Фундамент на винтовых сваях своими руками: выполняем грамотно

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.

Назначение винтовых свай

Первые свайных конструкций с винтовыми наконечниками в РФ начали применяться исключительно для нужд армии в середине XIX века. Их можно было использовать для временных конструкций либо в сложных эксплуатационных условиях. Заявленный ресурс составлял 100 – 180 лет, чем современные производители похвастать не могут. В настоящее время СВС и другие модификации свай применяют для:

• строительства дома на болоте, склоне, в плотной застройке, лесной зоне, на почвах с высоким УГВ, низкой несущей способностью;
• бюджетного возведения заборов, МАФ, беседок, надворных построек;
• усиления ленточных, плитных оснований;
• изготовления инженерных систем, например заземления дома, скважины водозабора.

Высота СВС практически не ограничена – при погружении нижнего элемента с лопастями шнека до уровня земли к трубе можно приварить следующий кусок или несколько для гарантированного достижения пластов, обладающих несущими свойствами. Для монтажа достаточно трех человек либо одного мастера с мощным электроприводом с редуктором.

Данная инструкция пригодна для монтажа винтовых свай под здание, возводимое по любой технологии из разных стеновых материалов. Рекомендации позволят избежать ошибок, повысить эксплуатационный ресурс жилища.

Возведение фундамента

Возведение фундамента на винтовых сваях является одновременно делом простым и сложным. Простым, поскольку их конструкция позволяет существенно упростить и ускорить работы. Сложным же из-за того, что требуются точный расчёт и определённая последовательность работ.

Геология

Устройство фундамента должно начинаться с инженерно-геологических изысканий. Для их проведения нанимают геологов, имеющих на это право. Если речь идёт о коттеджном или дачном посёлке, то часто изыскания проводятся ещё на этапе разделения участков.

Их задачей является определения типа грунтов и их физических характеристик.

Расчёт

Возможно наиболее сложным этапом в возведении свайного фундамента является точный расчёт. Несмотря на то, что все детали приведены в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», они всё же требуют определённого опыта.

Сегодня можно найти калькулятор, который позволит автоматически рассчитать как типоразмер свай, так и их количество. Параметры от которых зависит типоразмер, включают в себя размер здания, его тип, тип почвы, включая её влажность и плотность. Все их учитывает хороший калькулятор.

Шаг

Одной из наиболее важных характеристик, определяемых при расчётах фундамента, является шаг. Конечно, его можно вычислить исходя из того, что показывает калькулятор, но есть определенные свойства, которые одинаковы всегда.

Так, шаг не должен превышать двух-трёх метров, иначе это может быть опасным для дома. В целом же, он должен быть на 20–30% меньше размеров несущих стен.
Из видео-ролика вы узнаете как правильно рассчитать необходимое количество свай.

Вес конструкции

У каждой части конструкции дома есть свой вес, который влияет на расчеты по фундаменту. Он зависит от материалов, используемых при строительстве, а также размеров, от того является ли дом одно- или двухэтажным и т.д.

Обычно, наибольший вес имеют внешние стены и перекрытия. Так, в деревянном доме на два этажа, размерами 6 на 8 метров первые будут весить примерно 16 тонн, а вторые — 10 тонн. Общий вес всех конструкций может достигать 71 тонны. Проводя расчёт нагрузки это число увеличивают на тридцать процентов. Более же подробно всё посчитать позволит специальный калькулятор.

Нагрузка снега и ветра

Для отечественного климата очень важно учитывать в расчётах нагрузку, которую оказывают на дом снег с ветром. Если в некоторых регионах вторая особенно важна, то для большинства именно снеговая нагрузка является первостепенной

Для Центральной России она составляет не менее 100 килограмм на метр квадратный.

Количество свай

Количество рассчитывается исходя из их типоразмера, характеристик грунта, нагрузки, оказываемой домом. Всё это может посчитать калькулятор. Можно сделать расчёт вручную, строго следуя указаниям СНиПов.

Длина

Основными характеристиками, влияющими на длину, являются физические свойства грунта и глубина, на которую он промерзает. Чем грунт слабее, а глубина промерзания выше, тем длиннее и изделия.

Свайно-винтовой фундамент своими руками

Проектирование и создание фундамента на винтовых сваях (фото смотри ниже) — задача непростая, но при определённом упорстве и старании осуществимая.

