Свайно-винтовой фундамент своими руками
Свайно-винтовой фундамент устанавливается в четыре этапа:
- Сперва размечается участок.
- Затем сваи погружаются и выравниваются.
- Полости заливаются бетоном.
- Заключительный этап — обвязка ростверком.
Поскольку установка СВФ не требует земляных работ, сделать разметку для фундамента не трудно: намечаются оси стен, перегородок и дополнительных конструкций путем установки кольев на небольшом отдалении от углов будущей постройки, а между ними натягиваются шнуры. На остальных этапах стоит остановиться подробнее.
Ввинчивание свай и выравнивание
Ввинчиваются сваи всегда по одному принципу, который не зависит от вида лопастей, наконечников и особенностей грунта.
Сначала в земле делаются направляющие приямки при помощи ручного или мотобура. Глубина скважин должна составлять 0.3-0.5 м, а в диаметре они должны быть чуть меньше лопастей. Так трубы можно более точно расположить и легче погрузить в землю.
Для ввинчивания в технические отверстия на сваях протягивается лом или труба с толстыми стенками нужного диаметра и при помощи силы двух человек сваи вкручивают в землю
Важно контролировать вертикальное положение конструкции при помощи строительного уровня
Для механического погружения понадобиться использовать спецтехнику.
Инструкция по закручиванию свай вручную
Сваи обвязывают ростверком в качестве которого выступают балки из дерева, бетона или металла. Для этого опоры фундамента должны располагаться в одной плоскости по горизонтали. Выравнивают сваи при помощи обрезки трубы болгаркой по заранее выполненной разметке.
Часто сваи вывинчиваются на этапе регулировки высоты, что ухудшает несущую способность конструкции: под опорой образуется рыхлый слой почвы. Из-за избыточных нагрузок фундамент проседает и конструкция деформируется.
Иногда из-за подземных препятствий на этапе заглубления опор, они могут отклоняться от вертикальной плоскости, смещаясь в сторону.
Траектория отклонения не должна превышать двух градусов. Если отклонение оказалось выше нормы, необходимо изменить размер опоры, соединив верхний сегмент и плоскость надстройки.
Заливка полостей свай
Заливка свай бетоном
Полости труб заливают бетоном для того, чтобы на внутренних поверхностях не образовывался конденсат, от которого не спасают даже полностью приваренные оголовки. Кроме того, бетон дает конструкции дополнительную жесткость.
Сваю нужно бетонировать до конца. Дополнительно сваи снаружи обрабатываются специальной смолой.
Ростверк и обвязка
Ростверк сооружают на расстоянии 0.5-0.7 м от земли. В его качестве могут служить деревянные и металлические балки. Также подойдет заливка монолитной лентой из железобетона. Технология обвязки зависит от материала:
- Железобетон — самый дорогой материал для обвязки, но позволяет возводить на СВФ даже кирпичные здания. Сперва собирается опалубка, затем изготавливается армирующий каркас, который связывается со сваями рифленой арматурой, а после конструкция бетонируется.
- Деревянные балки в качестве обвязки используют для строительства домов из бруса или бревна. Для крепления бруса привариваются плоские оголовки, балки соединяются в полдерева и крепятся к оголовкам болтами, саморезами или гвоздями.
- В качестве металлических балок используют швеллеры, которые приваривают к оголовкам.
Не фатальной, но существенной ошибкой может стать отказ от обрезки технологических отверстий. Игнорирование этой процедуры приводит к снижению эксплуатационного срока фундамента. Если необходимо приварить оголовок и сформировать сварочные швы, их в обязательном порядке нужно окрасить.
Свайно-винтовой фундамент несложно монтировать без помощи профессионалов. конструкция мало зависит от внешних факторов, хорошо себя показывает практически на любом грунте, а ее возведение занимает немного времени.
Такое решение позволяет сэкономить на строительной бригаде и заказе спецтехники. Главное — правильно определить как глубоко залегают несущие пласты грунта, рассчитать шаг установки свай и их оптимальное количество.
