Винтовые сваи фундамент: Фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы – Фундамент для дома на винтовых сваях своими руками

Ленточный фундамент на винтовых сваях: пошаговая инструкция

Автор Сергей Федоров На чтение 10 мин. Просмотров 877 Опубликовано 12.11.2019

Ленточный фундамент на винтовых сваях — комбинированный тип основания, состоящий из вкрученных в землю свай и монолитной ленты по периметру и вдоль несущих стен будущего дома. Обе части фундамента монолитно крепятся друг с другом, вместе образуя единую несущую конструкцию. Особенность ленточно-винтового фундамента заключается в том, что стены дома опираются на монолитную ленту, а прочное сцепление с несущими грунтами обеспечивают винтовые опоры.

Ленточный фундамент на сваях: плюсы и минусы

Ленточно-винтовой фундамент встречается достаточно редко, хоть и подходит для большинства неустойчивых грунтов. Конструкция обладает повышенной несущей способностью, сочетая в себе преимущества свайного и ленточного фундаментов. Такой тип основания может использоваться во всех климатических зонах России, кроме болот, для возведения малоэтажных коттеджей, дачных домиков, гаражей, бань и хозпостроек.

Устройство ленточного фундамента на винтовых опорах регламентируется СП 50-102-2003 и СНиП 2.02.03-85. Конструкция имеет множество достоинств:

• отлично подходит для участков с перепадом высот;
• подходит для пучинистых, вязких грунтов при условии, что винтовые сваи будут опираться на сильные грунты;
• быстрый монтаж — можно выполнить за 3-7 дней;
• фундаментные работы можно выполнять в любое время года при температуре от -5 до +35 С;
• монтаж выполняется своими руками, без аренды строительной техники;
• минимальный объем земляных работ на участке;
• длительный эксплуатационный ресурс от 20 до 50 лет.

Ленточное основание на винтовых сваях на 30% дешевле монолитного фундамента за счет экономии стройматериалов и трудовых затрат. Основная статья расходов при возведении такого типа фундамента приходиться на покупку винтовых опор и бетонный раствор для заливки монолитной ленты.

Ленточный мелкозаглубленный фундамент на винтовых опорах

К недостаткам конструкции относят:

• невозможность обустройства цокольного этажа;
• не подходит для местности, где глубина промерзания или уровень залегания плотных грунтов ниже 3 м от уровня земли.

Ленточно-винтовой фундамент не может применяться на почвах с высоким уровнем защелоченности. В таких грунтах свайные опоры быстро разрушатся от коррозии, и основание не сможет воспринимать нагрузку. Перед началом строительства необходимо обязательно ознакомится с данными геологических изысканий, проведенных на участке, для определения характеристик грунтов.

Разновидности ленточного фундамента

По типу заглубленности ленточный фундамент на свах может быть:

1. Незаглубленный. Основание монолитной ленты совпадает с нулевой отметкой, а ниже — расположены сваи. Такой тип основания отлично подходит для сооружения легких конструкций: беседок, террас, хозпостроек, дачных домиков. Для возведения дома, даже из легких газо- и пеноблоков, такой фундамент использовать не рекомендуется по причине риска неравномерной усадки.
2. Мелкозаглубленный. Основание ленточной ленты заглублено в грунт на 10-20 см, а остальная часть возвышается выше нулевого уровня. Этот тип основания подходит для дома из различных материалов. Применение фундамента возможно на грунтах, дающих неравномерную усадку. Мелкозаглубленная ленточная конструкция не используется на болотистых почвах и на участках с высоким уровнем грунтовых вод и возможностью подтопления.
3. Висячий. Монолитная лента располагается над уровнем земли, опираясь на сваи. Устройство такого фундамента требует сложного расчета. Самостоятельно сделать висячий ленточный фундамент на сваях крайне проблематично. Однако на пучинистых, болотистых грунтах и при высоком залегании подземных вод этот тип основания незаменим. Если ваш участок имеет такие сложные гидрогеологические условия, то строительство основания лучше доверить профессионалам.

Висячий фундамент на винтовых сваях

В 90% случаев в сфере частного домостроения возводится мелкозаглубленный ленточный фундамент с заглублением ленты на 20 см. Расчет и технологию устройства такого основания рассмотрим ниже.

Расчет ленточно-винтового фундамента

Расчет винтовых свай

В ходе расчета свай определяются следующие параметры:

• Диаметр винтовых свай. Возведение 1-2 этажного дома рекомендуется с использованием свай диаметром 108 мм СВС-108 или 133 мм СВС-133. По типу лопастей лучше всего подойдут широколопастные изделия с размером лопастей 300 и 350 мм соответственно. Узколопастные опоры применяются только на плотных и скальных грунтах.
• Длина винтовых свай. Длина свай зависит от глубины промерзания почвы в регионе и уровня залегания плотных грунтов, на которые будет опираться свая. За длину сваи принимают наибольшее значение плюс 30-50 см. Для средней полосы России длина винтовых изделий будет составлять 2-2,6 м, для северных районов и на участках со сложными грунтами — 3-3,5 м.
• Количество винтовых свай. Рассчитывается по формуле:

К = P*k/S

где:

Р — сумма всех нагрузок;

k — коэффициент надежности = 1,75;

S — допустимая нагрузка на сваю, определяется по техническим характеристикам конкретного типа опор.

• Расстояние между сваями. Для легких построек расстояние составляет 3,5 м. Для деревянных строений — 2,5-3 м, а для коттеджей из штучных стройматериалов и каркасно-щитовых домов — 1,5-2 м. Чем меньше диаметр свайно-винтовых опор, тем меньше расстояние между ними. При составлении схемы расположения свай следует придерживаться правил СНиП и располагать опоры по углам, вдоль несущих стен с выбранным шагом, под входной группой. Добавить сваи также необходимо при сооружении тяжелых элементов, например, каминов, бассейнов и пр.