Свайно винтовой фундамент технология монтажа

Следует лишь строго руководствоваться требованиями технологии монтажа:

1. Подаём заявку в геодезическую службу для проведения изыскательских работ по определению уровня грунтовых вод и разновидности грунта на вашем участке. После этого вам дадут компетентное заключение о глубине промерзания грунта, расчётном весе будущего строения, возможной нагрузке выпадающего зимой снега.
2. Далее обращаемся к профессионалам за расчётом собственно свайного фундамента для вашего конкретно будущего дома, что тоже непросто, а поэтому во избежание ошибки лучше самому не делать.
3. Пока готовится документация, необходимо подобрать для работы инструмент и материалы.

Необходимые инструменты и материалы:

• сваи нужного размера и оголовки к ним;
• деревянные колышки для разметки строительного участка;
• рулетка для замеров;
• лопаты по количеству монтажников и ломы;
• строительный уровень;
• маркер для работы по металлу;
• рычаги (2 металлические трубы длиной в 2—3 м);
• болгарка с алмазными дисками;
• электрогенератор, если нет источника питания;
• электросварочный аппарат;
• исходные материалы для приготовления бетона и ёмкость;
• антикоррозийный состав для покрытия сварочных швов.

Этапы работ:

1. Размечаем участок, где будет монтироваться фундамент. При этом нужно помнить, что между опорами не должно быть расстояния более трёх метров, дабы избежать растрескивания основания строения или его провисания.
2. После того как собрана вся документация и сделаны необходимые расчёты, размечен участок и подготовлены инструменты и материалы, можно приступать к вкручиванию винтов в грунт, помня что их длина должна превышать уровень промерзания грунта. Так, скажем, при промерзании почвы на 0,8 м используем сваи длиной в метр.
3. После ввинчивания свай их закрепляют бетонным раствором, заливая его на и внутрь полостей во избежание коррозийных процессов.
4. Затем наваривают оголовки, зачищают швы и обрабатывают их антикоррозийным составом.

Поскольку винтовой фундамент не требует времени на усадку, приступать к строительству здания можно сразу по окончании монтажных работ. Другие фото- и видеоматериалы о винтовых сваях можно посмотреть на нашем сайте.

Обвязка свайного фундамента двутавром

Двутавровая балка — это стальной профиль, форма сечения которого напоминает букву Н. Двутавр имеет большой запас прочности, большую несущую способность, устойчив к сжимающим и изгибающим нагрузкам. Эти свойства позволяют использовать его как опору для зданий в 2-3 этажа из кирпича, пористых бетонов.

Этапы монтажа схожи с установкой каркаса из швеллера. Двутавр приваривают на оголовок или соединяют с опорами при помощи болтов. Неразъемные сварные соединения считаются более надежными. Единственным недостатком такой конструкции можно считать довольно высокую цену двутавра.

Как и чем обвязывать?

Материал для обвязки

Установка будет зависеть от особенностей материала изготовления балки и фундаментной основы. Обвязка винтовых свай брусом является распространенным вариантом. Но большинство интересуются вопросом, требуется ли использовать технологию с использование бруса, если можно использовать материалы с большей надежностью, металл или бетон.  Отметим сразу, что брус является самым лучшим вариантом для ростверка при строительстве каркасного дома или дома из дерева, так как брус имеет большую прочность и высокую устойчивость к температурным перепадам. Во время обрабатывания антисептиком, который помогает защитить дерево от гниения, срок эксплуатации бруса увеличивается и становится больше, чем у стальных балок. Обвязка свай брусом проводится по технологии, которая предусматривает крепление балок на резьбу, или же выполняется закрепление каждой части ростверка при помощи хомута.

Установка на резьбу

Такая методика используется лишь для фундамента, который П-образный. Во впадины на фланцах нужно установить брус и закрепляют при помощи самореза. Между сваями и балками помещают рубероид. Балки соединяют в чащу или лапу по углам. Крепления угла может быть выполнено при помощи шипов. Для углов снаружи используют элементы в виде уголков. Такая методика дает возможность не тратить время на систему пазов и гребней.

Использование двутавровой балки и швеллера

Если конструкция не сильно нагружена, можно сделать ростверк из швеллера. К такой конструкции можно отнести сарай или баню. Ростверк из металла и сваи обвязывают с применением сварки. Элементы конструкции и основания прикрепляют на круговой шов. Процедура сборки заключена в установке швеллера на оголовки. Элемент можно укрепить таким образом, что боковые грани будут как будто бы смотреть вниз. Обвязка швеллером винтовых свай  также выполняется и в противоположном направлении, в этом случае грани направляют вверх.

