Все об устройстве свайно-винтового фундамента

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.

Конструктивные особенности

Винтовая свая состоит из ствола (как правило, стальной трубы) и нижней лопасти, которая обеспечивает завинчивание в грунт и при этом увеличивает несущую способность сваи. Согласно СП «Свайные фундаменты», винтовые сваи подразделяются на узколопастные (с соотношением d/D = 0,6–0,8, где d — диаметр ствола сваи, а D — диаметр лопасти) и широколопастные (d/D < 0,6). Первые предназначены для устройства фундаментов на плотных глинах и крупнообломочных грунтах, вторые могут применяться на любых других грунтах. На практике узколопастные многовитковые сваи также оптимальны для установки столбов, не оказывающих значительной сжимающей нагрузки на грунт (заборы, перголы, лёгкие навесы).

Не так давно на рынке появились винтовые сваи новой разновидности. Тело такой сваи изготовлено из высокомарочного бетона с добавлением фиброволокна и усилено мощным арматурным каркасом. По форме она относится к узколопастным многовитковым. Завинчивают такую сваю вручную или машинным способом, используя специальный ключ из термоупроченной стальной трубы квадратного сечения, который вставляют в ствол на всю его высоту (благодаря этому свая не разрушается при возрастании крутящего момента). Заявленный срок службы бетонной сваи — 100 лет, а стоит она не дороже стальной оцинкованной.

Владимир Григорьев/Burda Media В последние годы стала популярной технология реконструкции старых фундаментов с помощью винтовых свай, которые завинчивают как можно ближе к стенам. Владимир Григорьев/Burda Media Домкратами поднимают дом на временные опоры. Затем обрезают верх свай. Владимир Григорьев/Burda Medi Затем бетонируют их стволы. Владимир Григорьев/Burda Media После приваривают ростверк и опускают на него дом.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

  • Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
  • Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
  • Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Беседка с купальней на винтовых сваях

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

  1. Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
  2. Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
  3. Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
  4. Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
  5. Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
  6. Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
  7. С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
  8. Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
  9. Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
  10. Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
  11. Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
  12. Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
  13. Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
  14. Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

  • Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
  • Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
  • Хозпостройки, навесы, шпалеры.
  • Заборы.
  • Распашные ворота.
Читайте также:  ДСП шпунтованная для пола: влагостойкая, ламинированная

Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу. Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.

Устройство свайно-ленточный фундамент

Конструкция свайно-ленточного фундамента:

  • грунт;
  • песчаная-подушка;
  • арматура сваи;
  • буронабивная свая;
  • арматура ленты;
  • бетонное основание;
  • гидроизоляция.

Устройство свайно-ленточного фундамента

Таблица № 1. Плюсы и минусы свайно-ленточного фундамента

Достоинства Недостатки
устойчивость на пучинистых грунтах отсутствие подвальных и цокольных помещений
использование небольшого количества строительного материала, в сравнении с заглублённым ленточным фундаментом не подходит для строительства многоэтажных зданий, так как требуют более прочной опоры, в этом случае размер свай увеличивает и теряется рентабельность загородных построек
быстрый монтаж не требующий дополнительной техники дополнительные расходы на утепление полов в доме из-за сквозняков

Область применения

Свайно-ленточный фундамент применяют для малоэтажных загородных домов. Частные каркасные постройки или дома из бруса одного — или двухэтажные не более.

Свайный ростверк, хорошая замена дорогостоящему глубоко заглублённому леточному фундаменту, который часто используется на проблемных грунтах, болотистых местностях и склонах.

Проблемные грунты:

  • рыхлые;
  • слоистые (со сложным составом);
  • пучинистые (с высоким уровнем грунтовых вод);
  • с большой глубиной промерзания.

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.
Читайте также:  Как изготовить керамзитобетонные блоки своими руками

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.

Расчёт стоимости свайного фундамента

Для того чтобы произвести расчёт стоимости фундамента, возьмем проект здания площадью 10 на 15 метров. Скажем, закрутка свай будет производиться у такого дома с шагом в 2,5 метра. В этом случае нам понадобится 20 свай при стандартном диаметре 10,8 см.

Таблица расчёта стоимости свайного фундамента

Теперь выполним расчёт его несущей способности. При квадратной площади в 150 кв. м и удельном весе в 350 кг/м., он будет весить 52500 кг, то есть 52,5 тонны. Учитывая количество свай, расчёт несущей способности выполним приблизительный, так как, учитывая отзывы, сваи выдерживают около 5 тонн нагрузки на каждую. Тогда 20х5=100 тонн – это максимальная нагрузка веса нашего строения на фундамент.