Результатом расчета свайной части фундамента станет схема, на которой отображается глубина заглубления и места расположения опор

Расчет монолитной фундаментной ленты

Цель расчета ленточной части фундамента — определение параметров ленты:

1. Глубина заглубления. Для мелкозаглубленного фундамента заглубление составляет — 10-20 см.
2. Высота ленты. Для частного дома, как правило, высота составляет 50-60 см. С учетом заглубления, над поверхностью земли будет возвышаться ленточная часть высотой 30-50 см.
3. Длина ленты. Этот параметр является суммой всех стен, под которыми будет закладываться основание: периметр дома + несущие стены.
4. Ширина монолитной ленты. Ширину рассчитывают в зависимости от массы дома, типа грунта и технологии строительства. Чтобы не выполнять сложных расчетов, можно использовать готовую таблицу для определения оптимальной ширины фундаментной ленты:

 

Зная все параметры можно рассчитать необходимое количество бетона и арматуры, а также досок для опалубки, которые потребуются при выполнении конструкции.

Ленточно-винтовой фундамент: пошаговая инструкция

Технология обустройства ленточного мелкозаглубленного фундамента на винтовых сваях мало чем отличается от строительства обычной монолитной несущей ленты. Единственное отличие – необходимость создания надежного соединения между сваями и лентами. Связка должна быть жесткой и единой, именно поэтому невозможно устройство сборного ленточного фундамента — надежно связать винтовые опоры с ФБС-блоками при помощи одной только арматуры невозможно.

Алгоритм возведения комбинированного фундамента следующий:

Подготовка участка

Участок необходимо расчистить от мусора, по возможности выровнять, снять верхний слой почвы с растительностью. Далее производится разметка при помощи рулетки и строительного уровня, определяются места ввинчивания опор и расположения фундаментной ленты. Подготавливаются лунки для свай глубиной 20-30 см. Выкапывается траншея такой же глубины для заглубления будущего фундамента. Дно траншеи рекомендуется присыпать крупнофракционным песком для снижения пучения.

 

Устройство свайного поля

Погружение свай производится вручную путем ввинчивания. Выкапывать скважину для винтовых опор не нужно! Перед погружением изделия, если они не оцинкованы, необходимо обработать антикоррозийным составом. Монтаж винтовых опор производится по стандартной технологии: свая устанавливается строго вертикально и ввинчивается в землю путем вращения вокруг своей при помощи рычагов или ломов. Изделие погружается до нужной отметки, при этом один человек должен постоянно контролировать вертикальное положение сваи строительным уровнем.

После монтажа всех свай производится их выравнивание: концы изделий приводятся к единому размеру, чтобы ленточная часть основания легла на них идеально ровно. Концы опор обрезаются болгаркой. Фундаментную железобетонную ленту невозможно совместить со сваями без установки на них специальных оголовков. В этом случае отлично подойдут квадратные оголовки-площадки, которые можно купить или изготовить своими руками из обрезков труб и листовой стали. Оголовки навариваются на концы винтовых свай.

Монтаж опалубки

Опалубка выполняется из досок толщиной 40-50 см или низкосортной фанеры. Не стоит экономить и делать опалубку лишь над уровнем земли, исключая заглубленную часть основания. По СНиП опалубка должна быть на всю высоту конструкции. Перед установкой опалубки необходимо устроить в траншее подушку из гравийно-песчаной смеси и поверх нее уложить гидроизоляцию. Это убережет ленту от проникновения влаги. Для улучшения адгезии и усиления гидроизоляционных характеристик поверх подушки можно залить пяти сантиметровый слой подбетонки из тощего бетона. В качестве гидроизоляции лучше всего применять рулонные материалы: бикрост, гидроизол, рубероид.

Создание армирующего каркаса

Армирующий каркас выполняется из горячекатаной арматуры сечением 6-12 мм, выпущенной по ГОСТ-5781-82. Армокаркас создается из 4-6 прутков, которые связываются между собой при помощи отожженной проволоки ВРП с сечением 0,15-10 мм. Для равномерного распределения напряжения в продольной плоскости каждые 15-30 см устанавливаются вертикальные прутки, длиной на 10 см меньше высоты мелкозаглубленной ленты.

Мнение эксперта

Сергей Федоров

Профессиональный строитель. Стаж 18 лет

Задать вопрос эксперту

Вязка армирующего каркаса производится специальными крючками или вязальным пистолетом. Готовый арматурный каркас укладывается в траншею и жестко соединяется со свайной частью основания.

Связка свайного и ленточного фундамента

Единой технологии связки свайно-винтового фундамента с монолитной лентой не существует. Учитывая, что данный тип комбинированного основания используется преимущественно в частном строительстве, можно выделить три основных способа связки:

1. Стыковочными муфтами посредством установки на сваю 4 прутков закладной арматуры. Такая конструкция проста в исполнении, но не обеспечивает достаточной жесткости и сопряжения двух частей фундамента. Использовать этот способ можно для самых легких сооружений.
2. Сварка винтовых свай с арматурным каркасом. Способ имеет те же недостатки, что и при использовании муфт.
3. Обвязка металлоизделиями с последующей связкой. Для обвязки и укрепления используются швеллеры и уголки размером 20 или 30. Металлоизделия привариваются к квадратным площадкам-оголовкам. Такое усиление поможет не только надежно связать наземную и подземную части фундамента, но и обеспечит равномерно распределение нагрузки от свайных опор на ленту. Полученная металлическая конструкция, по сути, будет являться ростверком, который связывается арматурой с армокаркасом внутри монолитной ленты.

Заливка монолитной ленты

Бетонную смесь марки не ниже В17,5 можно заказать на ближайшем РБУ или приготовить самостоятельно. Монолитная лента высотой 40-50 см заливается в два этапа. Сначала происходит заливка первого слоя 20-25 см с последующей виброутрамбовкой в течение 10 минут. Затем происходит заливка второго слоя также с утрамбовкой.