При таком расположении швеллера сопротивление нагрузкам на поперечных частях конструкции будет в разы лучше. Таким образом, вы получаете опалубку, которую следует залить раствором, и получится сформировать стеновую кладку для армопояса. Для того, чтобы обеспечить обвязке высокую прочность, вместо швеллера используют двутавровую балку того же размера. Когда балки и швеллеры стыкуются в углах, то используют сварку. По окончанию обвязывания опор ростверк покрывают средством, которое не дает образовываться коррозии.

Обвязка доской

Обвязка винтовых свай досками своими руками часто подразумевает использование материала из лиственницы, кедра, ели или сосны. Крепление фундамента в этом случае начинают с изготовления балки, в основе которой используют доски. Элементы следует склеить между собой и зафиксировать при помощи саморезов или установить на болтовую систему. При использовании в строительстве фундамента тонких досок следует дополнительно придавливать их листами фанеры. Обязательно следите за тем, чтобы все стыки были расположены на разных сваях. Доски между собой соединяем в полдерева. Балки должны быть расположены на ребре и зафиксированы при помощи свай.

Обвязка свай по данной технологии выполняется так:

• Делают внутренний, внешний и средний контур (по принципу елочки).
• Элементы по очереди собирают и устанавливают.
• Между оголовками, швеллером и обвязкой следует обязательно установить слой рубероида для гидроизоляции.
• Если высота обвязки вышла больше 0,4 метров, то дополнительное основание следует укрепить профильной трубой.

Использование профильных труб для обвязки двутавром

Если хотите, можно сделать обвязку двутавровой балкой, и тогда выбирайте материал с отверстиями перфорации. Двутавр следует приварить как можно крепче и впритык. Предпочтение в выборе данного материала заключается в малой массе и высокой прочности. Профильная труба в этой конструкции будет играть роль распорки, что повысит долговечность и улучшит эксплуатационные характеристики здания. Для обвязки профильную трубу следует приварить снаружи по всему периметру основания.

Этапы установки винтового фундамента

Свайно-винтовой фундамент можно сделать своими руками, не привлекая тяжелую строительную технику и большое количество людей. Все работы могут выполнить два-три человека.

Свайно-винтовой фундамент

Монтаж винтового свайного фундамента проводится в несколько этапов.

Подготовительные работы

На этом этапе главной задачей будет очистка участка от крупного мусора, который может стать помехой в процессе ввинчивания свай. Все остальные действия, включая удаление растительности и выравнивания площадки, исключаются.

Разметка участка

На подготовленном участке в соответствии с планом дома отмечаются места расположения опор. Сваи должны обязательно быть под углами дома, в местах пересечения стен и под несущими стенами. Остальные опоры следует располагать на расстоянии не более 2,5 метров друг от друга.

Ввинчивание опор

Начинать установку винтовых свай рекомендуется с угловых элементов, их лучше всего вкручивать точно под серединой стены. В отмеченном месте делают приямок глубиной не более 0,5 метра, в него устанавливают сваю. Чтобы постоянно контролировать вертикальность завинчивания, можно прикрепить к стволу строительный уровень. Закручивают сваи с помощью обрезка трубы или лома, который вставляют в специальное отверстие в стволе.

Остальные сваи завинчивают по аналогичной схеме согласно выполненной разметке.

Обрезание и бетонирование свай

После установки всех опор фундамента обрезают верхнюю часть каждого элемента, чтобы все сваи находились на одной горизонтали. Для удобства работы можно воспользоваться лазерным уровнем или нивелиром.

Выравнивание опор

Выполнив выравнивание опор, можно приступать к их бетонированию. Этот процесс укрепит тело сваи и защитит внутреннюю полость от образования коррозии. Следовательно, бетонирование способствует повышению прочностных характеристик фундамента и его несущей способности. Для бетонирования используют цементно-песчаный раствор, который приготовлен из четырех частей песка и одной части цемента. Полости свай заполняют раствором постепенно, протыкая смесь металлическим прутом для удаления пузырьков воздуха.

