Сооружение свайного фундамента своими руками

Фундамент на винтовых сваях

Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.

За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.

Ростверк

Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.

Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.

Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.

Устройство ростверка

Принципы расчета и проектирования свайно-винтового фундамента

Традиционно расчетами винтового фундамента занимаются конструкторские бюро при разработке проектно-технической документации на строительство. Но если вы решили самостоятельно рассчитать СВФ, то для этого нужно использовать СП 24.13330.

К числу основных расчетов относятся:

• Несущая способность грунтового слоя на глубине расположения спиральных лопастей после вкручивания – этот показатель нужен для расчета несущей способности сваи.
• Число свай – определяется шаг их установки на прямых участках, в местах состыковки стен, на отдельных участках, где будут располагаться специальные конструкции (камины, печи, лестницы, генераторы и др.).

Рисунок 7. Примерный план сооружения свайно-винтового основания

Идеальный способ определения типа грунта – полноценные геологические изыскания. Однако можно это выполнить и проще – путем пробного вкручивания. Это позволяет определить глубину залегания плотного несущего слоя, состав почвы и уровень грунтовых вод. Но в результате вы получите очень условные данные, поэтому для получения более объективной картины несущей способности грунта применяют поправочный коэффициент 1,6-1,7.

Как правильно выбрать определенный вид фундамента для частного дома?

Для правильного определения недостаточно знать, какие фундаменты бывают. Необходимо совместить изложенные выше сведения с отличительными параметрами собственного проекта:

Точный расчет подразумевает общую нагрузку. В него включают вес строительных конструкций, отделочных материалов, оборудования, мебели, технологического оборудования.
Уточняют рельеф участка, при необходимости добавляют в план земляные работы.
Проверяют геологическое строение, уровни промерзания и грунтовых вод, наличие подземных газовых и других инженерных сетей.
При наличии/отсутствии подвала делают соответствующие корректировки в конструкторской документации

Основное внимание уделяют вопросам тепло- и гидроизоляции.
Отдельно изучают особенности основных строительных материалов, которые предполагается применить при возведении фундамента для частного дома.
Устанавливают приемлемый срок до капитального ремонта.

На рисунках указано, как выбрать ленточный фундамент для дома с учетом характеристик грунта и строительных материалов

Анализ грунтовых и гидрологических условий на участке

Точные результаты можно получить после выполнения профессионального инженерно-геологического исследования

Проверку можно сделать самостоятельно. Для этого роют на территории участка шурфы в необходимом количестве на глубину в соответствии с параметрами будущего фундамента

Особое внимание уделяют местам с высоким уровнем грунтовых вод. Соответствующие участки сначала определяют по косвенным признакам (специфическим растениям, скоплениям росы и тумана)

Для бурения неглубокой скважины применяют специальные приспособления с электрическим/бензиновым приводомВ самых сложных ситуациях фундамент для частного дома защищают от дождевых и грунтовых вод с помощью специализированной дренажной системы

Расчет необходимой глубины заложения и других параметров конструкции фундамента

Для вычисления этого определяющего параметра необходимо проверить особенности конструкции фундамента для частного дома, уровни грунтовых вод и промерзания, геологический разрез. По каждому из перечисленных пунктов делают отдельный расчет. В проекте оставляют самую большую глубину.

Чтобы упростить решение задачи пользуются специализированными программами-калькуляторами. Точные результаты можно получить, если сделать соответствующий заказ в профильном проектном бюро. В качестве примера приведем основные этапы типового алгоритма расчета глубины фундамента ленточного типа под деревянным частным домом.

Вычисляют нормативную глубину (Нг) по формуле:

Нг = Пк × Тп, где

• Пк – почвенный коэффициент (для песка значение составляет 0,3);
• Тп – температурный показатель, который равен квадратному корню всех отрицательных среднемесячных температур за год (для Подмосковья – 4,77).

Например для Подмосковья: Нг = 0,3 × 4,77 = 1,43 м.

Полученное значение умножают на другой табличный коэффициент, который рассчитан с учетом условий внутри комнат и архитектурных особенностей. При поддержании температуры +20°C в помещении, которое примыкает к наружной части фундамента, принимается значение 0,4. Соответственно определяется уровень промерзания: Уп = 1,43 × 0,4 = 1,03 м. Ленточную конструкцию рекомендуют устанавливать на 0,15-0,2 м ниже.

Для обеспечения устойчивого положения необходимо сделать так, чтобы площадь опорной площадки фундамента (Пф), умноженная на несущую способность (Нс) определенного грунта была больше общего веса строения (Вс) вместе с оснащением: Пф × Нс > Вс.