Подача бетона в опалубку должна производиться при помощи рукава бетононасоса или желоба. Бетон следует заливать аккуратно, чтобы не сдвинуть армокаркас. Время затвердевания бетона — 5-7 суток. В этот период за лентой необходимо осуществлять стандартный уход. После набора бетоном прочности опалубку можно демонтировать и приступать к гидро- и теплоизоляционным работам.

Гидроизоляция и утепление свайно-ленточного фундамента

Винтовые сваи, находящиеся в земле утеплять никак не нужно. Теплоизоляции подвергается ленточная часть основания, в т.ч расположенная ниже нулевого уровня. В качестве теплоизоляции можно использовать любые материалы с высоким показателем влагостойкости: пенопласт, экструдированный пенополистирол, напыляемый пенополиуретан. При наличии финансовой возможности лучше выбрать пенополиуретановую напыляемую теплоизоляцию, которая создает единый слой утеплителя без стыков и швов. Теплоизоляцию монолитной ленты рекомендуется производить внутри и снаружи.

Перед креплением плит утеплителя поверхность необходимо очистить и покрыть гидроизоляционной мастикой. Утеплитель крепится с применением дюбель-гвоздей. Сверху устанавливается армирующая мелкая сетка и наносится слой штукатурки или другой облицовочный материал.

Для защиты свайно-ленточного основания обязательно обустройство отмостки. Она выполняется сразу после утепления пред засыпкой заглубленной части грунтом. При необходимости под отмосткой можно сделать дренаж, отводящий излишки влаги от строения.

Вы можете задать свой вопрос нашему автору:

Автор статьи

Профессиональный строитель. Стаж 18 лет

Написано статей

бетонный ленточный фундамент или винтовые сваи?

И самое «основательное» возражение – надежность бетона. Одно дело даже с виду солидная монолитная бетонная лента. Совсем другое – сваи, которые выглядят довольно «изящно» и, кажется, «нырнут» в грунт под весом массивной постройки.

Сразу же стоит вернуться к аргументам, которые мы приводили, когда рассматривали «низкую цену» бетона. О надежности можно говорить только если конструкция выполнена без нарушений.

Есть и еще одна особенность работы с бетоном – процесс полного набора прочности, занимающий 28 суток при температуре 20 ºС. Продолжить строительство можно и при наборе прочности не менее 70% при нормальных условиях, но это займет не менее 21 суток. При снижении температуры окружающей среды этот срок увеличивается. А в период отрицательных температур требуется прогрев бетона. Если такой прогрев будет выполнен некачественно и какие-либо участки промерзнут, то их придется демонтировать и выполнять заново.

Нормальные условия подразумевают под собой не только теплую погоду, но и правильный уход за бетоном. Когда бригада залила бетон и уехала, Вам придется еще три недели внимательно следить за тем, чтобы он находился во влажном состоянии и не потрескался от жары. Можно представить, какие траты Вас ожидают, если меры предосторожности не будут соблюдены, а фундамент окажется не просто не надежным, а вовсе непригодным для строительства дома. Так как найти бригаду или компанию, которая предоставляла бы гарантию на выполненные работы сложно, в подобной ситуации рабочие виноваты не будут, а все расходы лягут на Вас. 

Во время строительства фундамента на винтовых сваях такие ситуации исключены, так как после установки Вы сразу получаете готовую конструкцию (все этапы СМР описаны в разделе «Установка винтовых свай»). Более того, приобретая сваи, Вы можете при помощи недорогих приборов (микрометр и др.) оценить их качество: толщину стенки ствола и толщину лопасти, качество сварных соединений (подтверждением качества может служить УЗК отчет о сплошности сварного шва).

Качество металла – отдельная тема, но стоит помнить о том, что покупка винтовых свай, как и любых строительных материалов, у специализированных организаций значительно уменьшает риск стать жертвой недобросовестных производителей. 

Таким образом, детально рассмотрев наиболее популярные мифы, можно с уверенностью говорить о том, что преимущества бетонного фундамента серьезно преувеличены, а, следовательно, относиться к ним нужно с долей скептицизма. 

ремонт, цены с установкой, расчет

Закладка фундамента необходима при строительстве любого габаритного здания. Почему-то считается, что фундамент, особенно свайного типа, начали использовать в строительстве совсем недавно. На самом деле — это далеко не так. Сведения об использовании свайного фундамента появились еще во времена наполеоновских войн. А первый патент на сваю был выдан в 1838 г.

На территории России свайный фундамент начали использовать после революции. Ведь местность отличается небольшой несущей способностью. Широкое использование винтовые сваи приобрели уже при попытках начать строительство на территории вечной мерзлоты. При строительстве на таких территориях нельзя допускать образования оттаивания слоев грунта, которое могла появиться в следствии земельных работ. Таким образом свайный винтовой фундамент обрел широкий спектр применения.

Сейчас при строительстве зданий, в приоритете соотношение практичности и минимального количества земельных работ. Поэтому, фундамент на винтовых сваях используется в капитальном и индивидуальном строительстве.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Отличительной особенностью данного вида фундамента является способность равномерно передавать и распределять оказываемую нагрузку. Именно это качество и является существенным фактором, который отличает свайный фундамент от ленточного или плиточного. В свою очередь свайный фундамент может быть винтового или набивного типа. При этом свайно-винтовой тип фундамента имеет характерные особенности, такие как:

• сваи «железные» имеют большее сопротивление к действию факторов окружающей среды;
• в процессе вкручивания свай в грунт, происходит разрыхление грунта, а при забивании свай — уплотнение.

Учитывая данные факторы, качество и прочность готового фундамента на винтовых сваях особенно зависит от разновидности грунта. Так, применение данного вида фундамента практикуется на грунтах, которые содержат: песок с мелкими фракциями гальки, суглинок или влажный аллювий. На таких видах почвы можно добиться хорошей фиксации сваи, при этом конструкция закрепляется намертво.

