Как сделать свайный фундамент своими руками: технология возведения

Фундамент является основой любого здания. От того, насколько качественно он устроен, зависит надежность не только самой конструкции, но и всего строения в целом. Если условия и, в частности, почва не дают возможности возвести стандартную основу, можно рассмотреть такой вариант, как монтаж свайного фундамента своими руками. Для выполнения задачи необходимо правильно подобрать тип конструкции и технологию ее возведения.

Особенности применения свайных фундаментов

Идея установки сооружений на сваях не новая, технология известна людям уже несколько столетий, но на новый виток развития она вышла во второй половине девятнадцатого века, когда вместо деревянных стоек начали использовать забивные, набивные и винтовые конструкции, выполненные из комбинации стали и бетона. Свайный фундамент имеет свою чёткую специализацию, некорректно было бы говорить о его преимуществах перед другими вариантами организации основания дома и сравнивать их по каким-либо характеристикам. В условиях, для которых он разрабатывался, свайный фундамент не имеет конкурентов, его невозможно надёжно заменить иной конструкцией. Сваи могут использоваться на любых типах грунта, кроме, пожалуй, скальных пород и оснований с очень сильными горизонтальными подвижками, однако, технологически и экономически целесообразно применять их:

  • для строительства зданий на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
  • там, где верхние слои естественного основания характеризуются слабой несущей способностью (торфяники, плавуны), тогда как плотные грунты расположены довольно глубоко;
  • при большой глубине промерзания (северные широты, вечная мерзлота);
  • на крутых склонах;
  • если масса строения слишком велика (например, многоэтажные здания из тяжёлых материалов).

Если рассуждать о технологических и функциональных особенностях свайных фундаментов, то тут можно сформулировать следующие пункты, многие из которых логически следуют один из другого:

  • Универсальность и вариативность (огромное количество технических решений, всегда есть выбор для любых условий).
  • Большая несущая способность.
  • Практически не нужен ручной труд (допустима полная механизации процессов).
  • Индустриализация (возможно использование элементов, полностью изготовленных в заводских условиях, минимизирован «человеческий фактор»).
  • Высокая скорость возведения.
  • Возможность строить в любое время года.
  • Полное отсутствие или минимизация земляных работ.
  • долговечность (особенно применимо к железобетонным конструкциям).
  • относительная экономичность (небольшая материалоёмкость — сниженное потребление бетона, нет необходимости изымать и перевозить большие массы земли).

Конструкция свай

Схема опалубки ленточного фундамента.

Сваи представляют собой длинные стержни, которые погружаются в грунт в готовом виде или изготовляются в самом грунте. Они имеют заостренный конец. Его забивают в землю при помощи специальной техники. По способу погружения в грунт конструкции свай бывают различных видов:

  1. Забивные сваи. Их погружение в грунт выполняется при помощи вибропогружателей.
  2. Бетонные и железобетонные набивные сваи. Они создаются посредством бурения скважин и последующей заливки бетона.
  3. Буровые железобетонные сваи. Их создают при помощи установки бетонных элементов в пробуренную скважину.
  4. Винтовые – устанавливаются закручиванием в грунт. Конструкция их имеет форму сверла.

Конструкция свай различается по способу воздействия на грунт. Так, выделяют следующие виды:

  • висячие сваи, в которых передача нагрузки происходит посредством трения грунта о поверхность свай;
  • сваи-стойки, принцип передачи нагрузки в них происходит на твердый грунт, который находится под толщей слабого грунта.

Армирование ростверка в зависимости от сейсмики.

Конструкция свай определяется принципами размещения в грунте. Так, сваи могут быть:

  • одиночными, которые выполняют роль отдельных стоек;
  • объединенными в большие свайные ленты, которые располагаются по периметру и распределяют нагрузку равномерно;
  • объединенными в свайные кусты, которые располагаются под колоннами несущих каркасных остовов сооружений.