С помощью специализированного программного обеспечения можно быстро выполнить расчет с применением профессиональных методик и сложных формул

Инструкция по изготовлению

Правила изготовления свая своими руками.

Буронабивные

Для закладки буронабивных опорных элементов понадобится заблаговременно рассчитать потребность в несущей способности основания. Формулы для вычислений, а также рекомендации по выбору строительных материалов подробно описаны в указанных ранее СНиП и СП.

Полученные данные позволят определить необходимые размеры:

• диаметр шурфа,
• глубину скважины,
• а также потребность в армировании и устройстве песчаной подушки.

Материалы и оборудование, которые понадобятся для строительства:

• бетон М200–М300;
• песок средней фракции;
• листовой рубероид;
• арматура класса А3 (по необходимости);
• молоток, лопата, болгарка;
• сварочный аппарат;
• снабжение водой и электричеством.

Ключевые технологические этапы полномасштабного строительства:

1. Уборка участка от строительного и другого мусора.
2. Разметка поля по плану, обозначение мест для будущих опор.
3. Бурение скважин на определенную глубину.
4. Устройство на дне шурфа утрамбованной песчаной подушки высотой от 20 см.
5. Закладка обсадной трубы из рубероида, который также будет выполнять функцию гидроизоляционного слоя.
6. Монтаж армирующего каркаса и его устройство в скважине.
7. Подготовка раствора и заливка в шурфы.
8. После затвердевания бетона обрезка опорных элементов на одном уровне по горизонтали, оставляя выступы арматуры.

Для конструкций с небольшой несущей способностью и не пучинистых грунтов упускают шаги с армированием и устройством песчаной насыпи под опорной площадью. На этом изготовление буронабивных свай считают законченным.

Буронабивные сваи своими руками, видео-инструкция:

Винтовые

Чтобы сделать винтовые сваи свои руками, конструктору понадобятся такие материалы:

• стальная труба нужного сечения и толщины стенки;
• листовой металл (не тоньше 5–6 мм);
• болгарка, сварочный аппарат;
• гидроизоляционный материал.

Этапы изготовления:

1. Нарезка труб нужной длины.
2. Изготовление наконечника литым или сварным способом.
3. Вырезание лопастей, придание винтовой части нужной конфигурации.
4. Приваривание спирали к трубе.
5. Проделывание технологических отверстий на верхнем конце трубы.
6. Зачистка сварных швов.
7. Покрытие металла слоем гидроизоляционного материала.

Готовые изделия можно сразу использовать в строительстве, но достоверно рассчитать несущую способность таких силовых элементов невозможно.

Как сделать винтовые сваи своими руками, видео-инструкция:

Деревянные забивные

Деревянные забивные столбы изготавливают только из твердых пород древесины, при этом диаметр столба должен быть не меньше 180 мм. Заготовки очищают от сучьев и веток, а концу придают заостренную форму, чтобы изделие проще преодолевало сопротивление грунта.

Острую часть накрывают листовым материалом, чтобы защитить сваю от повреждений при забивании. На верхнюю часть опоры надевают стальное кольцо для предотвращения растрескивания древесины от ударов молотом.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Буронабивное основание на сваях

Такая основа подходит для проблемной почвы с небольшой глубиной залегания вод под землёй.

Фундамент подобного типа следует использовать для сложных почв с маленькой глубиной залегания подземных вод

В качестве свай можно использовать конструкции промышленного изготовления, которые могут быть двух типов:

• готовые сваи;
• несъёмный каркас, который изготавливается в виде труб из бетона или железа.

Монтируются сваи подобного типа так же, как и обыкновенные: первым делом нужно пробурить скважину, в которую будет помещена свая или несъёмный каркас. В последнем случае заливку каркаса следует выполнять после монтажа арматурных прутьев.

Особенностью буронабивного основания является то, что в случае его возведения есть возможность использовать микросваи с сечением меньше 25 см. Это позволит исключить плавание и перекосы конструкции на неустойчивой почве.

Чтобы создать более мощное основание, нужно использовать технологию ТИСЭ.

Схема сваи с расширением по технологии ТИСЭ

Такие конструкции подойдут для северных регионов. Столбы монтируются при помощи специального плуга, который позволит сделать расширение внутри ямы. За счёт этого будет увеличена площадь опоры свай. Особенностью технологии является наличие ростверка, который располагается над землёй для уменьшения давления на почву.

Для изготовления конструкции будет необходим садовый бур. Набивные сваи сооружают из бетона или железобетона. Делают это на месте строительства основания. Сечение может быть:

• круглым;
• прямоугольным;
• квадратным.