Каркасный дом на винтовых сваях
Когда происходит процесс строительства каркасного дома, часто используют винтовые сваи.
Но для этого не нужно нанимать специалистов, достаточно нанять некоторое количество человек.
Винтовые сваи обязательно должны быть установлены вертикально.
Если свая ввинчена неправильно, то ее не стоит вытаскивать и ввинчивать заново.
Необходимо помнить, то что повторное ввинчивание свай недопустимо.
Существует две технологии строительства дома на винтовых сваях:
a). Финская;
b). Канадская.
Требования к строительству каркасных домов
Они идентичные и далее мы их озвучим.
- Чтобы построить каркасный дом, необходимо использовать отдельные каркасы. Чтобы их изготовить используют сталь и дерево, так же брус. Каркасы из бруса считаются экологически чистыми, легки в монтаже и безопасны. Каркасы из стали стоят немного дороже деревянных конструкций. Но вес металлических каркасов на порядок ниже деревянных конструкций и поэтому конструкция из металла не оказывает большого давления на основание. Чтобы соединить деревянные конструкции используют нагели, а остальные каркасы скрепляют между собой стальными деталями.
- Дома на сваях делают из деревянного бруса. Сначала при помощи рубероида обустраивают гидроизоляцию, а затем устанавливают брус. Прежде чем уложить черновой пол изготавливают лаги и монтируют внутри утеплитель. До укладки, доски должны быть обработаны антисептиком. Утеплитель для пола будете выбирать на своё усмотрение, учитывая климатические особенности своего региона.
- После того как вы закончили монтаж пола, можете начинать заниматься монтажом стен. Стены собирают на ровной поверхности, потом устанавливают их на место. Нельзя допускать перекосов, когда будете соединять каркасы друг с другом. Чтобы поддержать стойки каркасной стены применяют укосины.
- Когда будете заниматься установкой стен, то учтите обязательно высоту потолков, в комнатах. Оптимальным значением для потолков является 250 сантиметров.
- Обшивка стен производится после установки каркаса, так же утепляют двери и окна.
- Затем устанавливают крышу и занимаются ее отделкой. Затем делают внешнюю и внутреннюю отделку стен дома. После этого делают внутреннюю и внешнюю отделку стен дома.
Утепление
Чтобы в каркасном доме можно было жить и холодное и в теплое время года, необходимо его утеплить. До того, как вы начнёте утепление дома необходимо определиться с типом теплоизоляции.
Лучше всего утепление выполнять снаружи и изнутри здания.
Чтобы утеплить дом изнутри применяют гипсокартон и минеральную вату.
Прежде чем начать окончательную отделку фасада необходимо снаружи утеплить дом на винтовых сваях. Сначала на стенах дома делают обрешётку из бруса, затем укладывают минеральную вату или другой утеплитель.
Чтобы заделать щели между утеплителями применяют монтажную пену.
Также необходимо оборудовать ветрозащиту, гидроизоляцию, потому что минеральная вата неустойчива к влаге.
Все комнаты каркасного дома должны быть ограждены от конденсата, а особенного такие помещения как ванная комната и кухня. Специальную мембрану используют в качестве защиты от конденсата, атак же она выводит конденсат наружу.
Так как каркасные дома строят в основном из дерева в качестве теплоизоляции нельзя использовать плёнку, а лучше всего использовать специальную мембрану. Если соблюдать все технологии строительства каркасных домов, то он может прослужить довольно длительное время.
Цоколь дома на винтовых сваях
Чтобы закрыть пространство между сваями и полом осуществляют следующие действия:
- Устанавливают на сваи деревянные или стальные направляющие их закрепляют с помощью саморезов. Затем делают монтаж листового материала и после делают окончательную отделку отлива.
- Мелкозаглублённый фундамент ленточного типа. В траншеи, которые сделаны по периметру винтовых свай, заливают бетон. На такой фундамент укладывают шлакоблоки или делают кладку из кирпича.