Для их изготовления используются следующие материалы:

  1. Железобетон. Железобетонные сваи можно изготавливать прямо на месте, если имеется соответствующая техника. Для выполнения таких свай применяют бетон марки М200. Срок эксплуатации этих свай более 100 лет.
  2. Сталь. У таких свай много недостатков. Устанавливать их нужно при помощи крана. Металл необходимо тщательно обрабатывать антикоррозийным покрытием. На изготовление таких свай уходит большой расход металла.
  3. Дерево. Сваи из дерева представляют собой ровные столбы длиной до 8 м и диаметром до 30 см. Для свай используют породы твердых хвойных деревьев – сосны, пихты, ели, лиственницы. Деревянные сваи дешевле, чем стальные или железобетонные, но их применяют редко вследствие того, что дерево подвержено разрушению. При использовании препаратов для обработки древесины от разрушения этот способ тоже применяется.
Читайте также:  Столбчатый фундамент своими руками: расчеты, пошаговая инструкция

Для загородного частного домостроения лучшим вариантом служат железобетонные сваи, имеющие сплошное сечение, стальные винтовые и бетонные набивные сваи. Наиболее приемлемым вариантом заглубления является буронабивной метод.

Назначение и виды

Свайный тип фундамента используется при строительстве жилых и промышленных зданий, применим иногда даже при возведении многоэтажек. Основание дает возможность и сэкономить, например, на подвалах.

Основными факторами, при которых принимается решение о строительстве свайного фундамента, считаются:

  • Слабый поверхностный грунт, содержащий перегной, торф, песок.
  • Большой объем воды в грунте или, простыми словами, «плывун».
  • Высокая плотность почвы. В случае со сваями уменьшаются земляные работы, не нужно копать большой котлован, нанимать транспорт и т. д.

Планируя применять сваи, нужно учитывать, что такой фундамент тоже бывает нескольких разновидностей. Например, свайно-ростверковый, свайно-ленточный, свайно-винтовой. При этом положительные стороны есть у каждого, впрочем, как и отрицательные.

Свайно-ростверковый вариант

Является распространенным типом и при этом относительно недорогим вариантом при монтаже. Преимущества следующие:

  • возведение практически на любом грунте;
  • повышенная устойчивость и несущие способности;
  • экономия средств (нет нужды применять готовый раствор, можно сделать его самостоятельно);
  • равномерная усадка, благодаря монолитности основания;
  • отсутствие необходимости в предварительных работах по подготовке участка, например, разравнивании и других;
  • естественная вентиляция нижней части здания, что уменьшает влажность, убирает лишний конденсат и в итоге препятствует распространению грибка и плесени;
  • безопасность (например, риск затопления при паводках намного ниже);
  • быстрый монтаж.

Строительство свайного фундамента требует точности при расчетах и соблюдения правильной технологии. В случае нарушений, например, при перегрузке, здание разрушится полностью.

Кроме того, из недостатков выделяют:

  • отсутствие возможности построить такое основание, если грунт каменистый;
  • сложность строительства при горизонтальном смещении почвы;
  • стоимость превышает другие разновидности свайного фундамента;
  • обустроить подвал не получится.

Винтовой фундамент

Подобная конструкция используется достаточно давно. Поэтому положительные и отрицательные стороны устройства такой основы изучены досконально. Из плюсов:

  • низкая стоимость, по сравнению с монолитным и плиточным вариантом;
  • быстрота строительства (не нужно копать траншею);
  • при возведении отсутствует вибрация, что позволяет строить возле памятников, вековых деревьев);
  • можно возвести постройку даже на болотистой местности;
  • независимость от погоды;
  • минимальные затраты.

Однако такая конструкция не лишена и минусов. Их немного, но они все есть:

  • подверженность коррозии, в связи с чем и срок эксплуатации небольшой;
  • нельзя построить подвал либо цокольный этаж.

Свайно-ленточный тип

Довольно популярный тип фундамента. У него тоже есть свои положительные и отрицательные моменты. Из преимуществ:

  • экономичность;
  • способность выдержать небольшие сдвиги почвы;
  • возможность самостоятельного изготовления опоры, то есть сделать сваи для фундамента своими руками труда не составит;
  • быстрота строительства.

Несмотря на преимущества, есть и свои недостатки. Именно они отталкивают многих от выбора такой конструкции. Например:

  • нужно проводить подробные геодезические исследования;
  • расчет каждой опоры (длины, глубины и т. д. ) производится в индивидуальном порядке;
  • тоже нет возможности сделать цокольное помещение;
  • требуются работы по утеплению пространства под полом;
  • здание может иметь до 3 этажей, выше не рекомендуется.
Читайте также:  Заливаем ленточный фундамент своими руками: видео, этапы строительства

ЭКОФУНДАМЕНТ

Фундамент на винтовых сваях давно зарекомендовал себя как прочная и надежная конструкция. В целях повышения его устойчивости многие строители бетонируют стволы свай.

