Свайно-винтовой фундамент своими руками: особенности, устройство, расчет, монтаж

Необходимый инструментарий

Использование специализированной техники значительно сократит временные затраты Набор инструмента и приспособления играют серьезную роль в ходе выполнения любой строительной операции. Перед выполнением всех работ следует подготовить следующие инструмент и расходные материалы:

• совковая и штыковая лопаты;
• магнитный и гидравлический уровни (первый необходим для выставления на сваю в процессе ввинчивания, а второй для контроля над вертикалями);
• строительная рулетка;
• вехи или прутья арматуры;
• молоток;
• кувалда;
• ручной бур и воротный механизм;
• веревка или проволока;
• болгарка.

Важно учитывать, что использование электрического инструмента существенно упрощает и ускоряет процедуру строительства. Однако в случае отсутствия названного инструмента можно заменить его ручными приспособлениями, аналогичными по функционалу

Постройки на основе каркаса

Каркасный дом считается на сегодняшний день менее затратной постройкой, сделанной своими руками.

Дерево само по себе стоит гораздо дешевле, чем кирпич и блоки, а ведь и дома на основе цемента нуждаются в утеплении, что делает разницу в стоимости колоссальной.

При этом технологии не стоят на месте, и современные утеплители, пароизоляционные мембраны, гидроизоляционные пленки способны полностью защитить деревянный каркас, благодаря чему он простоит практически сотню лет.

Однако для того, чтобы срок эксплуатации не снижался, необходимо следовать технологии каркасного возведения.

Дом на сваях может устанавливаться на разных почвах

Данные технологии начали разрабатываться еще несколько веков назад, и сегодня достигли своего пика.

В Канаде, Финляндии, Америки каркасные дома заняли прочнейшее место, не только успешно конкурируя с постройками цементно-кирпичными, но и вытесняя их с рынка.

В некоторых районах вы вообще не увидите каменных, и, казалось бы, таких надежных построек, так как каркасный дом гораздо экономнее в эксплуатации. Как построить дом по всем правилам — читаем тут.

Дом на сваях можно строить своими руками

Огромным плюсом считается возможность самостоятельного возведения. Для наших широт и менталитета, где каждый подсознательно хочет принимать участие в строительстве своего дома, это стало приоритетно. К тому же это позволяет здорово сэкономить на оплате специалистов.

Какими преимуществами обладает дом на базе винтовых свай?

В сети достаточно примеров домиков с фундаментом на винтовых сваях. Эта технология становится всё более востребованной и применяется повсеместно. Винтовые основания имеют ряд конкурентных преимуществ, которые делают их популярными:

https://youtube.com/watch?v=OTclSt07PYM

1. Быстрый монтаж фундамента (до трёх дней с начала работ, в зависимости от конфигурации и плотности грунта).
2. Нет необходимости ожидать усадку грунта – фундамент имеет минимальный вес.
3. Монтаж винтовых свай можно осуществлять в течение всего года, без ограничений на сезонность.
4. Установка на любом типе грунта.
5. Долговечность и износостойкость.
6. Простота демонтажа (при необходимости).
7. Простота ремонта.
8. Низкая стоимость материалов.
9. Возможность установки без нарушения естественного покрытия или благоустройства.
10. Возможность монтажа в стеснённых условиях.

Какие стержни выбрать?

Отечественный рынок винтовых свай предлагает широкий модельный ряд изделий, которые различаются между собой по таким признакам:

• диаметр ствола и винтовой части;
• длина трубы;
• метод антикоррозийной защиты и т.д.

Разнообразие вариантов позволяет подобрать опорные элементы, походящие под конкретный тип конструкции. Выбор свай основывают на таких характеристиках:

• тип грунта;
• вес террасы;
• несущая способность одной опоры.