Такой цоколь очень прочный и не требует ещё какого-то утепления, а также он позволяет создать подвальное помещение и выглядит очень привлекательно.
Описание фундаментов ленточного типа
Представляют собой массивные строительные конструкции из железобетона, блоков, камня или кирпича. По внешней конфигурации такой фундамент представляет собой сплошную опору для стен в виде плоской ленты. Использование большого количества материалов делает возведение ленточного основания трудоемким и дорогостоящим мероприятием.
Вся весовая нагрузка от строительных конструкций здания передается на каменную ленту и равномерно распределяется на грунт.
На устойчивых плотных грунтах может применяться для любых зданий высотой до 5-ти этажей. При слабой почве, наличии пучинистости и горизонтальных подвижек предельная высота дома до 2-х этажей.
Не рекомендуется применение на заболоченных и глинистых почвах.
Устройство ленточного фундамента требует организации и проведения больших объемов земляных работ. Однако, при наличии подвальных помещений или большого погреба, эти усилия будут оправданными. В отличие от свайных оснований, лента требует устройства песчано-щебеночной подушки, установки опалубки и монтажа армирующих каркасов.
Технология заливки свайно-винтового фундамента
Технология установки фундамента из свайно-винтовых опор без использования наемных рабочих и спецтехники выглядит следующим образом:
1. Технические расчеты; 2. Разметка и установка опор с обрезкой по уровню; 3. Заливка бетона в полость опоры; 4. Обвязка свайной конструкции.
Технические расчеты
Начинать строительство свайного фундамента нужно с подбора подходящих опор. Паспорт каждой опоры позволяет узнать ее несущую способность в зависимости от диаметра, ширины лопастей и прочих конструктивных особенностей.
Просчитайте приблизительный вес будущего здания и добавьте к полученной цифре еще 50%. Сюда включается необходимый запас прочности, а также всевозможные снеговые и ветровые нагрузки.
Не забудьте включить в массу будущего строения и кровлю. Помните, что ондулин или металлочерепица весят меньше, чем шифер или натуральная глиняная черепица. Эти данные позволят вам подобрать подходящие сваи и подсчитать их количество в зависимости от размеров несущей конструкции.
Разметка и установка опор
Когда все расчеты произведены и подходящие сваи закуплены, можно переходить к их разметке на местности и последующей установке.
• Разметьте необходимый участок местности согласно плану будущего строения. Отметьте места ввинчивания опор деревянными колышками. Помните, что расстояние между двумя ввинчиваемыми сваями может варьироваться от 1 до 3 метров.
• Как только разметка произведена, можно приступать непосредственно к установке винтовых свай. Ничего сложного в данном процессе нет. Прежде всего, необходимо выкопать углубление в 30-40 см на месте установки опоры. Сделать это можно при помощи обыкновенной лопаты.
• Вставив первую сваю в выкопанный приямок, можно переходить к вкручиванию. Для этого в отверстия рабочего ствола с двух сторон вставляют специальные кронштейны, в которые затем вставляют две длинных трубы. Два человека, удерживая трубы-рычаги за края, начинают движение по часовой стрелке вокруг сваи, и благодаря прилагаемым усилиям винтовая свая постепенно ввинчивается до нужной глубины.
• Заметим также, что для установки свай необходимо как минимум 3 человека. Пока двое ввинчивают сваю, третий удерживает ее и контролирует вертикальное положение. Если усилий двоих человек для завинчивания опоры будет недостаточно, понадобится помощь еще двоих человек, по одному на каждый рычаг.
• Сваи, ввинченные под углом, необходимо выкрутить и установить повторно, но не в то же место, а рядом, отступив 0,5 метра.
• Аналогичным способом закручиваются и все остальные сваи
Здесь важно лишь контролировать продольное и поперечное расстояние между металлическими опорами, а также регулярно проверять диагонали
• Когда все сваи будут ввинчены, засыпьте установочные приямки землей и утрамбуйте грунт вокруг свай. Далее необходимо дать опорам точную отметку от уровня земли. Для этого воспользуйтесь лазерным уровнем и мелом.