Но, на большей территории РФ преобладает многослойный и плодородный грунт, в этом случае сваи в конструкции фундамента работают иначе, чем в предыдущем варианте. Преимущества использования данного фундамента на многослойной почве:

• не нужно проводить работы по планировке площадки и делать подъезд к ее территории;
• строительство может проводиться в любом сезоне, вне зависимости от погодных условий и географического расположения;
• быстрый темп возведения, при хорошем темпе работ, фундамент может быть готов за несколько дней;
• технология не предусматривает необходимости выжидания времени, отведенного на усадку конструкции. К строительным работам разрешено приступать после завершения монтажа основания;
• конструкция не исключает монтаж пристроек, при этом нет риска усадки фундамента относительно к старому;
• не исключено проведение строительных работ в местах проходжения подземных коммуникаций;существует технологии, которые позволяют устанавливать фундамент на слабой почве или плывуне;
• возможность повторного использования свайных конструкций.

Из данного перечня видно, что использование свайно-винтового фундамента имеет большое количество преимуществ и делает возможным строительство на грунтах со слабой несущей способностью. Также специалисты выделяют некоторое недостатки, которые присущи конструкциям такого вида фундамента. К ним относятся:

• недолгий срок эксплуатации, при установке сваи на влажных грунтах, которые отличаются особой кислотностью, конструкция прослужит около 50-60 лет;
• строительство многоэтажных и высоких зданий и использование свайного фундамента — вещи несовместимые;
• технология установки свайного фундамента полностью исключает возможность наличия подвального помещения;
• недопустимо попадание влаги или воды в основание здания, для предотвращения необходимо провести отделку цоколя и оборудовать отмостку;
• перед началом строительства необходимо провести ряд исследований грунта и местности.

Для этого нужно обращаться в компании, которые занимаются проведением геологических работ.

Строительство должно вестись по индивидуальному плану, который должен разрабатываться и рассчитываться под определённое строение.

Принцип правильной установки винтовой сваи

Для примера рассмотрим установку сваи на типичном, для большей части страны, грунте. Верхний слой составляет гумус, который переходит в супесь. Несущая способность данный прослоек весьма мала. Такие грунты более рыхлые и с увеличением глубины становятся влажными, особенно в холодную пору года. Несущая способность составляет меньше 2 кг/см². Далее следует слой суглинка, который обладает большими несущими способностями. Так, он может выдерживать до 4 кг/см², при этом прослойка суглинка должна быть равномерной по всей площади стройки. После идет рыхлый аллювий, который местами может переходить в плывун.

Несущая способность такой почвы — до 3 кг/см².

Интересно знать: в определённой местности, слой гумуса и супеси временами достигает толщины в 5 м. При этом со второй его стороны могут выступать на поверхность песчано-глиняные отложения, которые еще называют ергени. Данная порода обладает хорошими несущими свойствами и на глубине около полуметра может выдержать около 6 кг/см². При этом, несущие способности такого грунта с вкручиванием свай только возрастают. Подобные несущие свойства имеют и наносы аллювия, в предгорной местности и приморских равнинах.

В зимнее время верхний слой, который состоит из гумуса с супесью, подвержен промерзанию.

При промерзании грунта вода, как известно, расширяется и прочно зажимает сваю, при этом вытягивая ее вверх. С наступлением оттепели вода отойдет и свая осядет вниз и сможет наклоняться. В силу особенностей таких грунтов, вся нагрузка, которая оказывается на сваю, приходится на ее пятую нижнюю часть, с боковых сторон она практически не фиксируется.

Характерно, что при ввинчивании сваи не происходит выжимания влаги и прессования грунта вокруг, как это бывает при забивании.

Супесь, которая располагается ниже глубины, на которую грунт промерзает, не оказывает сопротивления вырыву свай. Бывает, что слой суглинка недостаточной толщины и составляет менее 0,7 м, в таких случаях можно использовать следующие приемы:

• необходимо взять более длинную сваю «более 5м», которая обладает специальной конструкцией и предназначена для проведения работ на пучинных и плывучих грунтах. Данные сваи можно применять и при большой мощности верхнего слоя грунта «более 3 м». При использовании такого вида понадобится специальная строительная техника, которой сваи будут заворачиваться в землю;
• сваю можно углубить в суглинок лишь на один виток лопасти. Важно чтобы свая не углублялась в несущий слой грунта больше, чем на половину его толщины, в противном случае — грунт вокруг сваи размоется водой.

Разновидности винтовых свай

В зависимости от типа грунта, на котором предполагается строительство, и его несущих способностей, нужно использовать разные виды сваи. Сваи адаптированы под применение на определённых видах грунта и, соответственно, различаются типом конструкции. Например:
сваи, предназначенные для проведения работ на песчаниках, толстых слоях суглинка или постоянно замёрзших грунтах. Такие сваи обладают несколькими отличительными особенностями. При ввинчивании сваи в землю, столб грунта попадает внутрь и утрамбовывается, тем самым обеспечивая дополнительную фиксацию с внутренней стороны. Диаметр такой сваи составляет 219 или 325мм. Длина варьируется от 4 и до 16м. Свая может выдержать нагрузку до 4,5 тонн. При этом данный вид свай не используется при бетонировании конструкции, но при установке его на надлежащий тип грунта и без того обеспечивает должную прочность фундамента.

Сваи для обычного грунта.

Данный вид свай имеет низкое ребро винта, и может применяться как буронабивная. При необходимости забетонировать конструкцию, из ствола сваи достается грунт. Для этого применяются специальные буровые приспособления, такие как ложковый бур или простая желонка. Процесс довольно хлопотный, но делает возможным построение 5-этажных зданий на болотах или промёрзших землях. Такие сваи можно сделать и своими руками, правда использовать самодельные лучше для малогабаритного строительства, например, забора или хоз постройки. Такие сваи выдерживают нагрузку от 0,7 до 2,6 тонн.

Сваи с уширенной пятой частью.

