Строительство фундамента на винтовых сваях своими руками

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Буронабивные

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Винтовые

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;
• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Установка железобетонных опор буровым способом

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Забивные

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.
2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Усиление СФ

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

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.

Условия применения основания на сваях для частного дома

Свайные фундаменты используются при возведении как нетяжелых каркасных или деревянных домов, так и при строительстве кирпичных и бетонных сооружений в несколько этажей.

Особенности конструкции такого основания позволяют проводить работы на участках со слабым грунтом, к которому относятся:

• глины, суглинки, супеси;
• пылеватый песок и с частицами средней фракции;
• почвы с примесью торфа, перегноя и т.д.

Свайный фундамент эффективен при строительстве на переувлажненных участках, а также при близком залегании грунтовых вод (когда воздействие сил пучения на силовую конструкцию компенсировано соответствующими мероприятиями по технологии).

Своими руками можно построить свайное основание под дом на склоне, а также на территории со сложным рельефом, при этом нет необходимости в большом объеме земляных работ.

Как производить расчёт глубины погружения

Исходя из типа свай, определяется их глубина погружения:

• Глубина погружения свай-стоек происходит до залегания плотных грунтов. Здесь все происходит без расчетов, бурим до твердых пород.
• У висячих свай несущая способность, которая изменяется исходя из свойств грунта и длины боковых поверхностей. При увеличении нагрузки, соответственно, увеличивается их длина и глубина погружения.
• Опорой для буронабивных свай служит широкая площадка – подушка. Ее площадь будет зависеть от величины вертикальной нагрузки и сопротивления грунта.
• В зависимости от уровня промерзания грунта будет изменяться глубина погружения винтовых свай. Этот параметр важен для всех типов свай, но остальные и так всегда погружаются гораздо глубже.

Инженерный расчет глубины погружения является сложной задачей и не все специалисты готовы его выполнить. Поэтому рекомендую, как минимум воспользоваться онлайн-калькулятором, а лучше обратиться в специализированную проектную организацию.

Расчет глубины погружения свай в зависимости от их вида

Что входит в стоимость?

Стоимость услуги по подъему дома складывается из таких основных факторов:

1. Выезд специалиста на объект для оценки степени разрушения старого основания.
2. Пробное бурение грунта.
3. Сбор данных относительно гидрогеологических условий, а также конструктивных особенностей объекта с последующими инженерными расчетами для нового основания.
4. Выбор оптимальных параметров для силовой конструкции.
5. Доставка свай и других строительных материалов на объект.
6. Подъем дома на домкратах, установка подпорок по углам конструкции, чтобы избежать внештатных ситуаций.
7. Частичный или полный демонтаж ослабленного фундамента.
8. Разметка поля и монтаж опор в проектных точках; вкручивание винтовых свай, либо бурение шурфов под набивные опоры.
9. Бетонирование винтовых свай или закладка армокаркаса с последующей заливкой скважин раствором.
10. Выравнивание цокольной части свайного фундамента на одном уровне по горизонтали.
11. Монтаж оголовков свай с последующей обвязкой опорных элементов швеллером или деревянными брусьями.
12. Реализация по тепло- и гидроизоляции свайного основания.
13. Опускание дома на новую силовую конструкцию.

Цена будет меняться в зависимости от таких факторов:

• количества и параметров свай;
• объема работ и веса сооружения;
• расхода строительных материалов;
• необходимости выноса тяжелой мебели из дома;
• потребности в укреплении здания, оконных и дверных проемов, чтобы сохранить их целостность.
• необходимости демонтажа пристроек к дому (веранды, летней кухни и т.д.);
• удаленности объекта, а также наличия источников электроэнергии и водоснабжения.

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

Сфера применения

Основные положения и требования к проектированию и условиям применения свайных фундаментов регламентирует СП 24.13330.2011 и СП 50–102–2003. В соответствии с этими нормативными документами, фундаменты проектируются на основании проведенных инженерных изысканий. Основными сферами применения (основанием для обустройства) считается наличие на участке застройки грунтов со слабой несущей способностью. К таким почвам относятся:

• Суглинки.
• Торфяники.
• Песчаник.
• Плывуны.
• Пучинистые, растительные, лессовидные грунты.
• Другие типы грунта с неустойчивыми или слабыми структурными связями.