• Отбив уровень всех имеющихся на планировке свай, можно переходить к их обрезке. Для этого используйте болгарку.
Заливка бетона в полость опоры
В установленные опоры необходимо залить готовый цементный раствор, что придаст прочности опорной конструкции и поспособствует ее долговечности. Заполните раствором практически всю трубу, оставляя незаполненными лишь 10 см от края. Оставшееся пространство засыпьте сухой смесью цемента и песка.
Обвязка свайно-винтовой конструкции
Сверху, на каждую опору следует наварить основание в виде металлической пластины толщиной 10 мм и приблизительным размером 100х200 мм.
Тем не менее, самый надежный свайно-винтовой фундамент получается после установки ростверка. Говоря простым языком, это сварка цельного каркаса прямо на опорах, позволяющая правильно распределить нагрузку установленного сооружения.
Установка ростверка на опоры фундмента
Для установки ростверка длинные швеллеры укладывают на все опорные столбы, установленные в ряд, и приваривают к ним электросваркой. После этого продольные швеллеры соединяют поперечными, приваривая их встык. В итоге получается цельная конструкция, внешне отдаленно напоминающая монолитный фундамент. Такая конструкция будет максимально надежной, и не даст сломаться или согнуться отдельно стоящей свае.
Как вариант, для удешевления конструкции и получения необходимой прочности, соседние балки можно соединить косыми или крестообразными распорками, также взятыми на сварку.
Завершая возведение несущей строительной опоры, необходимо обработать все варочные швы защитным составом. Это убережет сварные соединения от разрывов и коррозии на десятки лет!
Как только фундамент будет готов, сверху на него можно укладывать венцы сруба и начинать возводить дом.
В каких условиях его следует применять
Свайные основания предназначены для работы в условиях рыхлых, сыпучих или влажных грунтов. Можно утверждать, что для них не важен тип грунта, требуется лишь наличие плотных слоев. В этом отношении сваи — оптимальное и нередко единственное решение в заболоченных местностях, в регионах с рыхлыми и неустойчивыми грунтами.
Возможность передавать нагрузки на большие глубины, минуя неплотные и неустойчивые поверхностные слои, определяет варианты применения свайных оснований.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Свайные опоры хорошо себя зарекомендовали в зонах знакопеременных температур, что выделяет их из большинства типов фундамента.
Виды опор
Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:
По области применения
Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.
Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:
- Капитальное строительство.
- Индивидуальное жилое строительство.
- Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
- Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
- Ангары.
- Теплицы.
- Заборы или ограждения и т.д.
Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.
Размеры
Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.
Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.
В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.
Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.
Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.
Количество лопастей
Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.
Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.
Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.
Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.
При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.
Наконечники
Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.
Существуют:
- Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
- Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.
Материал изготовления
Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.
Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.
Тип защитного покрытия
Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.
Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.
Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.
Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.
Преимущества и недостатки свайно-плитных фундаментов
Основное преимущество технологии СПФ — возможность устанавливать самые надежные и прочные фундаменты для сооружений в сейсмоопасных зонах, для конструкций, боящихся вибрационных нагрузок. Это также наилучший вариант так называемого «отложенного решения» — когда грунты, уровень залегания подземных вод и другие характеристики недостаточно изучены. Благодаря специальной технологии не требуется значительного забора грунта, а по окончании работ остается минимальное количество мусора и отходов.
Типичный свайно-плитный фундамент.
К недостаткам следует отнести стоимость и трудоемкость. По сравнению со свайно-винтовым решением в малоэтажном строительстве такой вариант проигрывает в цене и легкости монтажа. Для установки плиты понадобится использование специальной техники. Необходимо привлечение специалистов к работе или наличие собственных значительных навыков в выполнении подобной работы.