Внутри может быть полость. Возможно выполнять как напряженное, так и ненапряженное армирование. Выбирать надо исходя из нужной прочности основания. Буронабивные сваи по технологии изготовления ничем не отличаются, однако их чаще всего сооружают в заводских условиях. Это позволяет выполнять контроль качества.

Забивные сваи изготавливаются в виде цилиндрических, трапециевидных или призматических колонн, которую в почву забиваются с использованием крупногабаритной техники.

Сфера применения

Изделия из железобетона используют в частном и промышленном жилищном строительстве.

Случаи, в которых предпочтительно устраивать свайный фундамент:

• участки с поверхностными грунтовыми водами;
• грунты со слабыми несущими характеристиками;
• местность с глубоким промерзанием земли, условия вечной мерзлоты;
• здания большой массы, когда необходимо перераспределить нагрузку на все стороны фундамента;
• крутые склоны.

Для обустройства подобных фундаментов пригодны песчаные, супесчаные, суглинистые почвы и торфяники. Здесь высока вероятность горизонтальных смещений при колебаниях климатических условий — температуры и влажности.

Когда можно и нужно применять сваи, в качестве основания

Баня на свайном фундаменте обустраивается в следующих случаях:

1. Строение будет располагаться непосредственно на береговой линии пруда, реки, озера.
2. Существует опасность подтопления участка во время весеннего половодья или в период активного выпадения атмосферных осадков. Сюда же следует отнести и залегание грунтовых вод слишком близко к поверхности.
3. Участок расположен на склоне с крутым уклоном.
4. Грунт промерзает на глубину более 180 см.
5. Верхние грунты естественного основания обладают слабой несущей способностью, а ниже их залегают слои с достаточной плотностью. Такое положение вещей характерно для торфяников.
6. На участке будущего строительства преобладают лессовидные грунты с большим количеством, более 52 %, пылевидных частиц и с малым содержанием глинистых и известковых включений, которые уверенно связывают основную массу такого грунта при его намокании.
7. В зоне залегания фундамента бани выявлен плывун, а также почва, состоящая из глин и суглинков в текучем пластичном состоянии.
8. Полы в бане на сваях предусмотрены проливного типа с обустройством водосборника непосредственно под самой баней.
9. Собственник стройки хочет максимально сократить объем земляных и бетонных работ при возведении своей будущей бани.

В сравнении с другими типами фундаментов, необходимо заметить, что свайная конструкция наиболее эффективна на склонных к пучению грунтах, с глубиной промерзания свыше 145 см. В таком случае свайный фундамент по надежности и способности противостоять деформациям окажется на 55 – 60 % эффективнее столбчатого и на 80 % — ленточного.

Эффективнее самого распространенного – ленточного фундамента сваи окажутся и в том случае, когда баня возводится по каркасной технологии. Соорудить свайный элемент под каждую коренную стойку каркаса будет выгоднее, нежели обустраивать ленточный, по всему периметру сооружения. На слабых грунтах эффективность свай, в таком варианте исполнения может быть повышена, как минимум, в полтора раза.

Подготовка и проектирование

Перед проектированием анализируют характеристики участка, а именно:

• тип и физико-механические свойства почвы;
• степень пучения земельных масс;
• глубину сезонного промерзания грунта;
• риски подтопления, оползней и т.д.

Проводят расчеты проектных нагрузок, в том числе в процессе эксплуатации сооружения. На основе полученных данных:

1. Принимают решение о целесообразности применения свайно-плитного или свайно-ростверкового фундамента с плитой.
2. Выбирают строительные материалы (марку бетона, характеристики арматуры и т.п.).
3. Определяются с геометрическими размерами силовых элементов.
4. Рассчитывают оптимальную глубину заглубления опор.
5. Рассчитывают риски относительно осадки и различных деформаций.

Проектирование предполагает составление чертежа. Графический документ содержит сведения:

• габариты возводимой конструкции;
• сечения всех силовых элементов;
• размеры опор, плиты, ростверка, отмостки, уступов;
• места расположения свай с учетом шага;
• элементы гидроизоляции и теплоизоляции;
• особенности армирования;
• линии инженерных коммуникаций и не только.

К графическому документу прилагают:

1. Спецификации всех конструктивных элементов.
2. План установки.
3. Таблицу допустимых нагрузок.
4. Примечания относительно особенностей основания.

Чертежи свайно-плитных фундаментов:

Монтаж своими руками. Пошаговая инструкция

При создании свайно-винтового фундамента под дом последовательность работ имеет строгую очередность.