Также основанием для применения свайных фундаментов считаются такие факторы:

• Высокий уровень ГВ.
• Болотистая местность.
• Сезонная затапливаемость участка во время паводков.
• Сейсмическая активность в регионе застройки.
• Значительный перепад поверхности участка по высоте.

Кроме этого основание под здание на сваях организовывают в случаях, когда возведение других типов фундаментов нерационально с экономической точки. Например, большой объем земельных работ по выемке грунта для обустройства монолитного или плитного фундамента.

Еще одна сфера применения свайных фундаментов – строительство быстровозводимых зданий, так как скорость их обустройства позволяет сохранять высокие темпы строительства.

Изготовление свайного основания своими руками

Последовательность действий по сооружению свайного основания:

Прежде всего понадобится выполнить разметку контура основания.

Далее нужно удалить плодородный слой и почву из траншеи на глубину, которая соответствует толщине ростверка.
Выполняется сооружение опалубки.
По периметру конструкции с шагом в 2 м нужно сделать ямы с помощью садового бура. Диаметр скважин — 120—150 мм. Глубина отверстия должна быть больше уровня промерзания земли. Минимальное значение составляет 1500 мм. В нижней части скважину следует расширить до 350 мм в диаметре. Высота расширения — 300 мм.

После этого в яму нужно засыпать песок. Высота слоя — 5 см. Далее засыпку нужно утрамбовать.
В полученное углубление понадобится вставить оболочку из рубероида по заданной толщине опоры до начала расширения.

Выполняется монтаж каркаса из прутьев. Его можно соорудить из армирующих стальных прутьев. Между собой детали следует скреплять с помощью сварочного устройства, пластмассовых хомутов или стальной проволоки

Важно позаботиться о том, чтобы силовые прутья выступали за верхнюю часть столба. После этого каркас ростверка понадобится соединить с опорами основания.

После этого производится заливка бетонного раствора

Смесь может быть готовой или её можно приготовить самому. Воды в составе должно быть не больше 70% от массы цемента.

Бетонный раствор нужно утрамбовывать при помощи электрического вибратора. Если его нет, можно использовать железный прут или трамбовку из дерева, диаметр которой не должен превышать размеры каркаса из металла.
Через 2,5 часа после выполнения работ открытую поверхность строительной смеси и опалубку ростверка нужно пролить водой. Чтобы бетон застывал постепенно, его нужно накрыть плёнкой из полиэтилена.

После этого понадобится соорудить и установить ростверк.

Монтаж ростверка

Конструкцию нужно приподнять над почвой. Это позволит исключить утечку тепла из помещений через землю. На опорах можно соорудить монолитный ростверк. Методика его сооружения схожа с устройством ленточного основания.

Пошаговое руководство:

1. Прежде всего понадобится сформировать опалубку. Щиты из дерева или ДСП листы нужно прочно скрепить между собой.

2. Допускается использование несъёмной опалубки, которая будет служить и слоем для теплоизоляции.

3. Внутри опалубки понадобится сделать металлическую армирующую конструкцию. Каркас изготавливается из прутьев. Понадобится сделать 2 горизонтальных яруса, после чего упрочнить их внутри перемычками по горизонтали. Друг с другом детали скрепляются с помощью вертикальных перемычек.

4. Когда опалубка и силовой каркас будут сформированы, понадобится выполнить заливку бетонной смеси. В процессе заливки бетон нужно уплотнять вибратором или простой трамбовкой.

Свайный фундамент будет готов приблизительно через 15–30 дней.

После распалубки понадобится выполнить гидроизоляцию основания. Сделать это можно несколькими методами:

• пропитка пенетрирующим средством (срок службы такой же, как и у бетонных конструкций);
• использование битумной мастики (вариант является бюджетным, срок службы — 15–30 лет);
• монтаж рулонных материалов в несколько слоёв с герметизацией стыков (срок службы — 30–50 лет).

Рекомендуется использовать пропиточную гидроизоляцию или комплекс мероприятий, состоящий из обмазки мастикой и монтажа материалов в рулонах.

Отмостка

Любой фундамент требует отмостки с уклоном в 4–7° от частного дома наружу. Конструкция позволяет отводить воды после дождя или растаявшего снега под ростверком. Чтобы стоки не повредили почву, прилежащую к отмостке, в её внешний периметр нужно интегрировать дождеприёмники и лотки, которые будут перемещать жидкость в ёмкость под землёй.

