Назначение и основные виды свайных фундаментов
Чтобы построить дом можно применять различные типы основания, в том числе свайные
Чтобы построить дом можно применять различные типы основания, в том числе свайные. Посредством данной основы возводятся не только жилые, но и промышленные объекты, строения вспомогательного значения и многоэтажные здания на слабых грунтах. Технология позволяет ускорить процесс обустройства подвальных, цокольных помещений или исключить подобные строительные работы из сметы. Основными причинами для возведения основы на сваях служат такие показатели:
- Слабость верхнего грунтового слоя. Подобные смеси могут состоять из торфа, перегнойных смесей, песка и глины. При этом насыщенность водой делает грунт плывучим, нестойким, а значит, придется построить свайный фундамент своими руками, чтобы перенести нагрузку сооружения на более глубокие грунтовые слои.
- Излишняя плотность грунтов также мешает обустройству другого типа основания. А вот свайные конструкции позволяют минимизировать объемы земельных работ, а также уменьшить подготовительные работы: рытье котлованов, транспортировку грунта, покупку бетонной смеси и прочее.
Свайные фундаменты бывают нескольких типов: свайно-ростверковыми, винтовыми и ленточными. Плюсы и минусы имеются у каждого вида, стоит рассмотреть их подробнее.
Свайно-ростверковая основа
В случае выбора именно этого типа фундамента, необходима повышенная точность расчетов и соблюдение технологических особенностей строительства
Имеет свои положительные и отрицательные качества. Плюсами фундамента для дома являются:
- применяется практически на любом типе грунта;
- обладает повышенной устойчивостью;
- хорошая несущая способность (удерживает стены с достаточным удельным весом);
- экономность обустройства – нет необходимости покупать раствор, можно все изготовить своими руками;
- связка посредством ростверка всей конструкции в монолит добавляет прочности в случае появления усадки грунтов;
- нет необходимости дополнительно расчищать строительную площадку;
- обладает естественной проветриваемой способностью плоскости здания, что снижает влажностные показатели (устранение конденсата);
- обеспечивает безопасность в случае наводнения или если в местности наблюдаются повышенные сезонные паводки;
- оперативность возведения.
Минусы фундамента:
- нельзя обустраивать на скальных и каменистых грунтах;
- при возникновении угрозы горизонтальных подвижек почвы возникают трудности установки;
- высокая стоимость фундамента в сравнении с другими типами;
- если нужен цокольный или подвальный этаж, лучше отказаться от свайного основания;
- применение показано только для легких, средне-легких, средне-тяжелых строений;
- необходимость предельно точных расчетов, что требует профессионального исследования, а это дорого.
Свайно-винтовой фундамент: достоинства и недостатки
Это одна из старейших технологий, поэтому ее плюсы и минусы изучены основательно
Это одна из старейших технологий, поэтому ее плюсы и минусы изучены основательно. Итак, достоинства:
- дешевизна обустройства;
- оперативность возведения;
- нет необходимости выравнивать грунт, рыть траншеи и вообще проводить земляные работы в большом объеме;
- не нарушается ландшафт и структура почвы;
- нет вибрации при монтаже, а значит, дом можно установить рядом с архитектурным памятником, вековыми деревьями и прочими объектами, запрещенными к разрушению;
- легко возводится на болотистых, прибрежных грунтах;
- строится вне зависимости от погодных условий;
- конструкцию можно использовать многократно;
- монтаж требует минимальных физических, финансовых затрат.
Минусы:
- элементы опор подвергаются коррозии;
- недолгий срок эксплуатации;
- отсутствие цокольного этажа.
Свайно-ленточный фундамент: преимущества и недостатки
Основание достаточно популярно, но обладает своими специфическими особенностями
Основание достаточно популярно, но обладает своими специфическими особенностями. Плюсы:
- доступен для обустройства на строительных площадках со сложным рельефом;
- минимальное задействование технических и человеческих ресурсов позволяет говорить об экономичности;
- такой фундамент может противостоять и держать слабые толчки и подвижки грунта;
- сваи изготавливаются буквально из подручного материала;
- скорость обустройства.