Применяются на плывучих или пучинистых грунтах. Выдерживают нагрузку до 3,5 тонн.

Наконечник сваи может быть кованным или сварным или же литым, при этом винт должен иметь лопасть с минимум двумя витками и постепенно суживаясь, доходить практически до самого конца сваи.

Это наиболее распространённые виды сваи, которые применяются в индивидуальном строительстве. Кроме данных видов, в продаже имеется большой выбор сваи, которые могут отличаться многоводностью винтов или их количеством. Также могут быть сваи со встроенной дренажной системой или изготовленные из более стойких материалов. Как правило, их применяют только при капитальном строительстве, и цены на винтовые сваи для фундамента указаны с установкой. Ведь такого рода сваи предполагают специфическую схему монтажа с задействованием спец техники.

Нужны ли оголовки на сваи?

Рынок строительных материалов предлагает сваи уже с приваренными к ним монтажными оголовками. Естественно, цена на такие сваи немного дороже. Стоит отметить, что такие оголовки необходимы и незаменимы при строительстве деревянного дома на свайном основании. В прочих случаях достаточно будет грамотно сделанного ростверка. Ростверк в таком случае монтируется прямо на окончание сваи.

Как производится монтаж сваи

Технология монтажа винтовых свай подразумевает как собственноручную установку, так и установку с применением специализированной техники. Для того, чтоб установить сваи своими силами понадобиться как минимум три человека, один из которых должен следить за соблюдением вертикальной оси сваи, а двое других будут вкручивать ее в грунт.

Последовательность действий следующая:

• буром «ручным» необходимо сделать скважину под репер. Глубина скважины должна быть не меньше, чем 1,2м;
• свая ставится в репер и выравнивается по вертикальному отвесу;
• сваю постепенно прокручивают, пока она не достигнет дна репера;
• точно измеряют вертикальную ось;
• заворачивание сваи на положенную глубину, процесс должен происходить под постоянным контролем вертикали.

Для сваи, которая имеет длину около 5 м допускается перекос не более 2 градусов. Неприятная ситуация может выйти, если свая изначально пойдет не по положенной резьбе. Вручную выровнять ее не получится, а вот выкрутить сваю обратно можно лишь с глубины не более 1,5 м.

Исходя из этого, если вы не уверенны в своих силах и у вас нет опыта проведения подобных работ, стоит прибегнуть ко второму способу монтажа. Второй способ предусматривает использование техники.

В индивидуальном строительстве при установке свай чаще используется маленький экскаватор.

Арендовать такую технику в разы дешевле, чем крупногабаритную строительную технику. При этом такой экскаватор может справиться с установкой сваи на глубину до 12м. Такой способ монтажа существенно экономит и время, на установку одной сваи идет не более 10 минут. Еще такие модели техники оборудованы лазерными нивелирами, при помощи которых сваи устанавливаются ровно и вертикально.

Как сделать винтовые сваи собственными руками?

Самостоятельное изготовление свай — процесс долгий и трудоёмкий. При этом, решив сделать сваи своими руками можно сэкономить не малую сумму. Для работы понадобиться болгарка и сварочный аппарат и, конечно же, материалы для ствола сваи и винта. Такие сваи можно использовать при строительстве бани, забора или хозяйственной постройки. Металл, который предназначен для винта должен быть не менее 4 мм, используется предпочтительно сталь. Так, кусок данного метала стоит раскроить по определенной схеме, режущую часть кромки стоит заточить клином. Также стоит учитывать, что при растягивании, внутреннее кольцо значительно уменьшится в диаметре. Последовательность действий:

• подготовка выкройки винтовой части;
• на трубу надевают подготовленную деталь;вырезание фестонов на конце трубы. Для этого нужно болгаркой сделать 3-6 надрезов треугольной формы;
• следующий этап работ предполагает сведение концов трубы в конус и тщательное заваривание всех стыков;
• далее винт приваривается к получившемуся наконечнику, также стоит пройтись сварочным аппаратом по внутреннему краю режущей кромки;
• необходимо растянуть заготовку винта так, чтоб спираль полностью легла на трубу сваи. При этом шаг ребра винта может немного отклоняться от задуманного, но это не критично;
• завершающим этапом стоит проварить весь внутренний прилегающий край лопастей винта.

Свайно-винтовой фундамент

Перед проведением каких-либо работ по установке свай, стоит провести ряд подготовительных работ. Такие работы направлены на изучение грунта и уровня подземных вод, определение количества и размера свай. И только после составления специального плана-схемы расположения свай, можно приступать к строительным работам.

Геологические работы

На площадке, которая выбрана под строительство стоит пробурить несколько скважин. Они должны располагаться конвертом или по периметру будущего здания. Обычно сваи устанавливаются под несущими стенами. Глубина скважины должна быть не меньше 2,5м. Для того, чтоб процесс бурения протекал без осложнений, бурить стоит постепенно. Для успешного завершения работы по самостоятельной установке свай необходимо соблюсти следующие правила:

• в каждой скважине должен присутствовать суглинок, располагаться он должен на глубине до 2 м;толщина суглинка более или равна 0,7 м;
• при бурении не должно попадаться больших корней деревьев, больших камней или прочего габаритного строительного мусора.

При не соблюдении хоть одного подпункта придётся делать другой тип фундамента, либо приобретать специализированные виды свай.

Расчёт винтовых свай, необходимых под фундамента

Для точного расчета количества свай используется так называемый строительный калькулятор.

Приведённые выше несущие возможности свай — ориентировочное значение. Гораздо больше зависит от пита грунта, его несущих способностей и соотношения с определенными видами свай.

