Ювелирное обозрение

Свайный фундамент — это возможность строить здания на грунтах, не позволяющих воспользоваться никаким другим типом опорной конструкции.

Особенностью свай является способность погружаться на необходимую глубину, достигать плотных слоев грунта и обеспечивать надежное основание для построек любой категории, вплоть до самых массивных, ответственных и специфических.

Возможности свайного фундамента весьма широки, что наглядно демонстрирует количество разновидностей и вариантов конструкции опор.

Существуют мощные и тяжелые образцы, работать с которыми можно только при помощи строительной техники.

Имеются и более легкие виды, доступные для самостоятельного монтажа, например — винтовые сваи.

Типы свайных фундаментов

Классификация свайных фундаментов включает в себя множество позиций.

Они различаются по следующим признакам:

• Способ действия (висячие и сваи-стойки).
• Тип ствола (монолитные и оболочечные)
• Материал (деревянные, металлические, железобетонные)
• Способ погружения (забивные, буронабивные или винтовые).

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи:

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные. Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Какие лучше всего подходят для частного строительства

Выбор конкретной марки и размера стволов, прежде всего, производится исходя из типа и особенностей грунта.

После определения наиболее подходящей разновидности (одно-или многолопастные, длина, тип наконечника) производят выбор диаметра ствола. Расчет производится по несущей способности опоры.

Для частных домов обычно применяют стволы относительно малого диаметра:

Большие диаметры требуют значительных усилий при погружении, поэтому для частного домостроения практически не используются.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод.

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Общая схема установки свайно-винтового фундамента

Пошаговая инструкция по установке свай своими руками состоит из следующих этапов:

• Подготовительные работы. Разметка участка, проверка параллельности линий и соответствия прямым углам.
• Погружение угловых стволов.
• Установка промежуточных опор.
• Обрезка стволов. Поверхность опор должна образовать ровную горизонтальную плоскость.
• Бетонирование внутренних полостей свай для усиления прочности.
• Монтаж оголовков. Они устанавливаются на верхний торец, привариваются и служат точками крепления ростверка. Все места, расположенные рядом со сваркой или участки с поврежденным защитным покрытием сразу же подкрашиваются.

Как рассчитать количество материала?

Расчет количества опор производится по двум направлениям:

• По линиям наибольшей нагрузки.
• По несущей способности сваи.

Первый этап состоит в подсчете количества свай по всем линиям расположения наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м (чем тяжелее дом, тем ближе друг к другу надо установить опоры).

Второй этап состоит в проверке полученного числа опор. Общий вес дома вместе с расчетными дополнительными нагрузками (вес снега, мебели и бытовой техники, перекрытий, людей и т.д.) надо разделить на величину допустимой нагрузки на одну сваю.

Если полученное число меньше, чем то, что найдено на первом этапе, то расчет правильный. Если второй этап показывает большее значение, надо увеличить количество свай по линиям нагрузки.

Можно поступить проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, который весь расчет выполнит самостоятельно. Надо лишь подставить в нужные поля свои параметры и получить ответ.

Как правильно разметить места установки?

Для выполнения этой операции понадобится план первого этажа дома. Сначала отмечаются угловые точки, места примыкания несущих стен внутренние и наружные. Затем остальное количество свай равномерно распределяется по всем линиям.

Если имеются большие промежутки, предусматривают промежуточные опоры для поддержки балок перекрытия.

Как определить глубину погружения?

Определение глубины погружения опор можно делать только на основании анализа грунта и его состава. Кроме того, важным фактором является глубина промерзания грунта, выше которой сваи заглублять не рекомендуется, особенно, для ответственных (жилых) строений.

Для вспомогательных построек и сооружений (беседки, заборы, сараи и т.д.), возводимых на подходящих грунтах, минимальная глубина погружения принимается 1,5 м.

Для жилых построек рекомендуемая глубина погружения должна быть равна высоте дома. На практике она часто бывает меньше, что в первую очередь обусловлено неграмотностью или желанием сократить время строителей.

При погружении необходимо знать предельную величину сопротивления грунта и не превышать допустимых пределов, установленных заводом-изготовителем. В противном случае есть риск свернуть технологическое отверстие до момента достижения нужной глубины, что означает вывод сваи из строя и необходимость ее замены.

Погружение свай в почву

Существует два способа погружения свай:

• Ручное погружение.
• Механический способ.

Ручной монтаж допускается только для относительно тонких свай и при строительстве неответственных вспомогательных сооружений. Для жилых домов необходимо использовать строительную технику. Прежде всего, это обусловлено невозможностью качественно завинтить сваю диаметром 108 мм вручную.

Слишком велик процент отказа свай, а реверс недопустим из-за потери должной прочности соединения. Кроме того, допустимый перекос ствола по вертикали составляет всего 2°, что обеспечить вручную невозможно.

Механический способ позволяет обеспечить качественное погружение с соблюдением вертикали и заданной величины усилия. Для жилых построек допустим только механический способ, хотя рекламные объявления всячески утверждают о возможности в любых ситуациях действовать с помощью мускульной силы.