Минусы:
- обязательность проведения тщательных геодезических исследований грунта;
- необходимость точного расчета параметров каждого свайного элемента;
- отсутствие цокольного/подвального этажа;
- обязательные утеплительные работы первого этажа;
- показано применение для зданий не более 3-х этажей.
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.
Сделать винтовые сваи своими руками — это просто
Винтовые сваи сделать своими руками не так уж и сложно. Нужно только начать и всё у вас получится. Мы предоставим вам винтовые лопасти всех размеров и конфигураций, и поделимся своим опытом производства свай.Винтовые сваи для опоры различных зданий в виде свайного винтового фундамента используются уже достаточно давно. Фундаменты на винтовых сваях подходят для многих типов грунтов.
Винтовые сваи наилучшим образом зарекомендовали себя в самых сложных ситуациях:
- При строительстве на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
- Для грунтов у которых верхний слой слабый, а плотные слои находятся на большой глубине;
- Для участков, отличающихся высоким показателем глубины промерзания;
- На участках с перепадом высот;
- Для строительных объектов с высокой нагрузкой.
Основные отличительные характеристики Винтовых свай:
- Универсальность;
- Большая несущая способность. Некоторые сваи способны выдержать нагрузку до 30 тонн;
- Возможность механизации процесса монтажа;
- Минимальные сроки установки свай;
- Всесезонность. Монтаж винтовых свай можно делать даже в морозы;
- Незначительное количество земляных работ;
- Продолжительный срок эксплуатации до 150 лет;
- Более низкая стоимость по сравнению с другими фундаментами.
Винтовая Свая представляет из себя стальную трубу с заострённым концом, который называется конусом сваи.
Конус винтовой сваи ещё называют розочка или корона винтовой сваи.
К конусу сваи приваривается гнутая винтовая лопасть, а на сверху свая завершается оголовком из металла.
Винтовые сваи монтируются в грунт технологией ввинчивания. Такой процесс даже можно произвести своими силами, не обращаясь к специалистам.
Когда необходимое количество свай установлено, их подрезают по высоте, и при необходимости сверху приваривают оголовки. Оголовки служат для монтажа обвязки или ростверка.
Размер оголовка выбирается соответственно диаметру сваи.
Если требуется увеличение несущей способности винтовой сваи, то можно использовать армирующий каркас.
Для самостоятельной сборки винтовых свай вам понадобятся:
Лопасти для винтовых свай гнутые со стандартным шагом гибки
Площадки с отверстиями для изготовления оголовков или готовые оголовки
Труба нужного диаметра
Антикоррозийное покрытие для свай
Важной задачей является правильный раскрой конуса на винтовой свае. Если конус раскроен правильно, то винтовая лопасть сядет на него под правильным углом, с наименьшими зазорами и свая легко войдёт в грунт. Если конус раскроен правильно, то винтовая лопасть сядет на него под правильным углом, с наименьшими зазорами и свая легко войдёт в грунт
Если конус раскроен правильно, то винтовая лопасть сядет на него под правильным углом, с наименьшими зазорами и свая легко войдёт в грунт.
Начинаем делать конус:
На конце трубы производим разметку конуса. Стандартные винтовые сваи заканчиваются конусом — 4-х лепестковой короной.
Высота конуса винтовой сваи равна 1.5 диаметра трубы.
После разметки вырезаем лепестки конуса в количестве 4-х штук.
У начала разреза делаем поперечную насечку. С её помощью части конуса легче согнутся.
Далее, осталось только стукнуть по каждому лепестку тяжёлым молотком и они сойдутся в общую вершину конуса.
Теперь части конуса можно заварить.
Следующий этап:
Привариваем гнутую винтовую лопасти к конусу.
Стандартные лопасти для винтовых свай 76, 89, 108, 133, 159, 219, 325 диаметра состоят из 2-х сегментов, которые свариваются между собой.