Так, для двухэтажного дома можно рассчитать по более простой методике:

• определение суммарной массы конструкции здания;
• стоит учесть нагрузку, которая будет оказана ветром, снегом и прочими бытовыми видами нагрузки «рассчитывается по общепринятой формуле»;
• определяется полная нагрузка, которую будет оказывать строение;
• далее, отталкиваясь от несущей способности грунта нужно рассчитать общую площадь пяток свай;
• учитывая получившийся показатель необходимо высчитать среднее число, которое и будет равно количеству свай, которые смогут вынести надлежащую нагрузку;
• построение плана, который включает расположение свайного поля. При этом стоит учитывать минимальный шаг сваи и равномерно распределять нагрузку;
• завершающим этапом стоит выстроить план ростверка.

Такой метод расчёта количества и распределение свай по площади — трудоёмкий процесс, который требует внимательности. Но, полученный таким способом результат гораздо практичнее, чем результат полученный при использовании компьютерных программ. Использование подобных программ может заменить ручной расчет лишь в условиях идеального соотношения качеств грунта и определенного вида винтовых свай.

Шаг свай

Существует средний показатель минимального расстояния между сваями, он составляет около 1,7 м. При этом между сваями должно быть не меньше, чем 50 см незатронутого поверхностного слоя грунта. Из этого правила существует исключение, например, при сооружении из свай куста, который необходим для обеспечения равномерного распределения нагрузки под тяжелой колонной или отопительной печью. Также при слабом поверхностном слое грунта допустимо уменьшение шага установки сваи, его можно сократить до 1,5 м. Определён и максимальный шаг, показатель варьируется в зависимости от материала из которого возводится здание. Так, для одноэтажного дома из бруса показатель составляет 3м. Для дома, построенного из газобетона — 2,5м. А для дома из кирпича — 2м.

Расчёт весов элементов коробки здания

Общие веса типовых конструкций составляют:

• стены. Панельно-каркасного типа — 20-30 кг/м². Настил бревна — 600 кг/м³. Кирпичные стены — 800-1200 кг/м³;
• покрытие крыши. Шифер — до 80 кг/м². Рубероид — до 50 кг/м². Листовая сталь — до 20 кг/м²;
• бытовая нагрузка, учитывается мебель, внутренняя отделка, техника и люди. Составляет 100 кг/м².

Нагрузки ветра и снега

Нагрузка, оказываемая снегом рассчитывается с учётом региона, выбранного для строительства.

Так, данный вид нагрузки может существенно разниться в южных и северных регионах. Для расчета нагрузки, которую оказывает ветер необходимо воспользоваться специальной формулой. W = (40 + 15h)S. В формуле S – обозначает цифру общей площади постройки, а H – высоту строения, которая измеряется от уровня грунта и до покрытия крыши. Полученное значение необходимо умножить на 1,3 «одноэтажный дом» или на 2 «двухэтажный дом», полученный результат нужно суммировать с общим показателем весовой нагрузки.

Необходимое количество свай

Настало время рассмотреть как производиться ключевой расчёт, а именно — нужное количество винтовых свай. Выше уже было упомянуто о том, что с боковых сторон свая практически не закреплена, поэтому расчеты стоит проводить считая, что опора сваи идет лишь на пятку. Не стоит забывать о минимальном расстоянии, которое должно присутствовать между сваями. Так, на дом, площадь которого 30 м² понадобиться 28 свай. Это значение мы получили следующим образом: к примеру, у запланировано возведение здания со сторонами 4х6 м, при этом здание имеет пристройку 2х3 м, так получается, что общая площадь равна 30 м². Каждая из свай должна выдержать 0,85х0,85 = 0,7225 кв. м строения. Для здания обычных пропорций его значение выйдет приблизительно равным по отношению длинной стороны дома к короткой; в нашем случае 6/4 = 1,5. Тогда на сваю придется 0,7225х1,5 = 1,08375 кв. м. Например, пята с диаметром 300 мм имеет опорную площадь 706 см², и для того чтоб вынести нагрузку в 1700 кг, нужно запастись не менее, чем 10 сваями. Важно учесть и следующие моменты:

• под каждым углом здания непременно нужно расположить сваю, это касается как внутренних, так и внешних углов. На примере выше мы рассматривали строение с маленькой пристройкой «террасой», так вот на нее необходимо уже 8 свай;
• если в середине строения будет присутствовать колона или печка, то под их основание стоит сделать свайный куст. Куст должен состоять из минимум 4 свай. Итого в сумме уже 12;
• под каждую несущую стену стоит поставить по одной свае;
• середину пристройки также необходимо укрепить сваей. В итоге получаем уже 16;
• теперь стоит посмотреть и проверить диапазон получившихся свай. Допустимый максимум высчитывается исключительно по площади, то необходимо рассчитывать среднее геометрическое значение. Это значит, что значения необходимо умножить, а после извлечь из получившегося числа корень квадратный. Если все расчеты были проведены правильно, то за прочность фундамента переживать не стоит.

Естественно, что при строении уже другого здания расчеты будут совсем другими, но принцип расчетов остается прежним. Как показывает практика, свайный фундамент выходит дешевле ленточного и не уступает последнему в практичности и прочности.

Оптимальная длина свай

Способ расчета необходимой длины свай очень простой и не требует проведения сложный подсчетов. Глубина, на которую свая должна входить в землю должно быть рассчитано по геологическим данным. Ранее мы выяснили, что перед проведением работ необходимо составить геологический план местности. Составления такого плана и предполагает составление расчетов необходимого углубления свай. Итак, будем считать, что такой показатель у нас уже есть. К этой цифре стоит прибавить вымеренную разницу высот грунта на строительной площадке. Делается это с использованием шлангового гидроуровня. Следующий показатель — это минимальное значение высоты подпола. Также стоит учесть запас на обрезку. В случае проведения работ в ручную — это 15 см, при использовании техники «не оснащенной лазерным уровнем» — 30 см. так, при суммировании всех показатель и получается необходимая длина сваи. Если полученное значение разнится с тем, которое мы учитывали при расчете количества свай, то придется заново пересмотреть необходимые показатели.

