный пояс

Сборная металлическая конструкция, элементы которой фиксируются при помощи сварки. Недостатком является трудоемкость монтажа и недостаточная жесткость и прочность соединений. Сборный ростверк устанавливается на верхушки свай, и приваривается к ним без последующей заливки бетоном. Свайные фундаменты с ростверком сборным хорошо подходят для некапитальных строений, срок эксплуатации которых составляет порядка 10-20 лет.

Сборная конструкция из металла

Сборно-монолитный пояс является комбинированным вариантом и включает в себя элементы промышленного производства, скрепляемые между собой при помощи шпоночных и замковых соединений. После того как конструкция собрана, все соединения заливаются бетоном образую прочную единую ленту. Подобные ростверки используются при возведении многоэтажных жилых и офисных зданий, а также заводских и фабричных корпусов. Устройство сборно-монолитного пояса требует больших материальных затрат, задействования спецтехники и большой точности во время монтажа.

Сборно-монолитный ростверк

Разбираясь с тем, что это такое ростверковый фундамент стоит также рассмотреть материалы, используемые в конструкции.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

1. Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.

2. Многолопастные – с несколькими лопастями.

3. Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

Строительство домов на винтовых сваях – общая информация

У застройщиков, возводящих строения на проблемных грунтах, пользуются популярностью винтовые опоры. Решение построить дом на сваях винтовых принимают в определенных ситуациях:

• при расположении участка строительства на сыпучих почвах, слабых грунтах, а также влажных почвах с близким расположением грунтовых вод;
• при значительных перепадах высот в районе строительной площадки, а также при возведении здания в условиях наклонного рельефа;
• при недостатке финансовых ресурсов для закупки строительных материалов, предназначенных для возведения другого типа основания;
• при необходимости осуществить строительство легкого каркасного строения или деревянного дома за ограниченное время;
• при отсутствии финансовой возможности соорудить дренажную систему в болотистом грунте для строительства дома.

От правильно выбранного вида основания зависит надежность и срок эксплуатации постройки

Винтовые сваи для дома имеют простую конструкцию и состоят из следующих элементов:

• стальной трубы, воспринимающей осевую нагрузку от постройки;
• рабочего наконечника, приваренного к концу трубы.

Постройка дома на винтовых сваях производится по определенному алгоритму. Последовательность действий:

1. Проведите исследование почвы.
2. Разработайте проектную документацию.
3. Определитесь с конструкцией и размерами элементов.
4. Рассчитайте количество опорных элементов.
5. Разметьте координаты расположения.
6. Подготовьте материалы, инструменты и оборудование.
7. Завинтите колонны в грунт.
8. Обрежьте трубы по общему уровню.
9. Приварите к трубам подпятники.
10. Смонтируйте ростверк.
11. Утеплите опорную конструкцию.
12. Стройте здание согласно проекту.

Оценим особенности технологии.

Благодаря этой технологии строительство можно вести на воде и неустойчивых грунтах

Положительные и отрицательные стороны свайного фундамента.

1. 1. Низкая цена: такая база не требует больших вложений, как например, классическая бетонная.
   2. Простота: установка свайного фундамента несложная задача. При нужной подготовке с ней без проблем справятся даже новички.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент

1. 1. Отсутствие подготовки участка: монтаж опор не нуждается в подготовке грунта, спрессовывания или планировки.
   2. Отличные параметры: если соблюсти все правила монтажа, то фундамент будет надежным долгие годы.

1. Функциональность: сваи можно устанавливать на любом виде почвы, даже если она рыхлая и есть грунтовые воды.
2. Высокая скорость монтажа: данный вид опор можно устанавливать в любую погоду, что может хорошо сыграть на сокращении затраченного времени на возведение жилья.

Устройство свайного фундамента

Но такое количество отличных качеств не означает отсутствие минусов:

• На скальных породах сваи не монтируются.
• При создании многоэтажных и тяжелых проектов этот метод избегают.
• При неаккуратном вбивании винтов, они могут повредиться, из-за чего образуется коррозия металла, которая может сократить срок службы основы.

Виды свай

Определенный вид основания можно использовать при конкретных условиях. Свайный фундамент для дома отличается не только по размерам, глубине погружения и частоте расположения укрепляющих элементов. Одной характеристикой такого основания дома являются виды свай. Они разделяются на виды по таким параметрам:

1. Материалы. Сваи могут изготавливаться из бетона, металла, дерева. Оптимальным вариантом являются комбинированный материал, который отличается прочностью, надежностью и долговечностью.
2. Метод погружения. По этому признаку они делятся на забивные, винтовые и буронабивные.
3. Несущие нагрузки. По этому параметру они делятся на сваи-стойки и сваи, которые продолжают висеть в почве.

От этих параметров также будет зависеть и конечная стоимость постройки дома.

Для различных грунтов и условий используется свой свайный фундамент – фото ниже показывает разновидности применяемых винтов.

Для каждой постройки и в зависимости от вида грунта, нужно подбирать определенный вид свайИсточник bouw.ru

Устройство

Свайный фундамент состоит из системы вертикальных опор (свай), погруженных в грунт на определенную глубину.

Наружные части стволов обвязывают специальным поясом ростверком, который соединяет отдельные опоры в единую систему, что многократно увеличивает их возможности и устойчивость к нагрузкам.

Основные несущие элементы ростверка располагаются под несущими стенами, как внешними, так и внутренними.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Для усиления конструкции и более равномерного распределения нагрузок устанавливаются дополнительные балки, связывающие все ненагруженные сваи в общую систему.

Монтируем ростверк

Одним из распространенных вариантов ростверка является конструкция на базе деревянного бруса.

На примере использования балки сечением 15х15 см рассмотрим последовательность действий по монтажу:

1. Пропитайте деревянный брус антисептиком.
2. Уложите балку на торцевые площадки.
3. Состыкуйте брусья с минимальным зазором.
4. Зафиксируйте нижний венец саморезами.
5. Уложите поперечные брусья.
6. Соедините их с нижним контуром.
7. Гидроизолируйте древесину мастикой.
8. Обшейте торцевую часть ростверка досками.

Эта конструкция ростверка – двойная. Возможен одинарный вариант, когда стыковка продольных и поперечных балок производится на оголовках.

Отличия СЛФ от других оснований

Большой плюс этого основания заключается в том, что заливка жидким бетоном производится за один раз, и не приходится заниматься разными работами по устройству монолитных стоек и монтажу опорного периметра из разных материалов.

Единый монолит СЛФ работает, как одна система, в отличие от других видов оснований, где железобетонные сваи реагируют на нагрузки иначе, чем ростверк из металлопроката или деревянного бруса.

Это качество конструкции обеспечивает фундаменту большую несущую способность и высокую надёжность. Единый армокаркас в монолитном бетоне равномерно распределяет нагрузку по всему объёму фундамента.

данный вид фундамента предназначен для строительства домов на слабых неплотных грунтах

Если косогор с большим уклоном, то за счёт разной высоты свай здание на ростверке, как бы повисает в воздухе, «игнорируя» сложный рельеф местности.

Инструкция по расчету количества свай для свайно-винтового фундамента.

Как говорилось ранее, чтобы не ошибиться со сваями и правильно рассчитать их длину, необходимо определить разницу высоты разных точек участка. Если вы убедились в том, что такой перепад существует и, согласно плотности почвы, подходят сваи длиной 2,5 м, то их необходимо монтировать в самом верхнем ряду .

Те опоры, которые будут фиксироваться в низинах, должны быть длиннее на разницу высоты между точками их установки. Разницу вычисляют при помощи водяного уровня или нивелира с применением отвеса и рулетки. При существенном перепаде высот (более 0,5 м) рекомендуется прибавить 50 см к полученной длине свай для фундамента, так как в самых низких местах может не доставать до 20 см их высоты.

Учет разницы высоты.

Полезные советы как избежать ошибок.

Конечно же, чтобы избежать большого количества ошибок и сделать долговечную основу для дома очень важно придерживаться строительных норм, или, как их еще называют Сводов Правил. Но здесь будет небольшая подсказка, как избежать некоторых ошибок при возведении свайно-ленточного фундамента своими руками

1. Все опоры фундамента, должны находится на одном уровне от земли. Этому может помешать неровная поверхность. Так как сваи необходимо устанавливать в непромерзающий слой грунта, ниже точки промерзания, то, возможно, некоторые из них придется подрезать (конечно же, если речь идет не о буронабивных сваях). Поэтому, если нет уверенности в абсолютной плоскости участка, то лучше обратиться к геодезисту, который поможет разобраться с этой проблемой.
2. Ни в коем случае не стоит упускать пункты, в которых присутствует песчаная подушка. Хоть это и может показаться несерьезным, но она необходима для повышения устойчивости фундамента, поэтому не стоит закрывать на нее глаза, относиться к этому шагу легкомысленно.
3. Не стоит начинать какую-либо, даже подготовительную, деятельность по установке свайно-ленточного фундамента без предварительно подготовленного проекта с точным расчетом. К сожалению, на глаз такая работа не делается. Тем более, если этот опыт является первым. Всегда есть возможность сэкономить силы, нервы, финансы, обратившись за помощью к более умелым строителям.