Рекомендации по выбору винтовых свай для террасы:

1. Для легковесных построек используют трубы небольшого диаметра. Несущей способности одной сваи с сечением 57мм будет достаточно.
2. Длину ствола выбирают, основываясь на глубине промерзания почвы, не забывая про выступающую часть фундамента над уровнем земли (30–50 см). Для большинства российских регионов подойдут сваи длиной 2–2,5 м.
3. Для веранд, террас и других легких сооружений целесообразно использовать более дешевые опоры из обыкновенной стали, например, марки Ст3 или Ст3сп. Для холодных регионов оправдано применение изделий из более прочной стали марки Ст20, которые сохраняют эксплуатационные характеристики в агрессивных почвах и при температуре –40 оС.
4. Широколопастные сваи (до 500 мм) выбирают для супесей, суглинков и заторфованных участков, для которых характерны выдергивающие, вдавливающие и боковые силы, действующие на фундамент. Если грунт достаточно плотный, то можно использовать узколопастные сваи (до 300 мм), которые проще вкручивать в почву.
5. Для участков с высоким содержанием влаги в почве выбирают оцинкованные сваи, которые отличаются высокой стойкостью по отношению к коррозийным процессам. В качестве более дешевой альтернативы можно использовать изделия с другим защитным покрытием или непосредственно перед монтажом нанести слой битума на всю поверхность металла.

Самодельные сваи

Для баньки 4х6 м с террасой понадобится примерно 20 свай. По деньгам – на 40 000 руб. самых дешевых, это не считая обвязки-ростверка. Достаточно опытный самодельщик сразу же сообразит, что их изготовление самостоятельно пусть и потребует немалого труда, но обойдется как минимум втрое дешевле, нужна только болгарка и сварочный аппарат: на обычных в средней полосе грунтах для одноразовой сваи массивный литой наконечник с толстым винтом не обязательны.

Действительно, винтовые сваи для легких грунтов длиной до 4-6 м можно делать самому без сложных выкладок и расчетов. Для бани, сарая или забора такой будет достаточно. Ради простоты возьмем сваю с однооборотным винтом, расположенным целиком на стволе; ее чертеж с указанием нужных пропорций приведен на рис. справа. Трубы не обязательно брать из стандартного ряда диаметров свай, пойдут любые доступные; на заборные столбы – от 60 мм по наружи для штакетных или сетчатых заборов или от 80 мм для заборов сплошных деревянных, из профлиста или кованых. Металл на винт – сталь от 4 мм толщиной.

Выкройка однооборотного винта для сваи

Как раскроить металлическое кольцо под винт, показано на рис. слева. Линия реза должна плавно переходить от касательной к внутреннему диаметру кольца до нее же к наружному. Тогда режущая кромка получится выпуклой и легче пойдет в грунт. А «рог» сбегающей кромки будет поджимать разрыхленный грунт к стволу сваи, до некоторой степени уплотняя его. Режущую кромку желательно заточить на простой клин.

При растягивании в спираль внутренний диаметр кольца уменьшится. При указанном на чертеже выше шаге винта его в заготовке нужно увеличить на 10%, плюс 3-4 мм технологического запаса. Например, для самых расхожих 108-мм свай получаем 121-122 мм. Собирают сваи вдвоем, технология сборки такова:

• Готовят выкройку винта;
• Надевают ее свободно на трубу;
• На конце трубы болгаркой вырезают треугольные фестоны, 3-6 смотря по диаметру трубы;
• Кувалдой сводят их в конус и проваривают стыки;
• Заготовку винта подводят к получившемуся наконечнику и сваркой прихватывают к стволу сваи внутренний край режущей кромки;
• Монтировкой растягивают заготовку винта в спираль, пока ее внутренний край не ляжет на трубу. Шаг винта при этом «подгуляет», но его значение не критично;
• Удерживая винт монтировкой, прихватывают внутренний край сбегающей кромки;
• Проваривают весь внутренний край лопасти винта.

Монтаж свайно-винтового фундамента.

Вид фундамента подбирают в зависимости от веса будущей конструкции, типа грунта, глубины промерзания. Начинать строительство фундамента необходимо с геодезического исследования грунта. Данная процедура необходима для определения уровня грунтовых вод, а также устойчивых пластов. По окончании обследования и подготовки участка переходят к монтажу фундамента.