Только лопасть для 57 винтовой сваи состоит из одного сегмента.
Если вы раскроили конус по нашим рекомендациям и используете лопасти с правильной геометрией и стандартным шагом гибки, то всё у вас получится само собой.
Лопасть плотно сядет на конус с минимальными зазорами, что значительно ускорит время сборки винтовой сваи и сэкономит вам сварочную проволоку.
Вам останется только себя похвалить!
Со своей стороны мы хотим предложить вам наши правильные винтовые лопасти:
Мы умеем делать лопасти любых диаметров и конфигураций, подгонять под трубу нужного диаметра, изменять внешние размеры лопасти.
У нас есть более 40 видов винтовых лопастей для разных нужд. Смело переходите по ссылкам, чтобы посмотреть предложения:
Площадки для изготовления оголовков
Делаем на заказ Прессы для Гибки Винтовых Лопастей. Гнут лопасти от 57 до 133 диаметра без смены матрицы и пуансона. Мощная гидравлика пресса позволяет гнуть 2 лопасти сразу.
Если вы пока не решились делать винтовые сваи самостоятельно, то мы можем предложить вам готовые винтовые сваи любых диаметров и длины по низким ценам:
Установка винтовых свай своими руками. Подготовительные работы
Для установки крепкого долговечного фундамента следует провести предварительную подготовку. Она состоит из нескольких этапов:
- Изучение грунта на строительной площадке.
- Расчет веса готового дома.
- Подбор оптимальных свай. Произведение расчета их количества с учетом 2-х предыдущих пунктов.
Анализ грунта
Тип грунта напрямую влияет на технологию установки свай и строительства фундамента. Земельными исследовательскими работами занимаются специализированные компании. На основе полученного отчета можно судить о глубине промерзания почвы, ее количественном и качественном составе, глубине залегания водоносного слоя.
При устойчивом грунте можно проводить завинчивание свай, длина которых составляет 2,5 м. Если строительная площадка расположена на сложном рельефе, потребуются сваи разного размера с учетом перепада высоты.
Для измерения длины к веревке привязывают небольшой груз и опускают в отверстие до тех пор, пока он не достанет до дна. На веревке делают отметку и после вынимания груза измеряют длину до отметки. Использовать сваи нужно на 0,5 м длиннее, чем это необходимо по расчетам.
При строительстве в сейсмических зонах углубление должно доходить до 4,5 м.
Расчет массы дома
Точную массу дома определить не удастся, т.к. здесь имеет значение и вес всей мебели. Однако, показатель можно максимально приблизить к истинному. Для этого следует учитывать вес следующих элементов:
- все строительные материалы, которые используются для возведения дома:
- мебель, бытовая техника;
- сантехника (ванна, унитаз, бассейн с водой);
- массу людей, которые будут находиться в помещении;
- пласт снега, который будет лежать зимой на крыше (примерные данные можно взять из специализированной карты по регионам).
Расчеты. Длина, диаметр, количество свай
Чтобы рассчитать количество необходимых труб, нужно учитывать несколько характеристик:
- проект застройки;
- размеры дома;
- материал для строительства.
Материал, из которого состоит здание | Расстояние, которое должно соблюдаться между опорами |
Дерево, каркасная технология | 2,5-3 м |
Газоблоки, пеноблоки, некоторые другие материалы, которые позволяют использовать свайный фундамент | 1,5-2 м |
Если в регионе строительства отмечаются сильные ветра, опоры следует располагать с меньшим шагом (не 3 м, а 2,5 м).
Правила размещения свай. Разметка на местности
В первую очередь расположение наносят на бумагу. Делают это согласно проектным документам:
Площадь основания дома делят на прямоугольники. Опоры обязательно должны присутствовать на каждом углу и в середине несущих стен. Оставшееся расстояние между опорами делят на равные промежутки
При этом важно учитывать допустимый шаг с учетом особенностей строительства. При наличии в доме камина или колонны, в этом месте также устанавливают опору.