Читайте о всех плюсах и минусах свайных фундаментов в отдельной статье:
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
Достоинства и плюсы свайно-винтового фундамента
Преимущества фундамента такого типа вполне очевидны и подтверждаются специалистами в строительной сфере.
+ 1. Низкая цена фундамента. Точно рассчитать, сколько вам удастся сэкономить на строительстве, можно, учитывая глубину закладки, тип почвы, размеры и среднюю массу самого здания и другие факторы.
+ 2. Водонепроницаемость. Вам не придется бороться с повышенной влажностью в доме, даже если он построен на грунте с высоким содержанием воды. Строение будет отделено от поверхности почвы металлическими сваями, так что появление сырости, плесени, грибков в жилых помещениях исключено.
Да-да, это свайно-винтовая контрукция.
+ 3. Простота и легкость монтажа. Для установки свайно-винтового фундамента не требуется пригонять спецтехнику или покупать дорогостоящие инструменты. Сделать это без серьезных нарушений строительных нормативов удастся даже непрофессионалам. Просто попросите друзей или родных помочь вам: трех человек для закладки фундамента окажется более чем достаточно.
Монтаж могут осуществить даже непрофессионалы.
+ 4. Доступный ремонт. С некачественными материалами или халатностью мастеров может столкнуться каждый. Если ваш дом возведен на плитном или ленточном фундаменте, появление трещин и проседание станет серьезной проблемой и приведет к очень большим расходам.
+ 5. Высокая скорость установки винтовых свай. В отличие от других типов фундамента, винтовые сваи можно смонтировать всего лишь за 1-2 суток. Это связано с отсутствием таких дорогостоящих и сложных этапов, как заливка бетоном, выкапывание ямы, обустройство опалубки и армирование. Точное время монтажа обусловлено квалификацией работников, вида почвы и глубины закладки винтовых свай.
+ 6. Простота наращивания свайно-винтового фундамента. Если владелец дома решил сделать перепланировку или пристроить новое помещение, увеличить площадь фундамента в этом случае удастся с минимальными финансовыми затратами и силами.
Пристройка к дому со свайно-винтовым фундаментом – намного более простое решение, чем в случае с ленточным или плитным вариантом.
+ 7. Возможность монтажа на участке с неровным рельефом. Большой уклон участка с перепадом высот 5-8 м не является преградой для установки свайно-винтового фундамента. Железобетонный фундамент для такого строительства категорически не подходит, а ленточный обойдется значительно дороже.
Монтаж свайно-винтового фундамента на склонах не отличается от возведения на равнине ни стоимостью, ни сроками.
+8. Чистота участка после закладки фундамента.
При этом вам не придется вывозить лишний грунт и доплачивать за данную услугу.
+ 9. Теплый пол без дополнительных затрат. Специфика свайно-винтового фундамента такова, что между почвой и полом строения находится воздушная прослойка, являющаяся естественным теплоизолятором. Поэтому даже в самую морозную зиму жильцы не будут мерзнуть, ходя по дому в легких тапочках.
+ 10. Монтаж в любой сезон. Делать бетонные и железобетонные фундаменты поздней осенью или зимой, когда температура воздуха опускается существенно ниже нуля, довольно проблематично. Владельцу строения придется потратить деньги на различные антифризовые добавки, задуматься о прогреве бетона и т.п. Свайно—винтовой фундамент, в отличие от них, допускает монтаж и в холодную пору: об этом мы подготовили отдельную статью, читайте!.
СВФ, возведенный зимой.
+ 11. Повышенная устойчивость к зимнему «вспучиванию» почвы. Это гарантирует долговечность фундамента, возведенного на пучинистых почвах, при самых резких перепадах температур.
+ 12. Длительный срок эксплуатации. Винтовые сваи изготавливаются из стали высшей марки и обрабатываются специальными антикоррозионными средствами, поэтому фундамент не требует замены очень долго – до 150 лет.
+ 13. Экологичность. В процессе монтажа не происходит уплотнения почвы и серьезного изменения окружающего ландшафта, как в случаях с другими видами фундаментов.