Во время ручного вкручивания опор требуются усилия трех работников. Один из них должен постоянно следить за уровнем сваи, а двое – вкручивать ее до нужной отметки. Нельзя использовать лидерные лунки. После вкручивания опоры ниже уровня промерзания почвы, ее обрезают по единому уровню и заливают бетоном. Цементный раствор должен попасть и внутрь свайной трубы, поскольку это только укрепит опору и избавит металл от коррозии. После застывания бетона к каждой свае приваривают металлический оголовок.

Какой лучше фундамент для дома из пеноблоков? – здесь больше полезной информации.

Для равномерного распределения нагрузки строения осуществляются обвязка свай. Для придания дополнительной прочности фундаменту при использовании более тяжелых конструкций обвязку делают из швеллера. Ростверком называют верхнюю часть фундамента. Она равномерно перераспределяет нагрузку несущих элементов строения. На неровном участке опоры будут иметь разную длину, но их верхушки должны быть на одном уровне. На установку одной сваи требуется 30–45 минут времени.

Как сделать винтовую сваю своими руками? Видео:

Многие задаются вопросом, как утеплить свайно-винтовой фундамент? На самом деле утепление его не требуется, поскольку данный вид фундамента относят к проветриваемым. Достаточно высокие опоры надежно защищают дом от холода, исходящего от земли. Утепление можно произвести с ростверком. При этом следует знать, что неправильное его утепление приводит к появлению влажности. Это может отразиться на всем здании.

Вас заинтересует эта статья – Фундамент своими руками. Виды фундаментов для частных домов.

Для максимального теплосбережения необходимо заняться качественным утеплением пола, а не фундамента.

Цоколь свайно-винтового фундамента делают навесным. Для его устройства используют листовой шифер, асбестоцементные плиты, комбинированные фасадные плиты с утеплителем и другие строительные и отделочные материалы. Обшивая цоколь, оставляют маленький зазор (в 5–7 см) между грунтом и стройматериалом обшивки. Такая установка предупреждает повреждение отделки при пучении грунта в морозные дни. Наземные концы опор защищают с помощью металлической сетки, которая предотвратит попадание под дом животных. Отделка цоколя свайно-винтового фундамента, предусматривает создание благоприятных условий для вентиляции подпола. Для этого обустраивают небольшие отверстия, называемые продухами. Их оставляют открытыми даже в морозные дни.

Если строительство дома на винтовых сваях закончилось небольшим проседанием фундамента, вполне реально быстро осуществить его ремонт, заменив просевшие опоры новыми. Возможность такого ремонта считается одним из основных преимуществ свайно-винтового фундамента.

Приступая к возведению дома, бани или других небольших построек, следует обратить внимание именно на винтовые сваи, поскольку благодаря им стало реальным быстрое строительство всего, что хочешь и при этом значительно сэкономить на материалах

Буронабивной свайный фундамент

Буронабивное основание сооружается непосредственно на месте строительства путем заливки пробуренных скважин в грунте бетоном с предварительным армированием. К этому виду относится фундамент ТИСЭ, который на сегодня пользуется наибольшим спросом среди застройщиков. Он лучше других разновидностей работает в условиях морозного пучения, а крупные строительные компании Московской области дают на него даже пожизненную гарантию.

Рисунок 12. Внешний вид буронабивного основания типа ТИСЭ

Особенности

ЖБ фундамент типа ТИСЭ представляет собой конструкцию на основе буронабивных свай с полусферической подошвой в нижней части и железобетонным ростверком. Подобное конструктивное исполнение опор способствует увеличению их несущей способности, повышает устойчивость к воздействию сил морозного пучения. В большинстве случаев буронабивные сваи сооружаются ниже глубины промерзания грунта.

Рисунок 13. Конструкция фундамента ТИСЭ

Другие особенности буронабивного основания:

• Более низкая цена устройства по сравнению с традиционным ленточным фундаментом.
• Минимальный объем земляных работ – нужно подготовить только скважины с расширением в нижней части и снять верхний плодородный слой почвы.
• Универсальность – подходит для разных типов грунтов, за исключением болотистых, обводненных и илистых. На каменистых и скалистых почвах сооружение проблематично из-за сложности бурения скважин.

При выборе этого типа основания также следует учитывать, что он требует устройства широкой отмостки (как правило, не менее 1 м).