Свайный фундамент под дом, подготовка

Свайно-винтовой фундамент может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания. Его можно использовать при строительстве на склонах.Подготовительные работы сводятся к очистке участка от кустарников, растений и иных мешающих предметов.

Производим разметку, отмечая места установки свай колышками. На точках установки делаются углубления до 30 см, для облегчения входа лопастей в грунт.

Рекомендую плодородный слой удалять, так как он создает сильное сопротивление из-за наличия корней и прочих препятствий.

Подготовка земли под свайный фундамент

Погружение свай

При наличии мягкого грунта возможен ручной монтаж, в ином случае механическим способом. При ручном погружении максимальный диаметр стволов 8,7 см. Самые часто используемые сваи с диаметром 10,8 см. При машинном способе получается более качественный монтаж свай, сохраняя определенный угол, усилие завинчивания и глубину. Механический способ позволяет работать со сваями до 15,9 см. данного размера хватает для постройки дома достаточно большого размера.

Погружение свай осуществляется на заданную глубину. При достижении нужной величины сцепления с грунтом свая начинает вращаться с большим усилием, или вовсе прекращает вращаться. В таком случае останавливаем вращение, иначе сварка может не выдержать, лопасти отвалятся, и свая не будет выполнять свою задачу.

Внимание!!!

При работе с винтовыми сваями запрещается делать реверс (выкрутить ствол назад). Это приведет к ослаблению сцепления лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения свае в этом же месте.

Свайный фундамент под дом, обвязка

Итак, установили все сваи, что же дальше? Теперь начинаем процесс подрезки. Подгоняем высоту торчащих свай к одному уровню, образуя ровную горизонтальную поверхность. Для этого используем лазерный уровень с функцией построения плоскостей на нужной высоте и обрезаем трубы.

После процесса подрезки сваи заполняют бетоном, тем самым повышая их прочность.

Дальше производим монтаж ростверка (обвязки) – пояса, который соединяет все сваи в одну систему. Обрезанные сваи накрываем оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются деревянные или металлические балки.

Важно!

Бывают случаи, когда ростверк и обвязка не одно и тоже. Обвязку выполняем ниже уровня монтажа ростверка и соединяем между собой все сваи, получается система схожая на решетку. Используем металлические отрезки швеллера, приваренные к стенкам стволов.

Обвязка

Что такое винтовые сваи

Под сваей принято понимать металлический стержень. Он состоит из трубы с толстыми стенками. В нижней части присутствует винтовая лопасть и острый наконечник. Эта часть ввинчивается в землю. С другой стороны трубы предусмотрен оголовок. На нем будут крепиться нижние части здания.

Конструктивные особенности

Широкое применение свай в строительстве объясняется некоторыми характеристиками и возможностями этого изделия. Благодаря острому наконечнику и приваренным в нижней части лопастям достигается крутящееся действие. В результате происходит преобразование этого действия в поступательное движение опоры.

Существует несколько видов свай, которые различаются размерами.

1. Узколопастные. Такие изделия отличаются внешним видом – имеют тупой конец и визуально схожи с шурупом. Они могут применяться при строительстве легких построек. Узколопастные изделия имеют несколько модификаций. Острый наконечник используется для бурения твердых пород, зубья по периметру нужны при строительстве в условиях вечной мерзлоты.
2. Широколопастные. К острому наконечнику приваривают одну лопасть большого размера.
3. Многолопастные. Отличительной особенностью является наличие нескольких лопастей. Это позволяет строить более габаритные дома (например, с мансардой).

Достоинства винтовых свай

Винтовые опоры пользуются большим спросом при возведении фундамента. Объяснить это можно многочисленными преимуществами такой схемы:

1. Отсутствие необходимости выравнивания рельефа. К строительству фундамента можно приступать без тщательной разработки площадки. Это сокращает объем земельных работ почти на 90%.
2. Скорость. Возвести фундамент для дома можно за 2-3 дня. Это сокращает время строительства.
3. Экономия бюджета. По сравнению с ленточным фундаментом, сваи обходятся на 60-70% дешевле.
4. Возможность проведения работ при минусовой температуре. Благодаря этой особенности возводить дом можно даже зимой.
5. Простота и легкость в установке. Закрутить сваю своими руками может каждый без найма спецтехники.
6. Строительство в болотной местности.

Как правильно сделать свайный фундамент с ростверком

Устройство свайного фундамента с ростверком выполняется точно так же, как делается свайный фундамент на асбестовых трубах. Об этом можно прочесть выше.

После того, как залитый вовнутрь бетонный раствор будет утрамбован, можно приступать к обустройству ростверка.