После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности
В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту
После создания проекта свайного фундамента, следует переходить к разметке на местности. В те места, где будут ставить опоры, размещают деревянные брусья (нижний коней лучше заострить). Между этими кольями по периметру и диагоналям будущего фундамента следует протянуть веревки. Место расположение опор должно строго соответствовать проекту.
Изготовление винтовых свай для забора своими руками
Как известно, обустройство винтового фундамента является относительно несложным мероприятием, поэтому многих интересует вопрос, как сделать винтовые сваи самостоятельно, ведь это позволит в существенной степени сэкономить финансовые средства.
Чаще всего своими руками изготавливаются сваи для строительства заборов. Для самостоятельного изготовления свай вначале нужно подготовить такие отдельные компоненты:
- Трубы с требуемым диаметром.
- Винтовую часть, с шагом около 5 см.
- Наконечник, длиной не меньше 15 см.
- Оголовки, для крепления бруса или балок.
Длина и диаметр труб являются основными техническими параметрами винтовых свай. Длина изделия определяется в зависимости от вида грунта. Ее значение должно быть таким, чтобы обеспечить погружение сваи до уровня устойчивой почвы.
Выбор диаметра сваи зависит от величины усилий, создаваемых непосредственно строительной конструкцией. В соответствии с типом ограждения рекомендуется использовать трубы для изготовления винтовых свай следующих диаметров:
- 55 мм – для установки легких оград, к примеру, из сетки-рабицы.
- 76 мм – для монтажа ограждения из металлического профнастила или шифера.
- 89 мм – для обустройства массивного забора из кирпича или легких блоков.
Рекомендуется для производства свай винтового вида приобретать специальные заготовки с литым наконечником. Но если это невозможно, то он изготавливается самостоятельно непосредственно из используемой трубы. Для этого:
- Концы трубы разрезаются на отдельные секторы определенного размера по лекалу.
- Выполняется сварка их в конус.
- Производится рихтовка швов.
Винтовая часть может быть изготовлена из стали толщиной 5- 6 мм. Сегодня можно приобрести специальные заготовки для винтов, но их стоимость при этом будет выше. Наружный диаметр устанавливаемого винта должен выбираться в зависимости от особенностей грунта, а именно, чем глубже необходимо вкручивать сваю, тем меньший должен быть диаметр винта.
В качестве основания для закрепления сверху винтовой сваи швеллера или балки должен устанавливаться оголовок. Правильно изготовленное изделие выглядит, как показано на фото ниже:
Все подготовленные комплектующие соединяются между собой с помощью сварки
Очень важно следить за качеством сварного шва, чтобы исключить возможное разрушение конструкции при монтаже
Подробная видео-инструкция от мастера с комментариями поможет вам наглядно увидеть процесс создания сваи своими руками.
Особенности фундамента на металлических сваях
Выбор фундамента — дело серьёзное, потому что многое зависит от конструктивных особенностей будущего сооружения и грунта на участке. Поэтому перед тем, как остановить свой выбор именно на свайно-винтовом фундаменте, следует тщательно изучить его плюсы и минусы, а также основные принципы монтажа. Отличия свайного основания от плитного или ленточного состоят в следующем:
- каждая его свая передаёт грунту сфокусированную в конкретной точке нагрузку;
- сваи сделаны из металлических труб, которые гораздо хуже, чем железобетон, сопротивляются изгибу и подвержены воздействию коррозии;
Винтовые сваи плохо работают на изгиб, поэтому в их полости заливают бетон
- вворачивание винтовых свай в грунт делает его рыхлым, а не плотным, в отличие от применения забивных свай.