Чтобы снизить силы пучения под ростверком, которые оказывают выдергивающие нагрузки на опоры, отмостку надо утеплить на глубине 50–60 см. Для этого на дно ямы нужно уложить пенополистирол. Отмостка должна быть на 7–9 см шире скатов крыши, чтобы в случае переполнения ёмкостей водостока кровли жидкость не разрушила плодородный слой.

Рекомендуемая ширина отмостки — 0,8–1 м.

Отмостка свайного фундамента может быть выполнена из бетона

Её можно изготовить из таких водонепроницаемых материалов:

• тротуарная плитка;
• стяжка из бетона толщиной в 6 см;
• ПВХ плитка.

Если есть желание сэкономить, можно использовать сухую смесь из асфальтобетона. Её следует уплотнить трамбовкой.

Классификация свай для свайного фундамента

Прочность и срок службы свайного фундамента зависит от материала свай. Если бетонные столбы простоят 80-100 лет, то деревянные — не более 30. В условиях слабых почв большую часть года конструкция находится в воде. Дерево, даже пропитанное гидрофобными средствами, начинает гнить.

Железобетонные балки надежнее: бетон под влиянием влаги становится только прочнее. Сваи из железобетона являются забивными, то есть погружаются в грунт при помощи специальной забивной техники. Минусом забивных свай является невозможность их монтажа вблизи других строений, так как при их забивке из-за постоянного давления на грунт, может быть поврежден фундамент близлежащий построек.

По принципу передачи нагрузки такие опоры делятся на сваи-стойки и висячие сваи. Стойки передают вес здания на плотные слои грунта, упираясь в них острием. Висячая балка удерживает конструкцию за счет трения своих боковых поверхностей о землю. В первом случае имеет место выраженное сочетание двух методов: свая-стойка передает нагрузку путем бокового трения и опирания на глубокие слои.

Металлические цельнолитые сваи в возведении частных построек не рассматриваются — такой фундамент обойдется недешево, а монтаж таких свай сложен и нецелесообразен. А вот стальные трубы используются в различных комбинациях. Один из способов таков: трубу опускают в шурф, на три четверти заполняют бетоном, а сверху вбивают деревянный брус, для упрощения монтажа обвязки.

Плюсом такого вида свай является относительная дешевизна, а минусом – относительная сложность монтажа, так как все работы придется производить вручную.

Одной из современных технологий, распространившейся в последнее время, является сооружение буронабивных свай. Буронабивной фундамент с монолитным ростверком, построенный на таких сваях, легко можно смонтировать своими руками, значительно сэкономив на материалах, и при этом построить на нем как легкий каркасный, так и тяжелый кирпичный дом. Все плюсы и минусы данной технологии описаны в статье про буронабивной фундамент.

Еще одна технология, быстро прижившаяся в малоэтажном строительстве — свайно-винтовой фундамент. Его основой являются винтовые сваи из металла. Нижняя часть стержней имеет острый конец и лопасти в виде винта. Ввинчивание трубы в грунт часто производят своими силами, но как правило для этого используют специальную технику. Погружение ствола сопровождается уплотнением боковых стен скважины. Далее полость трубы заливают бетоном марки М300. Одна свая выдерживает давление до 30 т, в зависимости от ее диаметра и площади лопастей.

Неоспоримым плюсом такого вида фундамента является дешевизна  и простота монтажа. К минусам можно отнести подверженность металлических свай коррозии, что значительно сокращает срок их службы. В среднем, срок службы металлических свай составляет 40-60 лет, что вполне достаточно для небольших дачных построек, но может быть недостаточным для домов с постоянным проживанием.

Расчёт стоимости свайного фундамента

Для правильного расчета необходимо учесть следующие факторы:

• несущую способность сваи;
• расстояние между опорами;
• диаметр и длину столбов;
• вес дома.

6х6

Такие небольшие домики давно пользуются популярностью: они быстро монтируются и стоят недорого. Для строительства такого фундамента понадобится около 9 свай (длиной 2500 мм и диаметром 108 мм). В основном ценник колеблется в пределах 25-40 тысяч рублей вместе с ценой за монтаж.

6х8

Цена фундамента будет составлять около 35 тысяч. Эта сумма складывается из стоимости 12 свай (длина 2500 мм и диаметр 108 мм), а также работ по монтажу. Стоимость может отличаться, если будут использоваться более длинные сваи. Прежде чем приобретать сваи, нужно проанализировать почву.