Монтаж оголовков

На каждую сваю необходимо приварить оголовок, который необходим для устройства ростверка. Оголовки могут быть плоскими, на них чаще всего выполняют укладку первого ряда брусового или бревенчатого дома. Можно использовать в качестве оголовков двутавр или швеллер. Места сварки обязательно обрабатываются антикоррозийной защитой.

Винтовой фундамент является самым быстрым и экономичным вариантом создания основы для дома. А с учетом определенных знаний и правильных расчетов можно самостоятельно выполнить работу своими руками.

Это может быть полезно:

• Срок службы фундамента на винтовых сваяхКак утеплить фундамент на винтовых сваяхФундамент каркасного дома на винтовых сваяхЗабор на винтовых сваях

Дополнительно рекомендуем почитать:

Определение длины и диаметра сваи

Планируя построить ленточный фундамент на винтовых сваях, следует определиться с длиной спиральной опоры и диаметром ее рабочей части. При правильно подобранных характеристиках винтовых опор свайно-винтовой фундамент обладает высокой нагрузочной способностью и является таким же надежным, как и тисэ фундамент.

Нагрузочная способность опор со спиральной рабочей частью зависит от величины площади контакта и определяется следующими рабочими параметрами:

• длиной винтовой навивки и всей сваи;
• наружным диаметром спиральной ленты.

От величины площади контакта зависит нагрузочная способность опор со спиральной рабочей частьюГабаритные размеры рабочей части спирально-винтовых опор определяются в зависимости от следующих факторов:

• характеристик почвы на месте строительства;
• глубины замерзания грунта;
• концентрации минеральных примесей в почве;
• уровня расположения твердых пластов;
• сопротивления грунта завинчиванию опоры;
• массы возводимого строения.

Длина сваи изменяется в зависимости от условий эксплуатации:

• опоры с длиной 1-1,2 м устанавливают в районах с теплым климатом;
• для средней полосы подойдут полутораметровые опоры;
• сваи длиной более 2 м монтируют в северных районах.

Диаметр винтовой навивки определяется действующей на опору нагрузкой, передаваемой возводимыми конструкциями:

• для облегченных и оградительных конструкции применяют сваи с наружным диаметром ленты 5-8 см;
• устойчивость каркасных и деревянных зданий обеспечивают лопастные опоры диаметром 9-9,5 см;
• надежность массивных построек обеспечивается усиленными сваями с внешним диаметром витка более 10 см.

Действующей на опору нагрузкой определяется диаметр винтовой навивкиНагрузочные характеристики возрастают пропорционально увеличению наружного диаметра спиральной навивки:

• спирально-винтовой элемент с диаметром несущей трубы 7,6 см и внешним размером витка 20 см способен воспринимать до тонны полезной нагрузки;
• при увеличении диаметра ствола до 9 см, а также диаметра винтовой ленты до 25 см нагрузочная способность возрастает в 2 раза и достигает 2 т;
• сваи, изготовленные из труб сечением 10,8 см, имеющие диаметр спирали 30 см, способны выдерживать усилие, составляющее 2,5 т.

Фундамент на винтовых сваях технология

Технология возведения фундамента на винтовых сваях реализуется в несколько последовательных этапов. Рассмотрим каждых из них.

Анализ строительного участка

В первую очередь проводятся геодезические исследования, которые необходимы для определения типа грунта на месте строительства и уровня расположения грунтовых вод.

Совет эксперта! Исходя из типа грунта определяется вид используемых винтовых свай и глубина из завинчивания — опорные лопасти сваи должны располагаться в глубинном слое почвы, только в таком случае можно добиться отсутствия риска усадки фундамента.

Рис: Пример дома на винтовых сваях возведенного на наклонном участке Также анализируется перепад высоты на месте строительства — в отличие от любых других видов оснований, свайно-винтовой фундамент не требует предварительного выравнивания участка, поскольку равномерную высоту оголовков можно получить используя сваи разной длины, стволы которых просто подрезаются по одному уровню.

Подготовительные работы.

Данный этап заключается в доставке материалов и техники на место строительства, их складировании, проводке всех необходимых коммуникаций — электричества, освещения, и разметке свайного поля.

Завинчивание и обрезка свай.