Устройство

Монтаж свайного фундамента по технологии ТИСЭ требует наличия специального бура – ТИСЭ-Ф, который имеет конструкцию раздвижной штанги с 2-мя рукоятками и режущими кромками. Опускают его на уровне расширения нижней части сваи.

Общая технология устройства:

1. Разметка расположения железобетонных опор.
2. Бурение скважин и подготовка расширений в нижней их части.
3. Изготовление и установка армирующего каркаса из рифленой арматуры диаметром 12-16 мм для буронабивных свай.
4. Гидроизоляция скважин путем расположения в них рулонного гидроизоляционного материала.
5. Заливка скважин бетоном с тщательным уплотнением для удаления воздуха из смеси.

   Рисунок 14. Последовательность устройства свай с полусферическим расширением в основании

6. Сборка опалубки для железобетонного ростверка.
7. Изготовление армирующего каркаса и его связка с арматурой свайных опор.
8. Бетонирование монолитной ленты.

   Фото 15. Бетонирование монолитной ленты поверх железобетонных свай

Бетонирование свайных опор и ростверка лучше выполнять одновременно, что позволит создать цельнолитую железобетонную конструкцию. Но в этом случае будет более затруднительным процесс уплотнения бетона в скважинах. Поэтому чаще изначально выполняется заливка свай, а после – выполняется сборка опалубки для ростверка, армирование и бетонирование ленты.

Подробно процесс устройства фундамента ТИСЭ рассмотрен в следующем видео:

Существуют и другие технологии сооружения свайных фундаментов, но их применяют гораздо реже. Так, для легких построек типа бань, гаражей, хозпостроек застройщики часто используют асбестоцементные трубы в качестве оболочки. Они погружаются в предварительно пробуренные скважины, в их внутреннюю полость устанавливается армирующий каркас и производится заливка бетоном.

Рисунок 16. Последовательность устройства свайного основания с применением асбестоцементных труб

Определение несущей способности грунта

Для монтажа свайно-винтового фундамента необходимо знать о несущих способностях грунта. Проект дома, и фундамента в том числе, создается на основе этих данных. Узнать структуру не сложно, для этого можно заглянуть в Интернет или поспрашивать у соседей.

Даже после выяснения этой информации проверить почву на участке лучше самостоятельно. Для этого необходимо взять старый бур для рыбалки и в дальнем углу участка пробурить отверстие. Это поможет наглядно увидеть состояние почвы: ее влажность глубина залегания горизонтов и т. д.

Для проверки рекомендовано бурить отверстие ниже предполагаемого уровня погружения свай. Это поможет ознакомиться с качествами нижних горизонтов почвы, которые и играют основную роль для фиксации опор.

Процесс установки винтовых свай в грунт

Технология строительства свайного фундамента включает в себя несколько этапов.

1

Самое первое, на что необходимо обратить внимание, это расчет необходимой длины сваи. Во внимание необходимо брать следующие значения:

• тип почвы, которая преобладает в данном регионе или местности;
• глубина промерзания грунта.

Определяем тип грунта.

Рассчитываются параметры длины трубы или стержня исходя из следующей калькуляции.

2. Следующий этап состоит в приобретении необходимых материалов. В частности, купить сваи необходимой длины и приспособления для их погружения в землю.

3. Когда все готово, можно приступать к следующему этапу, который заключается в подготовке площадки и самих свай к погружению в грунт. Поверхность, где будет стоять дом из бруса, размечается под будущий фундамент. Определяются места, где будут располагаться винтовые сваи. После этого в установленных точках выкапываются лунки, после чего можно приступать к процессу создания фундамента.

4. Берется специальное оборудование или лом, по краям которого насаживаются две металлические трубы. Таким образом создается рычаг. Свая ставится в лунку и начинает вкручиваться в землю с помощью двух человек, которые, держась за трубы, ходят по кругу. Это делается до тех пор, пока она не войдет на необходимую глубину. Еще один человек в это время, должен контролировать строгую вертикальность свай. Когда все установлено, можно приступать к строительству самого дома из бруса.