Эти факторы являются определяющими при выборе такого фундамента. Соответственно, качество и срок службы свайно-винтового основания вплотную зависит от грунта. Лучшим грунтом для такого фундамента будет песок с фракциями мелкой гальки, суглинок или аллювий (намывные отложения). Входя в такой грунт, винтовой наконечник трубы проталкивает перед собой постепенно уплотняющийся конус земли, выжимая из него влагу и цементируя его мелкими фракциями глины. В итоге конус обретает прочность как у бетона, и смыкается с конусами остальных свай. Трубу заклинивает намертво, после чего её легче скрутить в штопор, чем вывернуть обратно. Таким образом, крепкое основание выполняется без нулевого цикла. Забивные сваи могут устанавливаться везде, кроме грунтов с непробивными включениями.
Винтовые сваи располагаются в шахматном порядке и обязательно выравниваются по уровню
Преимущества свайно-винтовых фундаментов
- Низкая стоимость. Выгода получается довольно ощутимой — свайный фундамент обходится на 20–40% дешевле всех других.
- Простота монтажа. Установку свай на большей части типов почв в короткий срок смогут провести три-четыре человека без использования дорогого оборудования.
Винтовые сваи можно вкручивать без использования специальной техники
- Быстрая установка. Понадобится лишь один-два дня, чтобы установить сваи даже на участке со сложным рельефом.
- Возможность установки на участках с существенным уклоном. Что интересно, на стоимость монтажа это не влияет.
Рельеф строительной площадки практически не влияет на стоимость фундамента из винтовых свай
- Отсутствие потерь времени на усадку. Строить можно сразу после ввинчивания свай.
- Лёгкая достройка. Наращивание фундамента или изменение проекта не требует существенных затрат и усилий.
- Всесезонная установка. Ввинчивать сваи можно в любое время года.
Винтовые сваи можно устанавливать даже зимой
- Отсутствие мусора после строительства. Установка свай не повреждает окружающую среду.
- Возможность установки как в болото и плывуны, так и в вечную мерзлоту.
- Многоразовое использование. При необходимости сваи можно извлечь из грунта и установить в другом месте.
Недостатки винтовых свай
У винтового свайного фундамента имеются не только плюсы, но и минусы, которые надо учитывать:
- Это основание не предназначено для блочных или кирпичных домов (предпочтительны деревянные или сборно-щитовые конструкции). Даже усиленное по прочности, оно все же проигрывает бетону.
- Трудности с обустройством подвальных помещений — их приходится отстраивать отдельно.
- Сваи сложно вкручиваются рядом с соседними конструкциями, потому что для их установки используются рычаги.
В данном случае приходится использовать специальную технику, потому что ручной установке свай может помешать находящийся рядом гараж
- Сваи фундамента плохо сопротивляются коррозии. Поэтому на качественном антикоррозийном покрытии экономить нельзя, а покупать сваи следует только у добросовестных производителей. Проблемой может также оказаться некачественный металл свай.
- Есть грунты, на которых установить сваи будет очень сложно. Например, если твёрдый грунт находится на большой глубине, сваи придётся наращивать, а это требует дополнительных затрат.
- Ограниченный срок эксплуатации. Во влажных грунтах с отличной от нейтральной кислотностью сваи из металла прослужат не более 60 лет.
- Устройство такого фундамента требует досконального изучения грунта и специализированных расчётов. Проект должен быть индивидуальным.
Статья в тему: Виды паркетного покрытия (+ 4 видео)
Минусы такого фундамента будут малозначительными по сравнению с его плюсами, если строится:
- временный дом из лёгких материалов для проживания на время капитального строительства, к примеру, особняка;
- баня из дерева. Удалённость пола от земли обеспечивает приятный пар;
- хозпостройки, беседки, сараи, навесы, веранды, заборы;
- ворота распашного типа.
Этапы устройства винтовых свай
Несмотря на простоту выполнения, в работах по установке свайно-винтовых оснований, как и в любом деле, должна соблюдаться определённая последовательность действий. Естественно, каждая стройка имеет свои особенности, но в общем приближении не обойтись без выполнения последующих этапов, связанных между собой:
- исследование вертикальных горизонтов структуры грунта и его промерзания;
- выбор готовых типоразмеров или изготовление специальных винтовых свай;
- проектирование и расчёт плана свайно-винтового фундамента;
- установка свай и монтаж обвязки.