Таким образом, исходя из рыночных цен на сваи, а сегодня они стоят около 1700 рублей, нам понадобится 34 тысячи рублей. Помимо этого, приобретем оголовки по 220 рублей. Итог – 34000+(220х20)=38400 рублей. Также, расчёт необходимо производить для дополнительных материалов, например: рубероида, антисептика, бетона.

Их расчёт не так сложен, а решение, какую компанию лучше выбрать, принимать вам. Если сравнить среднюю стоимость ленточного, столбчатого и свайного фундамента, то их цена заметно различается.

Таблица несущей способности винтовых свай

Расчёт за ленточный фундамент дома 10 на 15 метров приблизительно составит 120 тысяч рублей, исходя из того, что кубический метр бетона стоит 2000 рублей. Выводы делайте сами. Обязательно просмотрите отзывы, советы и дополнительные рекомендации, которые помогут вам в качественном исполнении работ.

На сегодняшний день отзывы имеют огромное значение, особенно отзывы знакомых и родных, имеющих такое жилье или дачу. Вероятно, они уже сталкивались со всеми преимуществами и недостатками таких строений, они поделятся опытом постройки, возможно, посоветуют наиболее востребованных специалистов для строительства и помогут самостоятельно выполнить расчёт фундамента для вашего будущего дома.

Как сделать фальш-цоколь

Фальш-цоколь предназначен для защиты пространства свайного поля под домом от проникновения животных или птиц, заметания снегом в зимнее время, от ветра и влаги. Для создания такого цоколя используются различные материалы.

Самый бюджетный и эстетически привлекательный вариант — полоса по внешнему периметру из профнастила. Она крепится верхней частью к специальной деревянной доске, установленной по периметру ростверка.

Нижнюю часть крепят к деревянному брусу, уложенному на подставки из кирпича, шлакоблока и т.п. для отсечки контакта с грунтом.

По нижней кромке устраивают бетонный отлив, а по верхней границе надо смонтировать отлив для вывода дождевой воды.

Полезные советы по монтажу винтовых свай

  • Свая не будет входить в грунт строго вертикально, потребуется постоянно выравнивать ее и возвращать в проектное положение, поэтому лучше, чтобы работу вели, как минимум, три человека: двое воздействуют на рычаг и одни проверяет точность. Чтобы не дать смещаться иногда применяют специальные приспособления, позволяющие фиксировать ее.
  • Если по мере завинчивания на пути сваи обнаружено препятствие или слой плотного грунта, анализируют глубину вхождения и расположение. Если она расположена не на углах дома и получилось ввести еев грунт на метр и более, допускается просто срезать верхушку и оставить все как есть. При глубине менее метра есть возможность перекоса дома. На углах сваи должны быть установлены на полную длину, поскольку это наиболее ответственные участки.
  • Завершающим этапом установки может стать бетонирование. Оно обеспечит дополнительную надежность, но этот процесс необязателен в случае с винтовыми фундаментами.

Расчет фундамента

Для определения глубины погружения свай на участке проводятся геологические изыскания, в ходе которых исследуется несущая способность различных слоев грунта.

Перед строительством свайного фундамента своими руками расчет его лучше заказать в проектную фирму.

Инженеры произведут сбор нагрузок – суммирование:

  • собственного веса всех частей здания;
  • ветровой и снеговой нагрузки;
  • нормативной нагрузки от людей и оборудования.

Далее с учетом несущей способности свай определяется их диаметр и потребное количество. При этом учитывают, что максимальный шаг между сваями составляет 1,5 – 2 м.

Расчет фундамента

Расчет фундамента

Как изготовить сваи своими руками

Свая состоит из трех частей:

  1. Собственно, сама свая, ее несущая часть – это труба определенного диаметра, от 86 мм. и выше.
  2. Винт, наваренный на заостренный конец сваи.
  3. Специальный оголовок, на который крепится обвязка или брус.
Читайте также:  Дом из керамзитобетонных блоков плюсы и минусы

Свая изготавливается из трубы нужного диаметра, если наконечник не литой, его изготавливают следующим образом: концы труб режутся на сектора на необходимый размер вглубь по лекалу. Затем они свариваются на конус. Швы рихтуют.

Для винта используют отработанные диски или режутся новые по шаблону, из стали в 5-6 мм.

Как изготовить сваи своими руками

Шаблон для изготовления винта для сваи

Наружный диаметр учитывает особенности грунта. Чем глубже расположена свая, тем меньше винт.