Ручной монтаж винтовых свай – пошаговая инструкция

расчистка участка. Сваи тем и хороши, что не требуют выравнивания местности, однако убрать мусор и обеспечить доступ к месту установки необходимо. привязка фундамента к участку. Речь идет о нанесении разметки на поверхности. Свайное поле, лента или отдельно стоящие сваи – главное, чтобы место установки точно соответствовало проекту. Допустимая погрешность разметки составляет 50 мм. разметка. Наличие разметки позволяет оценить картину свай целиком. Для ее выполнения нужно установить на месте будущего монтажа сваи маячок или сделать углубление в почве. Для этого используют садовый бур

При этом важно, чтобы глубина приямка (углубления) не превышала 50 см. Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности

Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента

Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности. Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента.

1. обработка свай. Дополнительное нанесение антикоррозионного состава позволит защитить металлическую сваю от разрушения вследствие химической активности почвы. Зачастую сваи, изготовленные в заводских условиях, уже содержат защитный слой. Однако он может повредиться при завинчивании сваи в твердую почву.
2. установка первой сваи. Первой всегда устанавливается угловая свая. Чтобы закрутить винтовую сваю своими руками следует продеть металлический прут в проушины и вдвоем аккуратно закручивать. Длина рычага – 2-3 м. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие нужно будет прикладывать для закручивания сваи. На ствол крепится уровень, и после каждого витка контролируется степень отклонения. Допустимое отклонение составляет не более 2°.

Отметим, что чем глубже свая заходит в почву, тем сложнее процесс закручивания, тем важнее прилагать равномерное усилие на рычаг, чтобы избежать отклонения сваи от вертикальной оси. За один полный круг свая углубится на 100-200 мм. в зависимости от расстояния между лопастями. Время на закручивания одной сваи занимает от 30 минут и зависит от плотности почвы.

О том, что свая заняла свое место, свидетельствуют два параметра: достижение расчетной глубины погружения и деформация металла в месте установки прута. Если свая деформируется на глубине меньше чем 1,5 метра, это может означать, что она застопорилась (уперлась в твердый предмет) и её придется смещать.

1. установка остальных свай. При этом сначала устанавливают угловые сваи, потом рядовые, потом выполняется заполнение свайного поля (если предусмотрен такой способ установки винтовых свай). Чтобы выполнить разметку для рядовых свай между угловыми натягивается шпагат, который исключает существенное отклонения от места установки.
2. выравнивание. Поскольку сваи сложно закрутить идеально по заданному уровню, то после их установки следует проверить высоту уровня с использованием нивелира или гидроуровня. После определения нужной высоты сваи обрезаются с помощью болгарки.

заливка бетоном. Углубления, сделанные перед установкой свай, заполняются бетонной смесью. Отметим, что бетонирование существенно не повышает несущую способность сваи, однако позволяет исключить доступ воздуха во внутреннюю ее полость и исключить коррозию. монтаж оголовка. Заполненные бетоном сваи готовы к дальнейшей работе. Следующим этапом является приваривание оголовков к верхушке сваи

Расчет стоимости фундамента

Стоимость свайного фундамента рассчитывается после определения типа используемых опор. Сварные опоры значительно дешевле, но обладают меньшим эксплуатационным сроком в сравнении с цельнолитыми сваями.

Установка опор на участке.

Надо покупать на 1-2 сваи больше, чем указано в проекте, потому что они могут быть испорчены при монтаже, если строятся каркасные дома на винтовых сваях своими руками. Наиболее популярные сваи в ИЖС имеют диаметры в 108 мм и 133 мм соответственно. Средние цены на винтовые сваи:

• диаметром 108 мм от 1000 рублей;
• диаметром 133 мм от 1100 рублей.

На заметку

Здесь приведены цены на изделия со сварным наконечником. Расценки на решения с цельнометаллическим наконечником на 30%-50% выше и зависят от марки стали. Отдельно продается оголовок винтовой сваи.

Монтаж каркаса

1. Топографическая съемка участка под свайный фундамент и нанесение разметки.
2. Подготовка участка, отведенного под свайное поле.
3. Ввинчивание свай в почву вручную или с помощью копровой установки.
4. Подрезка опор до одного уровня (не рекомендуется подрезать опорные стержни выше пятидесяти сантиметров от земли).
5. Приварка крепежных оголовков винтовых свай, укладка лаг каркасного дома.