Сделать ростверк на свайном фундаменте можно двумя способами:

монолитным (когда в заранее подготовленную опалубку заливается бетон);сборным (из готовых железобетонных балок).

Специалисты строители рекомендуют соблюдать следующие моменты при возведении ростверка на свайном или столбчатом фундаменте:

сваи не должны отклоняться от вертикальной оси координат более чем на 5 см;трубопроводы никак не должны пересекаться с ростверком.при обустройстве ростверка все возможные швы и стыки должны быть заполнены бетонной смесью с мелкофракционным щебнем;ростверк должен обязательно пройти армирование.

Когда будет готов ростверк на свайном фундаменте своими руками, можно переходить к отделке цоколя

Важно помнить, что верхний край цоколя должен быть защищен отливом (оцинкованная полоса)

Также необходимо позаботиться о дренаже – отводе атмосферных осадков. Для этого достаточно сделать бетонную отмостку своими руками с шириной 70 см. Можно в качестве отмостки положить тротуарную декоративную плитку.

Свайный фундамент пользуется популярностью в частном строительстве, так как может возводиться на слабом грунте под многоэтажные постройки. При обустройстве такого основания сокращаются работы, связанные с организацией подвала дома.

Виды свайных фундаментов для частного строительства

Виды определяются благодаря технологии погружения. Свайные фундаменты могут быть на подпорных или висячих сваях.

В первом случае сваи опираются на пласты грунта. Во втором случае столбы не имеют видимой опоры на несущий слой из-за действующей силы трения. Если принимается решение о строительстве загородного дома на висячем фундамент, то подход к мероприятию более кропотливый. Необходимо точно оценить геодезические характеристики участка на основании серьезных исследований. Полученная информация позволит определить количество требуемых свай (их всегда будет больше, чем при подпорном фундаменте). Технология не используется, если строится дом с двумя и более этажами.

Если строится частный дом, то чаще всего прибегают к использованию подпорного свайного фундамента. Тогда требуется меньшее количество опор. Если проводится строительство стандартного одноэтажного дома формы параллелепипеда, то применяют только четыре опоры, которые располагаются по точкам с самой высокой нагрузкой – углам дома 6х6. Нередка этот тип сооружается без участия специалистов, так как сделать своими руками его не представляется сложным из-за простоты конструкции и малого объема работ.

В таких работах могут применяться сваи с технологиями строительства:

• забивные;
• винтовые;
• железобетонные.

Для домов личного пользования чаще всего применяется винтовая или буронабивную технологию. Проблема заключается только в одном моменте – высокая глубина заложения, которая не может быть достигнута без использования специальных механизмов. Если же устанавливать сваи самостоятельно, то проблемы при строительстве винтового фундамента не будут возникать только при неглубоком залегании плотных слоев. В противном случае не обойтись без специализированной техники.

Если используется буронабивная технология, то ситуация меняется. Способ заключается в том, чтобы погрузить трубы в заготовленную яму. Создать подобный котлован возможно своими руками. Упрощается задача, если грунт на участке плотный и не имеет свойства осыпаться.

Глубина заложения

В данном случае глубина заложения имеет двойное значение, поскольку сваи и лента погружаются на разные уровни.

Глубина погружения свай зависит от свойств грунта и определяется уровнем залегания плотных слоев.

Ленту погружают на относительно малую глубину — около 30-40 см, что с учетом толщины слоя засыпки определяет глубину траншеи в 50-70 см.

Цифры приведены условно, это средние значения, которые встречаются чаще всего.

Для производства работ необходимо привлечь грамотных специалистов, которые произведут обследование участка, рассчитают параметры основания и дадут точные значения уровня погружения всех элементов.

Стоимость закладки СПФ

Это не самое дешевое решение, но экономически и эксплуатационно оно более выгодно, чем некоторые другие традиционные технологии. Без детальных расчетов ни один специалист не возьмется называть даже приблизительную стоимость будущей конструкции. Для примерного определения стоимости учитывается марка бетона, размеры и материал свай, толщина плиты и другие исходные данные. Нужно учитывать затраты на транспортировку стройматериалов и работу специальной техники.

Дом на свайно-плитном фундаменте.

Без услуг специалистов при возведении СПФ даже в частной застройке обойтись практически невозможно, они понадобятся хотя бы на начальном (проектировочном) этапе.

Похожие записи:

Особенности выбора фундамента для дома из пеноблоков Стойка для опалубки телескопическая Второй этаж над гаражом своими руками Круглая печь голландка в металлическом кожухе или футляре Особенности выбора и установки декоративного шнура для натяжных потолков Глубинные насосы для скважины: лучшие модели + советы по выбору оборудования