Как уже сказано выше, исследование характеристик грунта в месте строительства позволит правильно выбрать параметры сваи. В расчёт принимается несколько свойств, напрямую влияющих, в первую очередь, на длину трубы:
- определяемый по нормативам, уровень промерзания почвы должен быть пройден сваей на глубину, превышающую его нижнюю отметку не менее чем на один лопастной диаметр винта;
- требуемая надёжность опоры считается достигнутой, если свая закручена в несущий слой грунта ниже точки промерзания на глубину не менее диаметра лопасти;
- нормативная высота цоколя над нулевым уровнем (над землёй).
Таким образом, можно определиться с длиной сваи для основания на горизонтальном участке. Для сложного рельефа (склон, овраг) должны дополнительно учитываться перепады высот на месте. В этом случае в комплекте будут сваи различной длины. Более короткие для части основания постройки на возвышении и самые длинные для его нижней части.
Помимо длины, важной характеристикой конструкции винтовой сваи является её диаметр и толщина стенки, определяющие несущую нагрузочную способность:
- до 3-х тонн (заборы, времянки, душевые и туалеты) для свай диаметром до 76 мм;
- от 3-х до 5-ти тонн (тяжелые заборы, веранды, террасы, одноэтажные каркасные дома) для свай 89 мм;
- от 5-ти до 7-ми тонн (двухэтажные дома каркасной конструкции из бруса или пенобетона) для свай 108 мм.
Далее можно не продолжать, понятно, что с увеличением диаметра, растёт и нагрузочная способность. Толщина стенок не менее 4−5 миллиметров
Важно отметить, что при выборе свай стоит обратить внимание на технологию изготовления самой трубы. Определить её поможет осмотр внутренней поверхности стенок. Наличие шва говорит, что труба изготовлена свариванием
При возможности выбора следует отдавать предпочтение бесшовной горячекатаной трубе, на её стенках нет швов. Такая свая долговечнее, хотя и дороже
Наличие шва говорит, что труба изготовлена свариванием. При возможности выбора следует отдавать предпочтение бесшовной горячекатаной трубе, на её стенках нет швов. Такая свая долговечнее, хотя и дороже.
Подводя итог по выбору свай можно рекомендовать использование конструкций с литым наконечником на бесшовной горячекатаной трубе.
Линейные параметры установки винтовых опор
В прямой зависимости от типа строящегося объекта и выбранного типоразмера свайных элементов находится рекомендуемое расстояние (шаг) между точками установки свайных опор
Что важно правильно рассчитать на этапе проектирования плана установки опор. Выбирая такой шаг, следуют правилам:
- от 3-х до 5-ти метров — лёгкие ограждения;
- до 3-х метров — деревянные ограждения и домовые конструкции из брёвен, бруса и т. п. ;
- до 2-х метров — дома из облегчённых камней (пенобетон, газобетон и т. п.).
Достаточно просто составить самостоятельно и схему монтажа свайно-винтового основания будущего строения. Чтобы заполнить его план местами установки свай, к изложенным выше рекомендациям, следует добавить:
- Во всех углах и стыках наружных и внутренних несущих стен будущего фундамента должна устанавливаться опорная свая.
- В образовавшихся промежутках на наружных и внутренних несущих стенах, с учётом рекомендуемого шага (от 2-х до 3-х метров), планируется размещение промежуточных опор.
- Внутреннее пространство плана сооружения равномерно заполняется точками установок, чтобы между ними соблюдался всё тот же рекомендуемый шаг. В месте предполагаемого расположения тяжёлых элементов конструкции (печь, камин) предусматривается дополнительное усиление, как минимум, двумя сваями.
- Аналогичный принцип соблюдается для пристроек (веранды, террасы).
Уже к моменту окончания составления такого плана станет ясно, сколько и каких опор потребуется для устройства фундамента свайно-винтового типа. Видео возведения свайно-винтового фундамента можно посмотреть на нашем сайте.