Из этой статьи вы узнаете об особенностях данной технологии, возможностях совместного использования бетона и стали, а также о других возможных методах заливки оснований винтовых свай. +

Многих клиентов волнует вопрос, действительно ли необходимо заполнять ствол винтовой сваи. При отсутствии профессиональных знаний сложно дать компетентный ответ на данный вопрос.

Но эта процедура очень важна при строительстве фундамента на винтовых сваях, поскольку позволяет увеличить допустимую нагрузку почти на 30%.

Считается, что каждая заполненная бетонным раствором свая может выдерживать вес примерно 3 т. +

Технология заливки раствора внутрь сваи не является сложной. После установки конструкции спиливают участок с монтажным отверстием и заполняют ствол раствором.

Чтобы предотвратить его проливание, можно пользоваться специальной воронкой. Затем раствор необходимо уплотнить: для этого обычно используют шомпол либо часть арматуры.

Полностью убрать полости воздуха не получится, но их количество все равно уменьшится. В любом случае, пользуясь воронкой, вы сможете сэкономить бетонный раствор.

Затем устанавливают оголовок и работают дальше. +

Способствует ли бетонирование ствола сваи развитию коррозии?

Несмотря на простоту вышеописанной технологии, многие строители сомневаются относительно необходимости ее применения.

Некоторые фирмы, специализирующиеся на возведении фундаментов на винтовых сваях, не бетонируют стволы свай, считая, что использование данной технологии снижает сроки эксплуатации фундамента.

Они объясняют это решение тем, что бетон и сталь имеют разные показатели теплового расширения.

По их мнению, бетонирование приводит к появлению микрозазоров, в которых накапливается влага, что при поступлении кислорода способствует быстрому развитию коррозии. На самом деле, это утверждение легко оспорить, основываясь на физических характеристиках материалов. +

Разница между коэффициентами теплового расширения у стали и бетона незначительна, поэтому не может в реальности стать причиной «несовместимости» этих двух материалов. Иначе бы не существовали такие материалы, как трубобетон, железобетон. Даже при наличии воздушных пространств в растворе риск образования коррозии минимален, поскольку внутрь не поступает кислород. Ржавчина может появиться только в той ситуации, если в конструкции образуется полость во всю ее длину, что также исключено. +

Поэтому можно утверждать, что способ бетонирования винтовой сваи не вызывает коррозии. Кроме того, данная методика предупреждает ее появление.

Бетон – это щелочная среда, которая оказывает положительное воздействие на черный металл.

При заливке раствора в свае почти не остается кислорода, а содержащаяся в нем вода имеет высокий pH. Это значит, что бетон не способствует разрушению ствола винтовой сваи.

Кроме того, заливка бетонным раствором снижает гибкость элементов конструкции, что повышает устойчивость стенок винтовой сваи и уменьшает вибрацию. +

О других методиках заполнения винтовых свай

Бетон – не единственный материал для заливки свай. Можно применять и песчано-цементный раствор.

Принцип работы такой же, но в целях придания прочности по окончании заливки необходимо всыпать сухую ПЦС в последние 2 дециметра ствола сваи. +

Применение ПЦС дает возможность возводить фундамент на винтовых сваях в холодное время года. Заливка бетонным раствором должна производиться при температуре 15-25°C.

Возможна работа при 5°C, но только с применением противоморозных добавок.

При низких температурах требуется постоянный подогрев песчано-цементного либо бетонного раствора, что существенно увеличивает затраты на строительство и усложняет сам процесс. +

Хорошая альтернатива в данной ситуации – применение сухой ПЦС. Технология заливки такая же: срезаются участки с отверстием, смесь помещается в ствол, тщательно утрамбовывается.

Смесь цемента и песка также способствует удалению воздуха из ствола сваи, что в дальнейшем обеспечивает защиту от коррозионного процесса.

Даже если вода попадет внутрь винтовой сваи, песчано-цементная смесь заберет ее в себя: от этого она станет еще более прочной. +

Если вышеописанные факты вас не убедили и вы еще сомневаетесь в целесообразности бетонирования винтовой сваи, то вам следует строить фундамент на сваях, толщина стенок которых превышает 6 мм.