Обустройство свайного поля

Существует золотое правило, соблюдение которого поможет продлить срок эксплуатации и прочность фундамента. Перед тем как приступать к монтажным работам, стоит хорошо прогрунтовать каждую сваю, сделать это нужно в два слоя. Сначала наносим первый слой и только дождавшись его полного высыхания можно нанести второй. После высыхания второго слоя можно приступать к работе по установке сваи. Если не выполнит такой комплекс подготовительных работ, то у свай в разы уменьшиться несущая способность и срок службы. Так, в грунтах с нейтральным РН балансом свая простоит около 20 лет, а вот в кислой или щелочной среде и того меньше, до 12 лет.

Приступая к монтажу стоит определить самую высокую угловую точку поверхности на строительной площадке. В этом месте нужно устанавливать первую сваю. Сразу после установки сваю необходимо подрезать под размер, в дальнейшем она послужит репером для остальных.

Следующей должна идти свая, которая располагается по диагонали к установленной. Дальше устанавливают остальные угловые сваи. Делать это стоит также, от тех, которые расположены на более высокой точке и последней ставить в низине. Когда угловые сваи стоят, то устанавливаются сваи по периметру, под несущими стенами. В последнюю очередь ставят куст и внутренние сваи.

Далее понадобиться шланговый уровень. Так, делаем пометки на обрезку на сваях, отталкиваясь от первой «реперной». Шланговый уровень в данном случае подходит лучше всего, это объясняется тем, что он дает более точные результаты. Ведь даже наиболее жесткий шнур может провиснуть уже на 3 м измерений, в следствии этого отклонение отметки может достигать 5мм, а это не допустимо. Лазерный нивелир дает точные результаты, но только в том случае, если путь лазера не будет перегорожен промежуточной сваей и прибор будет стоять неподвижно. В данном случае гидроуровнем пользоваться удобнее и практичнее.

Роствекр

Когда сваи установлены и подрезаны под уровень настает время монтажа ростверка. Это необходимо для того чтоб фундамент был прочнее и мог выдержать оказываемую на него нагрузку. Как правило, это производится путем продольным и поперечных связей. Диагональные связи в данном случае не улучшат несущие способность свай, таким образом лишь будет израсходован лишний строительный материал. Без ростверка можно строить лишь строения из цельного дерева, этот материал обладает достаточным сопротивление. А также может без усиления фундамента, равномерно распределить нагрузку на отдельные сваи.

При выборе ростверка для фундамента следует руководствоваться значениями нагрузки, оказываемой строением и его площадью. Наиболее распространенные виды ростверка:

• монолитный железо-бетонный ленточный;
• монолитный железо-бетонный в виде плиты;
• ростверк из металлических элементов.

Ростверк из металлических элементов может собираться из швеллера или двутавра. Такой вид усиления фундамента подходит для возведения разных зданий. Швеллер и двутавр отличаются только уровнем жесткости и способностью выдержать большую или меньшую нагрузку. При организации ростверка из металлических элементов целесообразно использовать сваи без оголовка, в принципе в грунтах с нейтральным уровнем РН, и не нужно бетонировать сваи.

Элементы конструкции просто привариваются к сваям. Если на строительной площадке преобладают кислые или щелочные грунты, то по завершению монтажных работ стоит залить все свайное поле бетоном. Бетон стоит выбирать специальной смеси, которая обладает антикоррозийными свойствами.

При проведении строительства на болотной, плывущей или торфянистой местности понадобиться дополнительное усиление сваям. В таких случаях каждая свая устанавливается в отдельно вырытый котлован и бетонируется. Также перед тем как заливать раствор в сваю, в нее стоит установить арматурное основание. При таком фундаменте есть смысл использовать буронабивные сваи. По сути они отличаются от винтовых лишь способом монтажа. Буронабивные сваи вкручиваются в грунт примерно на 2/3 их длины, а потом дополнительно забиваются до необходимой глубины. При таком строительстве преимущественно используется ленточный ростверк или ростверк из монолитной плиты.

Приступаем к строительству здания

При использовании свайного вида фундамента, перед началом закладки стен, стоит проложить хорошую изоляцию от воды из рубероида. Этот процесс необходим не только при свайном фундаменте, он также используется и при строительстве на других видах основ. Если строение планируется возводить из кирпича или газобетона, то перед тем как приступать к кладке стен, стоит уложить на фундамент бетонные плиты. Просто на металлических элементах ростверка недопустимо закладывать стены. Это объясняется тем, что швеллер или двутавр под оказываемой нагрузкой может начать скручиваться. Это мало заметно невооруженным глазом, но последствия могут быть плачевными. Со временем стены могут просто разрушиться.

И совершенно противоположная ситуация получается при строительстве дома из дерева.

Основная их проблема — относительно легкий вес. Поэтому возведение подобных сооружений должно проходить с чётким соблюдением плана строительства. Так деревянные конструкции должны дополнительно крепиться к основанию, этот момент должен быть просчитан при начертании плана постройки. Если не усилить деревянное строение, то сильный ветер или подземные толчки могут просто сдвинуть его с площади фундамента.

Оборудование цоколя

При проведении строительства на свайно-винтовом основании обязательным является система свободной вентиляции подпола. При этом нельзя допускать застоя воды. Учитывая данные моменты стоит уделить должное внимание при обустройстве цоколя. Стандартная схема обустройства цоколя и подмостки включает в себя:
50-56 см зазора между цокольной обшивкой и дорожкой;
вымостка плиткой, не менее 0,5 м.

При этом, если строение стоит на склоне, то верхние части отмостки и борта здания стоит оборудовать водоотводом снаружи.