Это создает возможность для различных нарушений, когда неопытные строители начинают действовать самостоятельно и в результате получают неустойчивый и подвижный фундамент. На практике обычно используется мини-экскаватор с установленным навесным сваезаворачивателем.

Он способен погружать стволы диаметром до 159 мм на глубину до 12 м, чего в большинстве случаев вполне достаточно при частном строительстве.

Как выровнять по горизонтали

Погруженные винтовые сваи необходимо выровнять по горизонтали. Для этого устанавливается лазерный строительный уровень (нужна модель, способная обрисовать горизонтальную плоскость) на нужной высоте от поверхности почвы.

По имеющейся отметке производится подрезка всех стволов. Если какие-либо из них оказываются слишком короткими, производят предварительное наращивание.

К подрезанной части ствола (отрезается участок с технологическим отверстием) приваривается дополнительная труба, увеличивающая недостающую длину, после чего производится подрезка на общем уровне.

Все сварные швы и открывшиеся при подрезке участки металла необходимо сразу же подкрасить защитной полимерной краской. Надо выбирать непроницаемые для влаги виды или использовать битумную мастику.

Заливка бетоном

Внутренние полости свай заполняются бетоном. Это позволяет значительно усилить механическую жесткость трубы, снизить опасность коррозии внутри ствола.

Бетонирование увеличивает несущую способность ствола на треть, позволяя получить некий запас прочности фундамента, необходимый для устойчивости к возникновению непредвиденных ситуаций. Для заливки используются плотные марки бетона — М200 и выше. Заливку производят на уровень несколько меньший высоты подрезки.

В первые часы бетон в скважине просядет на несколько сантиметров, поэтому после заполнения до верха ствола насыпают сухую песчано-цементную смесь. Она впитает выдавленные при просадке частицы воды и образует пробку, запечатывающую ствол перед монтажом оголовка.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

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.

Полезное видео

В данном видео вы увидите технологию установки свайно-винтового фундамента:

Заключение

Фундамент из винтовых свай — быстрый и дешевый вариант создания основания для частных домов или вспомогательных построек. Простота монтажа и высокая скорость создания конструкции привлекают многих пользователей, но необходимость постоянного обслуживания металлических деталей является недостатком.

Если принимается решение использовать винтовые сваи, очень важно найти бригаду профессионалов, имеющих опыт работ с подобными основаниями, иначе вместо прочного и надежного фундамента появится неустойчивый частокол из недостаточно глубоко погруженных стволов.

При должном подходе и правильном соблюдении технологии такой фундамент способен выдержать около 75 лет.

Установка винтовых свай получила наибольшее распространение на территориях с проблемным грунтом. Также строения на таком основании возводятся на участках с непростым ландшафтом. Кроме того, в случае с наличием подземных коммуникаций вариант со свайным фундаментом станет оптимальным. Вантовые основы отлично подойдут для установки пристройки к дому. Установка свайного основания получила большую популярность при возведении загородных домов. Чтобы понять, как проводится монтаж винтовых свай своими руками, стоит разобраться сего особенностями.

Способы установки

Существует несколько основных способов установки винтовых изделий. Обычно она проводится двумя из них:

• вручную;
• с помощью различных механизмов.

Выбор метода определяется в зависимости от нескольких факторов. Их стоит учитывать, чтобы основа была установлена корректно:

• свойства грунта;
• удаленность коммуникаций;
• расположение грунтовых вод;
• густота застройки на данной территории.

Дальше стоит подробно рассмотреть каждый тип монтажа винтовых свай. Также следует рассмотреть их особенности.

Ручной монтаж

Если подъезд техники к месту строительства невозможен, следует проводить монтаж винтовых свай вручную. Кроме того, не следует использовать технику, если строение возводится в зоне с плотной застройкой или на территории, где требуется соблюдение режима тишины. Если необходимо установить до 10 опор, также стоит выбрать ручную установку.

Основные преимущества способа, при котором установка проводится вручную, заключаются в отсутствии необходимости использовать спецтехнику, а также в дешевизне процесса. При этом не нужно арендовать специальное оборудование, что экономит бюджет.

Монтаж производится при участии трех человек. Лучше, чтобы они были физически крепкими. Для работы необходимо иметь лопату, кувалду и уровень. Кроме того, необходимо подготовить рычажные ключи, легко заменяемые трубами.

Недостатки метода

Кроме преимуществ, метод ручного вкручивания свай имеет и определенные недостатки. В их число входят:

• Вертикальное отклонение опор. Погрешность может составлять 5 см и больше.
• Довольно часто случается, что сваи закручиваются не полностью, поскольку человеческих ресурсов просто не хватает. Это скажется на глубине завинчивания элементов.
• Фундамент ограничивается определенным пространством.
• Опоры могут выполняться диаметром 108 мм м больше.