8х8

Это основа достаточно просторного дома, пригодного для жилья целой семьи. Для строительства нужно 16 свай. Цена такой работы составляет от 49 тысяч рублей.

В любом случае, для точного расчета лучше обратиться к специалисту. Учтите и факт того, что не все типы оснований можно смонтировать самостоятельно.

Что такое свайный фундамент

Свайный фундамент представляет собой совокупность свай, которые объединены между собой ростверком.

Сваи – это длинные элементы, которые закапываются в грунт в наклонном или чаще в вертикальном положении. Такие конструкции могут выполняться из разных материалов. К примеру, это может быть древесина, сталь, железобетонные изделия и прочее. Сваи по форме похожи на столбы, но концы у них сужены. Этими концами сваи ввинчиваются в почву, вдавливаются либо забиваются.

Согласно снип свайные фундаменты нужно устанавливать в тех зонах, где предполагается наибольшая нагрузка. Кроме того, их обязательно нужно расположить в тех местах, где будут располагаться главные несущие стены. В зависимости от того, какие будут предусмотрены нагрузки, возможно использование одиночных и кустовых типов свай. Кустовые предполагают, что конструкция будет состоять из нескольких элементов, которые располагаются группами. При одиночном типе они располагаются под разные опоры.

Сам ростверк соединяет разные сваи в единую систему. Зачастую это плита из бетона или железобетона. Она накладывается поверх столбов. Именно эти плиты и становятся несущим элементом. Благодаря им нагрузка переходит с надземных элементов на столбы.

Где же можно использовать фундамент на сваях? В основном такие сооружения применяются в тех случаях, когда верхняя часть почвы слишком слабая. Из-за этого нужно перенести общую нагрузку с верхнего слоя на более плотные слои, которые залегают глубже.

Сейчас в строительстве вариант фундамент-сваи считается очень популярным. Это объясняется тем, что несущие свойства достаточно высокие. Кроме того, устройство будет более дешевым, так как земляные работы будут иметься только в небольшом объеме.

Особенно подходит подобный тип фундамента для каркасных, щитовых или деревянных помещений. Можно прибегать к подобному варианту при строительстве заборов, бань, веранд, беседок и других строений.

Виды и типы фундамента

По глубине заложения он бывает МЗЛФ (мелкозаглубленным) и просто заглубленным. В первом случае бетонный пояс под малоэтажный дом закапывается всего лишь на 200–400 мм в землю, а во втором – заглубляется до полутора метров (ниже уровня промерзания земли).

Если грунты на стройплощадке скалистые, а грунтовые воды залегают глубоко, то лучше выбрать дешевый и небольшой по объему бетона мелкозаглубленный вариант. На пучинистых, с высоким УГВ и песчаных участках для дома делать придется более мощную и дорогую опору. Нередко смета на подобную основу для жилища выходит такой, что приходится вообще выбирать иной тип основания.

Схема стен с МЗЛФ

Конструктивно ленточное ж/б основание бывает:

• Монолитным;

• Блочным.

Первый вид выполняется путем заливки армированного пояса из железобетона. Второй вариант выкладывается из специальных фундаментных блоков заводского изготовления (ФБС) либо кирпича.

Укрепление грунта

Существует несколько методов, позволяющих повысить несущую способность грунта под основанием на сваях:

1. цементация;
2. силикатизация;
3. смолизация;
4. обжиг.

Первые три технологии предусматривают нагнетание соответствующих растворов в почву под свайным основанием. Силикатные составы используют при работе с песчаными и лессовидными грунтами.

Смолизация применима при усилении фундаментов на мелких песках. Цементацию проводят на глинистых и гравелистых почвах.

При обжиге вокруг свайного фундамента создают скважины, в которые подается горючая смесь. Топливо сгорает под высоким давлением (до 5 МПа), благодаря чему раскаленные газы проникают глубоко внутрь почвы вокруг скважин. Под воздействием высокой температуры и давления происходит образование пластов обожженой почвы, обладающей повышенной твердостью.

Буронабивное основание на сваях

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

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

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

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

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

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

Чтобы создать более мощное основание, нужно использовать технологию ТИСЭ.

Схема сваи с расширением по технологии ТИСЭ

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

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

• круглым;
• прямоугольным;
• квадратным.

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

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