По завершению разметки мест погружения свай производится их завинчивание. Для этого используется самоходные установки на базе автомобильных кранов, на стреле которых установлен кабестан — гидравлическое оборудование, состоящее из вращателя, дизельного привода и реактивных рычагов.Рис: Кабестан для завинчивания винтовых свайПоследовательность погружения винтовой сваи выглядит следующим образом:

• Наконечник кабестана устанавливается на стволе сваи, производится фиксации конструкции шкворнем через специальные монтажные отверстия;
• Посредством передвижения стрелового крана свая устанавливается на месте погружения, к ней подводятся реактивные рычаги кабестана;
• Оператор включает оборудование и производится завинчивание сваи. Скорость погружения конструкции регулируется с помощью изменения оборотов дизельного привода вращателя.

Совет эксперта! Оборудование для завинчивания свай обладает реверсным ходом, что позволяет быстро демонтировать винтовую сваю в случае ее отклонения от требуемой траектории, и выполнить повторное погружение.

Рис: Процесс погружения винтовой сваи После завинчивания всех свай выполняется обрезка верхушек стволов по проектному уровню. Делается это с помощью сваереза, закрепляемого на стреловом кране вместо кабестана, либо с помощью обычной болгарки.

Бетонирование стволов и обвязка ростверком.

Полые стволы винтовых свай заполняются бетонным раствором марок М200-М300, это необходимо для предотвращения коррозии стенок изнутри и увеличения их несущей способности свай. Далее к стволам привариваются металлические оголовки, сварные соединения в обязательном порядке покрываются защитными грунтовками.

Рис: Обвязка винтовых свай стальным ростверком Последний этап монтажа — обвязка свай ростверком. Для этого к оголовкам приваривается швеллер либо двутавровая балка. Обвязка выполняется как по внешнему, так и по внутренним контурам свайного поля. При дальнейшем строительстве ростверк служит основанием, на котором возводятся стены дома.

Основные работы

Обустройство лидер-лунок

Перед началом основных работ необходимо подготовить посадочные места для винтовых свай, которые называются лидер-лунками. Для этих целей в намеченных посредством колышков точках следует удалить верхний слой почвы вместе с травой на глубину порядка 10-15 см.

Ширина подготавливаемых лунок должна превышать диаметральный размер лопасти используемых свай примерно на 2-3 см. В принципе, можно обойтись и без такой подготовки; однако в этом случае потребуются дополнительные усилия для вворачивания опор в грунт в ходе ручных операций.

Обратите внимание на следующие детали подготовки:

При использовании в процессе работ специальных вворачивающих механизмов необходимости в обустройстве лидер-лунок, как правило, не возникает.

Не допускается намеренно выкапывать приямки под винтовые опоры и просто устанавливать их остриё в землю (даже на небольшую глубину).

Последнее требование объясняется тем, что одним из условий качественного монтажа винтовых свай является нетронутость окружающих её слоёв несущего грунта, что позволяет эффективно распределить нагрузки от дома.

Подготовка и установка свай

В целях снижения расходов на закупные строительные материалы полноценные винтовые сваи могут изготавливаться самостоятельно.

Для реализации этого решения вам необходимо будет запастись трубами соответствующего диаметра, выбор которого зависит от расчётной нагрузки на свайно-ленточный фундамент дома.

Такие самодельные сваи изготавливаются из труб достаточной толщины, поверхность которых сначала следует тщательно очистить от ржавчины, а затем покрыть специальным защитным составом.

Видео: Самодельные винтовые сваи

После этого на вворачиваемую в землю часть заострённых с одного конца трубных заготовок навариваются самодельные лопасти из металлических пластин требуемого размера и формы.

Для упрощения работы с самодельной сваей в её верхней части в стенках высверливаются два отверстия, в которых при вворачивании помещается специальный рычаг в виде мощной штанги. Эта часть винтовой опоры перед обустройством ленточного ростверка срезается посредством обычной «болгарки».

Порядок монтажа готовых металлических опор выглядит следующим образом:

Перед вворачиванием остриё сваи помещается в заранее подготовленную лунку, после чего с помощью специального рычага её винтовая часть вворачивается в грунт.

Видео: Монтаж свайно винтового фундамента

После того, как все сваи установлены на свои места, их верхние срезы выравниваются по нивелиру, а выступающие части просто срезаются «болгаркой».

Затем в полости труб заливается жидкий бетон, что повышает прочность несущего основания и обеспечивает дополнительную антикоррозийную защиту металла.

В верхней части каждой из самодельных опор привариваются металлические пластины прямоугольной формы, используемые в последствии для связки с ростверком.

При вворачивании очередной опоры следует постоянно контролировать линию вертикальности её положения.