Тисками зажимают заготовку винта, растягивают его (а проще говоря – выколачивают нужный размер). Затем он к свае крепится при помощи сварки, ее покрывают антикоррозийным покрытием или красят.

На сваи изготавливается оголовок. Он становится основанием для крепления швеллера или балки. Лопасти сваи должны быть шире диаметра трубы минимум на 30 мм.

Изготовление ростверка

Ростверк – верхняя часть фундамента, объединяющая оголовки свай и обеспечивающая более равномерную нагрузку на основание. Благодаря такой жесткой связке в случае выхода из строя одной опоры тяжесть перенесется на остальные. Ростверк может выполняться из:

бетона;

бруса или доски;

тавровой балки;

металлического швеллера или уголка.

Совет. Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.

Виды ростверкаВидео по теме: Винтовой фундамент своими руками

Свайный фундамент — основание, состоящее из вертикально установленных в земле элементов, связанных между собой, которые воспринимают суммарный вес строения и всех действующих нагрузок. Свайные фундаменты в России в сфере частного домостроения стали широко использоваться 15-20 лет с появлением каркасного строительства и легких штучных стройматериалов. Сегодня в средней полосе нашей страны каждый десятый коттедж возводится на свайном фундаменте, а в северных и южных регионов таких строений примерно 50%.

Толщина и марка металла

Толщина стали бывает разной. В зависимости от этого показателя сваи классифицируют на три группы.

Разновидности опор по толщине металла:

  • Тонкостенные – толщина стенки не превышает 3,5 мм;
  • Сваи средней толщины обладает показателем 3,5-6 мм;
  • Толстостенные варианты превышают 6 мм.
Толщина и марка металла

Толщина свай определяется породой грунта на участке и нагрузкой на фундамент. Определиться с показателем требуется еще на этапе проектирования. Окончательный выбор делается после исследования почвы. В зависимости от полученных результатов определяют толщину лопастей. Если они не превышают 5 мм, то такие конструкции можно эксплуатировать для легких домов. Марка бетона определяется кислотностью грунта.

Обвязка опор

Сами по себе сваи еще не считаются полноценным фундаментом. Чтобы равномерно распределить общую нагрузку от строения по всем опорам, их необходимо обвязать – объединить в горизонтальной плоскости. Такая обвязка называется верхней или ростверком, а для ее выполнения применяются следующие материалы:

  1. Для деревянных домов практикуется выполнение обвязки деревянным брусом хвойных пород. Для дополнительной защиты деревянного ростверка, брус обрабатывают антисептиками и пропитывают водоотталкивающими составами. Под оголовки в обязательном порядке подкладывается гидроизоляция, например, несколько слоев рубероида.
  2. Обвязка металлопрокатом: швеллером, двутавровой балкой или уголком подходит, если использованы железобетонные или металлические сваи. Металлические изделия предварительно обрабатываются антикоррозийной защитой.
  3. Железобетонный ростверк обустраивают в случае возведения наружных стен из штучного материала: кирпича или стеновых блоков. Его можно изготовить, укладывая готовые ж/б столбы или выполнить заливку бетоном, предварительно соорудив опалубку и уложив армирование.

Обратите внимание! В некоторых случаях, например, при строительстве на склоне или высоком цоколе, выполняется дополнительная боковая обвязка стоек. Ниже оголовка свай подходящим способом крепятся уголки или профтруба. Дополнительная обвязка усиливает опоры и исключает их вертикальное смещение.

Определяем длину сваи

Длина опор, применяемых для устройства винтового фундамента, будет зависеть от почвы, глубины ее промерзания и уровня расположения ростверка.

Если на участке присутствует устойчивый грунт, достаточно будет устанавливать опоры длиной 2,5 м. На сложном рельефе с перепадами высоты понадобятся конструктивные элементы различной длины, зависящей от высоты местности.

На неустойчивой почве опора должна быть такой длины, которая достанет до устойчивого плотного грунта. Его расположение определяют пробным бурением.

Определяем длину сваи

Вкрутить винтовую конструкцию нужно на такую глубину, где залегает песок, глина. Устойчивый грунт обеспечит плотное закрепление несущего элемента в почве. Присутствие плотной фракции определяют по частичкам, оставшимся на лопастях.

После этого замеряют глубину расположения пласта. Опускают на веревке камушек внутрь скважины до тех пор, пока он коснется дна. Делают пометку на бечевке, поднимают ее и измеряют длину.

В сейсмически активных районах длина скважины должна быть не менее 4 м. Приобретают опоры на полметра длиннее расчетных. Лучше потом обрезать излишек, чем в процессе бурения, окажется, что длины сваи не хватает.