Если такие недостатки не являются существенными, можно устанавливать винтовой фундамент своими руками, не привлекая специальную технику.

Механизированный монтаж

Если ручное завинчивание свай невозможно, следует выбрать механизированную установку. Для этого потребуется привлечь специальную технику – бурильную установку. Благодаря применению техники опоры могут быть вкручены даже в самые плотные слои земли.

Использование устройства позволяет проводить монтаж винтовых свай в соответствии с нужными параметрами. Также при использовании бурильной машины отклонение по вертикали будет минимальным. Установка для закручивания элементов больше оправдана в тех случаях, когда используются элементы довольно большого диаметра.

При помощи такого агрегата основание устанавливается в условиях ограниченного пространства. К примеру, техника используется в тех случаях, когда места для рычагов ручной прокрутки недостаточно. Также при использовании специального оборудования для монтажа винтовых свай выдерживается точная глубина установки.

Стоит обратить внимание, что вне зависимости от метода монтажа винтовых свай крепление ростверка на них будет оптимальными решением.

Инструкция по монтажу

Устанавливаются винтовые сваи по определенным правилам. К примеру, перед началом работ следует основательно подготовиться. Для начала размечают участок, где будет проводиться монтаж винтовых опор. Затем необходимо изучить грунт и в соответствии с его характеристиками выбрать тип вертикальных опор. Также необходимо отметить места установки свай. После этого устанавливаемые элементы обрабатывают антикоррозийными средствами.

Особенности ручного монтажа

При ручном монтаже следует соблюдать определенные правила. Перед монтажом каждой сваи на отмеченном месте необходимо просверлить отверстие. Такой процесс осуществляется с использованием дрели. Лунки проделываются при помощи лопаты. Затем в отверстия устанавливают сваи, замеряют их вертикальность и закручивают до нужного уровня.

Чтобы закрутить сваю понадобится использовать металлический стержень. Также может пригодиться лом. Их вставляют в специальные отверстия. На него с двух сторон надевают трубы и начинают вращать конструкцию. Ручная закрутка осуществляется по часовой стрелке. Работы выполняется до достижения определенной отметки на сваях. Вращение следует выполнять вдвоем. Третий человек понадобится для контролирования вертикальности элемента при помощи уровня.

Основа дома должна отличаться максимальной надежностью. Именно поэтому сваи заливаются бетоном. Как только он застынет, можно приваривать к сваям оголовники. Швы, оставленные после работы сварочным аппаратом, следует защитить от коррозии.

Установка винтовых свай не занимает много времени. Каждый элемент опоры отнимет не больше получаса. Стоит помнить, что заглубление осуществляется минимум на 1,5 м. Такая отметка определяет средний уровень промерзания почвы.

Тонкости механической установки

Для механизированного монтажа потребуется привлечь специальную технику – машину с буровой установкой. Она оборудуется гидровращателями. Это позволяет ввинчивать в грунт крупнокалиберные сваи. Если проводится установка опор малого и среднего диаметра, можно воспользоваться сваекрутом. Это устройство представляет собой довольно компактное приспособление.

Винтовые опоры погружаются за счет работы гидравлических моторов. Они могут эксплуатироваться на разной мощности. Использование каждого из устройств позволяет ставить сваи на нужное место достаточно быстро и удобно. Глубину следует выверять особенно тщательно. За точностью установки следит автоматика. Также за счет их работы обеспечивается перпендикулярность опор.

Выводы

Процесс установки винтовых свай не отличается большими сложностями. Вся работа выполняется в течение 2-3 суток. Опоры необходимо попеременно подвергать расчетным нагрузкам. Для груза применяются муфты и лебедки. При монтаже ростверка основу необходимо доработать. Правильное выполнение работ обеспечит устойчивость и долговечность строения. Как устанавливать сваи своими руками, показано на видео:

Перед монтажом винтового фундамента не надо проводить никакой подготовки. Он монтируется прямо в грунт, что весьма удобно. Однако важно правильно установить винтовые сваи, чтобы фундамент прослужил долго. В особенностях технологии можно разобраться по видеоматериалам.

В этом видеоматериале рассказано, как делается винтовой фундамент с ростверком из монолитной железобетонной плиты, какие у него преимущества, когда следует применять, как правильно сделать:

Это видео об устройстве монолитного фундамента на винтовых сваях. Автор подробно рассказывает, как уложить арматуру, как залить бетон:

А здесь подробно о технологии вкручивания винтовых свай:

Если вас интересуют плюсы и минусы винтовых свай, то смотрите следующий ролик. Здесь, кроме всего прочего, рассказано о регулируемых оголовниках:

Автор расскажет об особенностях устройства винтового фундамента, его преимуществах и недостатках, расчете количества винтовых свай, несущей способности фундамента. Примечательно, что он также отмечает ошибки, которые приводят к осадке винтового фундамента:

Если винтовой фундамент не оправдал ваших надежд или пришел в негодность, его можно заменить на свайный с бетонным ростверком. Посмотрите, как это делается: