Винтовой фундамент на сваях своими руками

Плюсы и минусы свайного фундамента

Как и у других типов основания здания, свайный фундамент имеет как свои преимущества, так и недостатки. Главными плюсами, за которые люди и выбирают этот тип основания, являются:

• строить фундамент можно как летом, так и зимой, и даже в межсезонье, на строительство не влияет погода;
• такое основание позволяет построить дом на участке с любым рельефом, как на ровной поверхности, так и на крутом уклоне;
• скорость строительства такого фундамента впечатляет, для небольшого дома работы могут продлиться 1-3 дня;
• стоимость возведения свайного фундамента может быть очень доступной.

Плюсы, конечно, весьма заманчивы. Однако такой тип фундамента не лишен и минусов, среди которых:

• свайный фундамент не позволяет оборудовать подвал или цокольный этаж;
• такое основание не подходит для строительства многоэтажного или массивного дома;
• свайный фундамент особенно требователен к расчетам планируемых нагрузок, их необходимо выполнить с очень высокой точностью.

Как видите, недостатки довольно серьезные, и их нельзя не учитывать при выборе типа фундамента. Однако свайное основание – практически единственный вариант для строительства частного дома на склоне.

Какие виды свай используются для строительства заборов

Современная строительная индустрия предоставляет богатый выбор винтовых свай. Из-за большого ассортимента продукции осуществить выбор бывает особенно сложно.

Исследования грунтов

Если сделан выбор в пользу забора, в качестве основания которого будут использованы винтовые опоры, то необходимо ознакомиться с ошибками, способными свести к нулю преимущества использования винтовых свай.

Некоторые невежественные застройщики решают установить винтовые сваи на глубину, которая им кажется оптимальной. Затем, когда с течением времени такой забор начинает деформироваться от морозного пучения и просадок, такой горе-строитель начинает ругать винтовые сваи.

Установленные винтовые сваи для забора

Так как же не свести на нет эффект от этого мероприятия? Рекомендуется воспользоваться данными инженерно-геологических исследований, такими как уровень грунтовых вод, строение и характеристики грунтов на участке. Также чрезвычайно важна информация о глубине промерзания грунта.

Основываясь на полученных данных можно определиться с глубиной заложения сваи, длина подземной части которой должна быть больше, чем глубина промерзания. При несоблюдении этого условия винтовая свая будет подвержена действию морозного пучения. Помимо этого, смысл в установке винтовых свай как опор под ограждающие конструкции будет утерян в случае, если свая не будет упираться в несущий слой грунта.

Схема для установки винтовых столбов

Определить глубину залегания плотных слоев можно только опытным путем, проведя инженерно-геологические исследования на участке. Возможно, что застройщику не придется проводить специальные изыскания при строительстве забора, если при возведении дома они уже проводились.

Почему так важно соблюсти условие, при котором свая опирается на плотный слой грунта? Потому что только в этом случае можно гарантировано утверждать, что ни сезонные изменения почвы, ни какие-либо другие неблагоприятные факторы будут не в состоянии нарушить вертикальность, устойчивость и долгий срок службы такой опоры

Как выбрать подходящий вариант свай

В зависимости от типов грунтов целесообразно применять соответствующий тип свай. Слабые грунты (торфяники и песчаный грунт) лучше воспримут сваи с закрытым наконечником и широкими лопастями. Применение свай с открытым наконечником допустимо на обычных грунтах. Уплотненный грунт с высоким содержанием глины лучше взаимодействует со сваями, имеющими неширокие лопасти. На очень твердом и тяжелом грунте применяют многовитковые винтовые сваи, напоминающие своим видом шуруп.

При строительстве забора достаточно разобраться в основных типах винтовых столбов, пригодных для несения нагрузки элементов ограждения. В эту категорию попадают сваи небольшого диаметра от 54 до 108 мм.

Так выглядит квадратная винтовая свая

Литые или сварные

Промышленность выпускает сваи с литыми и сварными наконечниками. Обычно, литыми элементами обладают сваи с диаметром в 108 мм. Процесс производства таких лопастей достаточно дорог, а потому их применение оправдывает себя в экстремальных условиях использования: обводненных почвах, высоких нагрузках. Поскольку винтовые сваи со сварными лопастями показали отличные прочностные характеристики, их использование при устройстве ограждения наиболее рационально с экономической точки зрения.

В зависимости от тяжести элементов ограждения выбирается толщина винтовой опоры. Приведем данные о зависимости толщины столбов от воспринимаемой нагрузки:

Пример литой сваи

Свайно-ленточный фундамент своими руками

На сегодняшний день существует огромное количество разновидностей фундаментов для различных строений. В данной статье мы подробно остановимся на таком фундаменте как свайно-ленточный. Его очень часто применяют на пучинистых грунтах. Особенность такого фундамента заключается в том, что основание дома стоит на обычном мелкозаглубленном ленточном фундаменте, по периметру которого заглублены сваи ниже промерзания грунта, что позволяет получить хорошее сцепление с достаточно крепким и устойчивым грунтом, который расположен ниже уровня промерзания грунта. Данный фундамент позволяет сократить расходы на возведение строений, в тоже время позволяет достигнуть нужной прочности, чтобы выдерживать большие нагрузки от здания.

Основание дома из буронабивных свай

По периметру буронабивного фундамента следует пробурить скважины с расстоянием между ними, равным от 1,5 до 2,5 м. Делается это в согласии с глубиной и диаметром свай (от 200 до 250 мм). Далее в скважины устанавливается гидроизоляционный материал, потом арматурный каркас, который впоследствии заполняется бетоном.

Алгоритм действий выглядит следующим образом:

1. На первом этапе производится разметка месторасположения будущих свай. Главным образом они должны быть по углам дома, под длинными участками стен на расстоянии друг от друга около 1,5–2,5 м.
2. Далее берете садовый бур и делаете отверстия в грунте Ø200–250 мм, при этом их глубина должна быть ниже промерзания грунта на 300–500 мм.
3. На дне скважин следует сделать гравийно-песчаную подушку толщиной 100–300 мм.
4. На дно необходимо опустить свернутый в трубу рубероид или иной гидроизоляционный материал, который необходим для того, чтобы изолировать сваю от прямого контакта с почвой. Например, достойной заменой рубероида может стать асбестоцементная или ПВХ труба.
5. Теперь монтируется арматурный каркас. Он делается из 3 или 4 металлических стержней Ø 10–12 мм. Их нужно связать между собой мягкой вязальной проволокой. Если предусматривается ростверк, то арматура должна быть выше сваи на 150–200 мм. Если нижняя обвязка дома будет уложена прямо на сваях, то арматура должна быть ниже верхней части сваи на 40–50 мм. При этом обязательно заложите шпильки для последующего крепления обвязки.
6. После этих действий в подготовленные скважины порционно заливаете бетон, тщательно утрамбовывая его, например, вибратором или деревянной палкой, проштыкивая ею бетон.
7. После этих манипуляций обустраивается ростверк или укладывается нижняя обвязка.

Общие сведения

Разберем подробнее, в каких случаях владельцы решают сооружать свайный фундамент своими руками. В первую очередь, необходимость в использовании именно этого типа основания обуславливается состоянием грунта. Если верхний его слой слабый, то целесообразнее сооружать свайный фундамент. Своими руками собрать конструкцию не составит особого труда. К слабому грунту следует отнести растительные почвы с примесями торфа либо перегноя, песчано-глинистые участки, перенасыщенные водой (плывуны), суглинки и глины в текучем и пластичном состоянии. В таких случаях возникает необходимость в переносе нагрузки от сооружения к более плотным пластам грунта, располагающимся на глубине. Свайный фундамент, своими руками сооруженный, в таких обстоятельствах является оптимальным решением. Такая конструкция может сооружаться и на пучинистых грунтах. Еще одной причиной необходимости использовать свайный фундамент считается возведение здания, наоборот, на плотной почве. В данном случае конструкция позволяет существенно уменьшить объем и расходы на земельные работы. В частности, нет необходимости рыть котлован, вывозить грунт, засыпать яму и прочее. В результате для быстрого и экономичного сооружения основания свайный фундамент, своими руками выполненный, подойдет лучше прочих. Здесь следует сказать, что заглубление одного элемента конструкции, длина которого 3 м, а диаметр – 30 см, требует бурения всего 0.2 м3 грунта. Если будет устанавливаться ленточный фундамент, то объем работы увеличится в несколько раз.

Смешать бетон для ростверка самостоятельно или заказать готовый

Ростверк – важная часть фундамента, а основа дома отвечает за его прочность, безопасность и надежность

В бетоне на ростверка критически важно соблюдать пропорции компонентов и их качество. Даже, казалось бы на первый взгляд, несущественные погрешности могут сказаться на крепости и надежности готового изделия

Использование воды с повышенным содержанием щелочи, или недостаточно чистый песок, также делают раствор не таким долговечным и качественным, каким он бы мог быть.

Добавление пластификаторов и других добавок тоже требует строгого соблюдения пропорций. И даже качество смешивания играет роль в надежности конечного результата. Если смесь будет недостаточно однородной, качество ростверка может пострадать.

Именно поэтому специалисты предпочитают заказывать уже готовый раствор. В заводских условиях соблюсти требования и стандарты намного проще, и можно получить идеальный по качеству раствор.

Завод-изготовитель “Горизонт Бетон” производит, реализует и доставляет бетон для ростверка и другие строительные материалы в любую точку Ленинградской области, а также соседних регионов. Мы используем в процессе производства современное оборудование и технологии, отбираем пробы и исследуем их в лаборатории. В конечном итоге такая работа позволяет нам добиться идеального результата.

Каждому клиенту мы предлагаем выгодные условия сотрудничества. У нас есть как услуга доставки готового раствора на собственном транспорте, так и самовывоз строительных материалов. На каждый товар мы предоставляем не только сертификат качества, но и гарантию!

Применение фундамента на винтовых сваях

Свайно-винтовой фундамент (СВФ) нетребователен к характеристикам грунта и особенностям ландшафта. Он идеально подходит для установки на местности, где плотные несущие грунтовые слои находятся гораздо ниже отметки поверхности.

Также винтовые сваи выбираются при строительстве зданий на:

• склонах;
• сильно обводненных почвах;
• торфяных грунтах;
• местности, постоянно заливаемой паводком;
• пучинистых почвах;
• подвижных и плавающих грунтах.

Фото 2. Бревенчатый дом на склоне, строящийся на свайном основании

Свайные основания сооружаются даже вблизи пролегания разнообразных инфраструктурных коммуникаций и возле деревьев с густой корневой системой, поскольку они не являются преградой для их установки.

Расчёт

Столб из а/ц трубы, заполненный армированным бетоном, диаметром 150 мм способен выдержать нагрузку в несколько тонн. Поэтому расчёт поперечного сечения буронабивной сваи связан с определением минимальной площади опоры в зависимости от удельной нагрузки от дома и сопротивления грунтового основания.

Расчёт свайного основания состоит из следующих этапов:

• сбор нагрузок;
• расчёт требуемой опорной площади;
• определение характеристик грунта;
• план расположения свай;
• определение длины а/ц опор.

Сбор нагрузок

Теоретически высчитывается максимальная масса домостроения. В неё входит вес всех конструкций здания, включая ростверк. Примерно определяют вес:

• мебели,
• сантехоборудования,
• трубопроводов,
• электротехнических приборов и пр.

Обязательно учитывают снеговую нагрузку на кровлю (норматив берут из СНиПа). На случай непредвиденных обстоятельств в расчёт принимают коэффициент надёжности k = 1,1.

Требуемая опорная площадь

Максимальную массу делят на площадь здания. В результате получают удельную нагрузку на грунт (кг/см2). Этот показатель должен быть меньше сопротивления грунта. Неравенство корректируют, оперируя оптимальной площадью опоры дома.

Определение характеристик грунта

Надёжное грунтовое основание должно обладать сопротивлением не менее 300 кг/см2. Если на месте застройки сверху находятся слабые грунты, то определяют глубину залегания твердого основания.

Копию вертикальной съёмки стройучастка можно взять в местном отделе архитектуры и землеустройства. В ней будет указано не только сопротивление, но и глубина промерзания почвы, уровень грунтовых вод.

План расположения

Общую опорную площадь дома делят на величину поперечного сечения одной трубы, получая необходимое количество столбов. На чертёж наносят сетку, перекрестия которой будут означать точки расположения труб.

Несмотря на то, что расчётное количество свай будет составлять небольшое число, его дополняют опорами, исходя из-за соблюдения необходимого интервала между а/ц трубами 1,5–1,6 м.

Это делается для равномерной загрузки прогонов ростверка. На нижнем рисунке показано правильное заполнение фундаментного поля а/ц сваями.

Длина опор

Длину свай определяют исходя из глубины промерзания почвы, уровня грунтовых вод  и отметки расположения прочного слоя грунта.

Пример: согласно вертикальной съёмке почва промерзает на глубину 300 мм, грунтовые воды пролегают ниже уровня земли на 1200 мм, расстояние до прочного основания (суглинок, R = 300 кг/см2) от поверхности стройучастка составляет 400 мм.

С учётом этих данных, глубину заложения низа труб принимают ниже на 300 мм нижней границы промерзания, где основание фундамента попадает в зону прочного грунта, и в то же время остаётся вне досягаемости грунтовыми водами.

Наземная часть а/ц трубы должна возвышаться над уровнем земли на 200–300 мм. Сложив все эти факторы, длину сваи принимают равной 1 метру.

Разновидности опор

Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:

• размерам;
• наконечникам;
• по ширине и количеству лопастей;
• типу стали (материалу изготовления);
• защитному покрытию.

По диаметру и длине

Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально

При этом важно учитывать несколько показателей:

• глубину, на которой залегает плотный грунт;
• глубину промерзания почвы в регионе;
• высоту цокольного этажа.

Диаметр и длина винтовых свай  рассчитывается индивидуально.

В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.

Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:

1. Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
2. Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
3. Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
4. Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
5. Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.

По типу наконечников

Винтовые сваи бывают 2 видов:

1. Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
2. Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.

Винтовые сваи бывают литые и сварные.

По количеству лопастей

Опоры бывают:

1. Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
2. Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.

По материалу изготовления

В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:

• сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
• Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
• опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.

Сваи различаются по материалу изготовления.

По типу защитного покрытия

Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.

По области применения

Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:

1. Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
2. Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
3. Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
4. Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.

Сваи имеют разные области применения.

Требования к фундаменту

Правильный фундамент должен соответствовать следующим требованиям:

• Достаточные прочностные характеристики и устойчивость – обеспечиваются правильно подобранными габаритами конструкции и качественными материалами, используемыми для его сооружения.
• Соответствие нагрузок от здания на грунт его сопротивлению.
• Устойчивость к воздействию касательных сил морозного пучения.
• Стойкость к воздействию грунтовых вод.
• Долговечность – достигается за счет правильной выполненной гидроизоляции и применения водо- и морозостойких материалов.

Рисунок 1. Универсальное ленточное основание

Изготовление фундамента с необходимыми прочностными и другими характеристиками возможно только при соблюдении всех вышеописанных требований.

Создание несъемной опалубки из рубероида

1. В качестве опалубки для буронабивного фундамента в данном примере будем использовать  самый экономичный вариант, а именно рубероид.  

Подготавливаем кусок рубероида нужной нам длины. В нашем примере нам нужен кусок длиной 2м (1,7 м под землей – 0,3м уширение без рубероида + 0,3м над землей + 0,3м запас для обрезки по уровню). Скручиваем рубероид нужного нам диаметра (25см) в виде трубы. Для данной задачи лучше использовать некий шаблон, на который будем накручивать рубероид. На примере у нас металлическая труба. Шаблон можно сделать самостоятельно, проявив смекалку. Вариантов много. 

После того как рубероид накрутили (толщина в 2 слоя) необходимо зафиксировать полученную рубашку из рубероида от раскручивания. Здесь нам поможет широкий упаковочный скотч. Скрепим в 4 местах (можно и больше, главное чтобы надежно). Если у вас рубероид с пылевидной посыпкой, то скотч к нему не пристанет. Есть вариант обмотать гильзу из рубероида сначала стретч-пленкой а затем уже скотчем. Это также придаст большую жесткость вашей опалубке.

2. Крепим мусорный пакет к низу опалубки из рубероида. Для чего это нужно. Если у вас высокие грунтовые воды либо просто стоит вода от дождей, то лить бетон в воду не рекомендуется. Также пакет будет являться неким барьером между грунтовой средой и бетоном. По технологии ТИСЭ пакет не используется. Цементное молочко попадает напрямую в грунт образуя грунтобетон, что является дополнительным усилением для опоры (со слов Яковлева – автора технологии ТИСЭ).  

Не стоит путать мусорный мешок для помойного ведра с мусорным пакетом 120л, в который на субботниках собирают мусор. Он большой и достаточно плотный. Вот его и будем использовать. Крепим его к низу нашей опалубки скотчем. Опалубка из рубероида у нас подвижная, поэтому постарайтесь использовать скотч, чтобы он действительно крепко зафиксировал пакет (усиленно обмотать скотчем край пакета к рубашке из рубероида). www.gvozdem.ru

3

Ту часть пакета, которая у нас будет использоваться под уширение можно аккуратно  спрятать в трубу опалубки.  
Важно! Продумайте размещение пакета, чтобы во время заполнения бетона не образовалось складок, которые могут сделать наше уширение не цельной конструкцией

Виды

Существуют различные варианты конструкции свайного фундамента, обладающие собственной спецификой.

По материалу опор бывают:

• Деревянные. Используются ошкуренные бревна с заостренным концом. Самый древний вид свай, практически исчезнувший в настоящее время. Причинами этого стали недостатки древесины как строительного материала и наличие более прочных и долговечных вариантов. Изредка встречаются в частном строительстве как опоры для вспомогательных или хозяйственных построек.
• Металлические. Существует два вида металлических свай — винтовые и забивные. Винтовые сваи напоминают шурупы, которые вкручивают в грунт с помощью режущих спиралеобразных лопастей на заостренном наконечнике. Забивные сваи специально не производятся и представляют собой отрезки различных видов металлопроката — швеллера, двутавра, рельса и т.д. Обладают высокой прочностью, способны пластично изгибаться, сохраняя несущие способности. Недостаток — склонность к коррозии, сокращающей срок службы опор.
• Железобетонные. Существует два вида Ж/Б свай — забивные и набивные. Первые производятся в специализированных производственных условиях, имеют прочную конструкцию с напряженной продольной арматурой и устойчивы ко всем нагрузкам. Вторые изготавливаются прямо на площадке путем заполнения опалубки (водонепроницаемых труб), помещенной в скважину, бетоном плотных марок.

По способу передачи нагрузки:

• Сваи-стойки. Представляют собой опоры, находящиеся в жестком контакте с плотными слоями грунта. Глубина заложения стволов зависит от уровня залегания твердых пород.
• Висячие сваи. Не имеют опоры в нижней части ствола, используя лишь силу трения на боковых стенках и частичную опору на грунт. Существуют как забивные, так и набивные висячие сваи. Несущая способность зависит только от глубины погружения, у набивных она усиливается с помощью утолщения в нижней части скважины.

По конструкции:

• Забивные. Представляют собой монолитный стержень с заостренным концом, погружаемый при помощи механического воздействия на верхний торец.
• Набивные. Представляют собой бетонную отливку в заранее подготовленную скважину. Имеют меньшую несущую способность, чем забивные сваи, но могут быть изготовлены самостоятельно.
• Винтовые. Изготавливаются из трубы с заостренным наконечником и спиралеобразными лопастями. Могут быть установлены самостоятельно, хотя на практике это используется только для вспомогательных построек или сооружений.

ВАЖНО!
Все типы свай, независимо от конструкции или материала, способны эффективно работать на сложных или проблемных грунтах.

Какую сооружать — мягкую или жесткую?

Отмостка для дома на сваях может быть жесткого или мягкого типов. Жесткий тип имеет целостный неподвижный верхний слой из бетона или асфальта, а мягкая отмостка строится из тротуарной плитки или другого декоративного материала, элементы которого не скреплены между собой раствором.

Плюсы мягкой отмостки:

• эстетичность;
• устойчивость к сдвигам грунта, его промерзанию и оттаиванию;
• компенсационный шов вдоль фундамента и на углах не обязательны, так как их роль исполняет слой гравия или щебня, компенсируя движения грунта;
• материалы для многослойной подушки (галька, щебень, плитка или брусчатка) дают возможность спрятать водоотводящие элементы, сделав их незаметными.
• легко ремонтировать, заменив часть элементов, не разбирая всю конструкцию.

Ее недостатки:

• галечное или щебневое покрытие приходится часто чистить, так как они быстро загрязняются;
• сквозь мягкую отмостку может прорастать трава, поросль деревьев или кустарников.

Плюсы жесткой отмостки:

• простота устройства;
• надежность;
• хорошая защита от дождей и паводков.

Ее недостатки:

• при перепадах температур в зимний период, при движениях грунта велика вероятность растрескивания слоя бетона, вследствие чего покрытия станет пропускать внутрь себя воду;
• при необходимости технического или ремонтного обслуживания подземных коммуникаций бетонную стяжку нужно будет разрушить и залить заново;
• обязательно присутствие компенсационного шва между цоколем и контуром отмостки, а также деформационных швов по всему периметру дорожки;
• простота внешнего вида.