Читайте также:  Как расплавить резину в домашних условиях

Только при этом условии нет необходимости заливки основания сваи. Стоит отметить, что оголовок конструкции должен быть как следует проварен. Об этом условии говорится в п. 9.2.2 СП

2012 «Защита строительных конструкций от коррозионных процессов».  +

В заключении

Правильно рассчитанный и обустроенный фундамент на буронабивных сваях с ростверком подходит для возведения любого строения на сложных неустойчивых почвах. А затраты на его строительство значительно меньше, чем на ленточный фундамент, заглубленный до уровня промерзания. Обустройство свай своими руками позволит принести в ваш бюджет экономию до 30÷40%.

В заключении

Похожие публикации: Разновидности и назначение железобетонных свай Что лучше бетонный ленточный фундамент или винтовые сваи Как делать вязку арматуры под ленточный фундамент Расчет и заливка ленточного мелкозаглубленного фундамента

В заключении

Как сделать свайный фундамент своими руками — технология сооружения

Выбор и устройство фундамента в малоэтажном строительстве имеет огромное значение. Ведь от прочности и надежности конструкции фундамента зависит качество возведенного объекта. При этом необходимо учитывать особенности грунта, этажность возводимого здания, а также финансовые возможности владельца участка. Свайный фундамент незаменим на слабых грунтах, потому что при этом требуется передать давление здания на более плотный слой, который залегает на некоторой глубине. Устройство свайного фундамента наиболее эффективно в пучинистых грунтах, подверженных глубокому промерзанию, превышающему 1,5 метра. В этом случае фундамент из свай надежнее столбчатой или ленточной конструкции. Однако и в плотных грунтах никто не запрещает использовать сваи.

Особенности ростверка

Ростверк является частью фундамента, которая объединяет верхние части свай. Он принимает всю нагрузку, которую создает конструкция, а за счет своего устройства замкнутого типа он ее равномерно перераспределяет на все сваи. Ростверк бывает таких типов:

  1. Бетонным.
  2. Железобетонным.
  3. Металлическим.
  4. Деревянным.

Также железобетонные и бетонные можно разделить на две подкатегории – высокие и низкие.

Особенности ростверка

Первые располагаются существенно выше уровня земной поверхности. Очень часто ростверки изготавливают из металла – в ход идут квадратные металлические трубы, швеллеры с большим сечением. А вот устройство бетонного ростверка оказывается намного сложнее.

Монтаж буронабивных свай своими руками.

После разметки фундамента натянутая бечевка демонтируется и оставляются лишь колышки в местах обустройства свай. Технология создания опор реализуется в следующей последовательности:

  • С помощью ручного бура разрабатываются скважины под сваи. Имеет смысл пройти все скважины за раз, чтобы в дальнейшем за один заход залить опоры бетоном;
  • Из рулонного рубероида формируется цилиндр, равный диаметру сваи, который скрепляется с помощью скотча. Цилиндр в данному случае выступает в качестве опалубки сваи, поэтому его высота должна равняться полной длине железобетонной конструкции (при необходимости — выступать из скважины). После создания опалубка размещается внутри полости;

Армирование свайного фундамента своими руками.

Монтаж буронабивных свай своими руками.

Рис. 1.8. Опалубка из рубероида под буронабивную сваю.

  • В скважины вставляются арматурные прутья в количестве 4-8 штук (зависит от диаметра сваи). Стержни погружаются в грунт так, чтобы почва их надежно фиксировала. Длина арматуры должна быть больше длины сваи на 30-40 см, выступы необходимы для стыковки с армокаркасом ростверка;
  • В подготовленные скважины заливается бетонная смесь (используются марки бетона М200 либо М300). Смесь можно готовить самостоятельно посредством бетономешалки либо заказать товарный бетон в необходимом количестве;

Заливка свайного фундамента своими руками.

Рис. 1.9. Заливка буронабивных свай бетоном.

  • После заливки бетон штыкуется арматурой, что необходимо для удаления из смеси образовавшейся в ней полостей воздуха.
Монтаж буронабивных свай своими руками.

Важно. сформировав бетонное тело свай необходимо выжидать 20-30 дней перед последующими работами, на протяжении которых конструкции набирают нормативную прочность.