Подвал

Мы уже упоминали о том, что при свайно-винтовом фундаменте исключается возможность оборудования подвального помещения. Но, исключения существуют и из этого правила. Так, если здание, построенное на винтовом фундаменте имеет относительно легкий вес, то обустройство маленького подвального помещение вполне реально. Для этого стоит придерживаться следующих условий:

• выкопанная яма для подвального помещения должна быть в виде коробки с бетонированными стенами и полом. При этом толщина бетона должна быть не менее 80-100 мм. Верхнюю часть коробки можно сделать из бревен, профильного листа. Главное условие при обустройстве верхней поверхности — она должна быть закрыта, если этого не сделать, то при продувании подпола в подвале будет создаваться воздушный вихрь;
• и второе, не менее важно условие — внешние стены подвального помещения должны располагаться на расстоянии большем 1,7 м от ближайшей сваи. Также стоит продумать лаз в подвальное помещение, он не должен создавать никакой связи между подвалом и коробкой строения.

При соблюдении всего пары правил, обустройство подвала в доме на свайном фундаменте становиться возможным.

Ремонт фундамента винтовыми сваями

Может сложиться ситуация, когда дом уже построен и построен давно, а его фундамент в нуждается в ремонте. Ремонт фундамента винтовыми сваями — простой и быстрый способ усилить несущие способности уже имеющегося фундамента. Площадку, на которой будет проводиться ремонт стоит подготовить заранее, убрать с нее все предметы и мусор. Винтовые сваи постепенно вкручиваются в грунт по периметру здания, так чтоб на поверхности оставался небольшой отрезок. По завершению работ должно получиться что-то вроде дополнительной опоры строения, эта опора должна ослабить и равномерно распределить нагрузку со старого фундамента.

Рассмотрим один из самых распространённых способов укрепления фундамента сваями.

Укрепление производится путём введения двух свай под край основания. Сваи должны располагаться в виде Х -развилки. Так, образовавшийся треугольник в верхней части будет удерживать стены строения. Для того чтоб укрепить фундамент по периметру стоит расположить около 3-4 Х-образных подпорок. Таким образом в разы увеличивается несущая способность фундамента. Порядок работ:

• необходимо пробурить пару скважин. Они должны располагаться под основанием фундамента. Бурить нужно под острым углом и так, чтоб в итоге получились перекрестные отверстия;
• помещение арматурного каркаса, который должен пересечься посередине скважин;
• бетонирование.

Также усиление фундамента может понадобиться в случае, если вблизи планируется возведение нового капитального строения. Не обойтись без усиления фундамента винтовыми сваями и при изменении несущих свойств грунта или поднятии уровня подземных вод. Если во время не среагировать на проседание грунта или изменение его свойств, то фундамент может просто не выдержать увеличившейся нагрузки. А здание без прочного и крепкого фундамента долго стоять не будет.

Подводя итоги можно сказать, что свайно-винтовой фундамент не так уж прост в выполнении и монтаже. Такой тип фундамента можно использовать далеко не на всех видах гранта. Но, при этом правильно возведенный свайный фундамент отличается особой прочностью и надежностью.

Данный вид фундамента просто незаменим при строительстве небольших зданий и эллингов или причалов, также его используют при возведении небольших мостиков или беседок прямо над водой.

В индивидуальном строительстве свайный фундамент имеет место при строительстве домов с определённый эксплуатационным сроком. В любом случае, перед началом строительства стоит рассмотреть все преимущества и недостатки данного фундамента и сопоставив с условиями местности выбрать оптимальный вариант. Не стоит забывать об обязательном геологическом исследовании участка, отведённого под строительство капитального здания.

Загрузка…

Какая длина винтовых свай необходима для фундамента?

Чтобы фундамент воспринимал нагрузки от здания и передавал их на основание лопасть сваи должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью мощностью слоя не менее трех диаметров лопасти. Не менее важно при этом подобрать и правильную конфигурацию лопасти, которая минимально нарушит структуру грунта и позволит избежать снижения его несущей способности (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).

Грунт с достаточной несущей способностью – имеющий относительно высокие прочностные и деформационные характеристики (подробнее о несущей способности грунта и о том, как она определяется в статье «Несущая способность винтовой сваи»). Он расположен всегда ниже глубины промерзания. Это связано с тем, что в большинстве грунтов в пределах этого слоя происходит действие сил морозного пучения. Что касается регионов с незначительной глубиной промерзания, то здесь необходимо учитывать толщину почвенно-растительного слоя.

Однако интересующий слой может быть расположен на более значительной глубине. Применять в этом случае длинные сваи или другой тип фундамента не всегда целесообразно с экономической точки зрения. Здесь нужна комплексная оценка грунтовых условий в верхней части геологического разреза. Если знать механические характеристики этого слоя, то можно подобрать такой тип фундамента и конструкцию сваи, которые обеспечат надежность и экономичность решения.

Однако если выполнять весь комплекс инженерно-геологических изысканий, то экономии можно не достичь, так как стоимость таких изысканий довольно велика. Как сказано выше, для принятия правильного решения достаточно получить только механические характеристики, поэтому из всего комплекса изысканий можно выполнить часть работ, что поможет значительно удешевить процедуру.

Определить механические характеристики грунта и уровень залегания слоя с достаточной несущей способностью возможно с помощью экспресс-геологии. Это простая и сравнительно недорогая процедура, включающая все необходимые исследования (подробнее «Экспресс-геология (геолого-литологические и геотехнические исследования площадки строительства) и измерение коррозионной активности грунтов»).

Часто компании, которые строят фундаменты из винтовых свай, предлагают для уточнения условий участка выполнить пробное завинчивание, которое не является методом исследования грунта.

Для применяющих данный метод основным является принцип: «Если свая тяжело крутится на предполагаемой глубине установки, то ее несущая способность является достаточной», который не обеспечивает получение объективной информации о несущей способности. Во-первых, результаты очень сильно зависят от времени года, когда производят завинчивание, из-за влияния большого количества факторов, таких как: глубина промерзания, степень влагонасыщения и др. Во-вторых, процедура пробного завинчивания не дает никакой информации о типе и свойствах грунта под сваей. Поэтому контроль величины крутящего момента (который может быть определен при пробном завинчивании) должен применяться лишь для подтверждения ранее полученной расчетом предельно-допускаемой нагрузки на сваю.