Отметим, что ручной монтаж имеет низкую производительность: за рабочий день специалисты вкручивают не более десятка винтовых свай. После выполнения последовательности можно приступать к монтажу чернового пола.

Облицовка фундамента на винтовых сваях

Когда фундамент готов, нужно выполнить его облицовку, ведь в своем первозданном виде винтовой фундамент имеет не эстетичный вид. Выбирая вид облицовки, можно не просто улучшить внешний вид фундамента, но и придать ему дополнительную прочность. Это уже тот этап работ, который можно сделать самостоятельно, без помощи специалистов.

Но обратимся к опыту строителей. Несмотря на то, что готовый фундамент уже обладает прекрасными опорными и защитными качествами, не помешает усилить их. Тем более, погодные аномалии, а также волнения почвы сверх рассчитанных, никто не отменял. Винтовые сваи предназначены для деревянного дома, поэтому фундамент должен выглядеть гармонично и дополнительно усиливать фундамент. Для этой роли прекрасно подойдут искусственный или натуральный камень, который мы и используем для отделки.

Отделка из данных материалов призвана не только создать эстетику в общем ансамбле, но и придать строению дополнительную прочность. Отдельно заметим, что каменный фундамент также защитит дерево от снега и воды

Если в вашем регионе присутствуют обильные осадки, уделите внимание такому свойству отделочного материала, как гидропонность

Облицовка выполняет не только роль декора. Как отмечают специалисты, камень выполняет и дополнительные армирующие функции. Если при облицовке будет использован камень, дополнительного усиления винтового фундамента выполнять не надо, облицовка способна выполнить данную функцию.

Уделите внимание раствору. Он является частью укрепительного сооружения

Хорошо будет добавить в него пластификаторы, чтобы раствор приобрел пластичные свойства

Это важно, ведь фундамент на сваях, ввиду своей конструкции, динамичен и может смещаться при сезонных возмущениях почвы. Чтобы облицовка укрепляла конструкцию, а не оказывала лишнее сопротивление, придайте и ей пластичность с помощью раствора с пластификаторами

После выбора материала облицовки возникает вопрос о высоте отделки. Тут мнения специалистов расходятся. Одни рекомендуют выкладывать только фундамент, иные – выполнять отделку вплоть до оконных проемов. Истина находится, как всегда, посередине. Высота отделки зависит от специфики погодных условий региона – чем больше перепад температур, осадки, колебания почвы, тем выше должна заканчиваться отделка (усиление).

Скрепляется камень при помощи специального раствора на основе бетона и пластификаторов. Смесь готовится непосредственно перед началом работ. Каждый элемент тщательно смазывается раствором и выкладывается на поверхности. После завершения работ по отделке следует тщательно промазать все швы фиксирующим раствором. После высыхания их можно покрасить обычной краской.

Заключение

Что бы самому создать свайный фундамент в любом случае требуется наличие определенной подготовки и опыта.

Как минимум, требуется постоянное наблюдение специалиста, готового в любой момент проконсультировать владельца участка, или вмешаться в строительный процесс для избавления от ошибок.

Опорные конструкции представляют собой ответственный и жизненно важный элемент постройки, создание которого должно быть выполнено с учетом всех норм и требований СНиП и СП.

Надо предварительно детально проработать эти документы в разделах, имеющих отношение к свайным фундаментам и условиям их монтажа.

Тщательное соблюдение технических требований позволит исключить деформации или разрушения элементов опорной системы и обеспечит максимально длительную эксплуатацию.

Подведем итоги

Когда строится здание с буронабивным свайным основанием, расстояние от одной опоры до следующей принимается из условий:

• Не меньше 1 м;
• От 3 до 6 диаметров сваи;
• На основании расчета. Нормы относятся к требованиям, а не к рекомендациям;
• Для нужного значения можно изменить в расчете параметры бетонного столба -площадь основания или боковой поверхности (глубину прохождения грунта);
• Результат практических исследований отличается от табличных данных;
• Застройщик, имеющий опыт работы на этом участке, сокращает затраты на подготовительные исследования и минимизирует вероятность просчета.