Свайный фундамент: установка своими силами, пошаговая инструкция

Фундамент является основной частью любого здания или сооружения. Передавая нагрузку на основание, он одновременно защищает здание от грунтовых вод. Существует несколько видов, но наиболее эффективным методом для защиты от влаги, содержащейся в грунте, является установка свайного фундамента.

Дом на сваях — зачем это нужно?

Дома на свайных фундаментах строят в последнее время всё чаще, и причин тому несколько. Вот основные:

  1. Часто вид грунта не позволяет применить иной вид фундамента, либо его строительство становится неоправданно дорогим в заданных условиях.
  2. Место для строительства подвержено периодическим подтоплениям, например, паводковыми водами. Высокие оголовки свай обеспечат в этом случае расположение дома высоко над уровнем воды.
  3. Архитектурный облик здания, приподнятого над землёй, может быть своеобразным и эффектным.
дом на свайном фундаменте
Дом на свайном фундаменте

Разновидности фундаментов

При всем разнообразии существующих свайных фундаментов, по способу изготовления их можно разделить на три разновидности:

  • забивные;
  • буронабивные;
  • винтовые.

Забивные

Забивными называют сваи, которые погружают в грунт, вбивая или вдавливая. Они являются готовыми изделиями, выполненными чаще из железобетона. Чтобы погружение происходило легче, нижние концы выполнены в форме острия или клина.

забивные сваи для фундамента
Забивные сваи для фундамента

Применяют такие сваи в том случае, если устройство других фундаментов невозможно. Причиной тому может быть активное вымывание или выветривание грунта, наличие высоко расположенных грунтовых вод, присутствие плывунов или зыбучих грунтов.

Забивные сваи применяют по результатам геологических изысканий в том случае, если под слоем неблагоприятных грунтов имеются более прочные — скальные или обломочные. Сваи в этом случае погружают, пока не упрутся в такое основание.

Одна из разновидностей забивных свай — висячие. В этом случае фундамент удерживается на одном уровне, не проседая, за счёт сил трения боковых поверхностей свай в грунте. Чем меньше несущая способность основания, тем больше свай требуется. Бывает, что из-за небольших размеров здания их погружают как бы «вдогонку» друг другу, чтобы обеспечить нужный  размер боковой поверхности. Погружение происходит «до проектного отказа», то есть пока реакция на удар не превысит необходимую несущую способность сваи по проекту.

забивка железобетонных свай
Забивка железобетонных свай

Для частного домостроения забивные сваи почти не применяют, поскольку такие фундаменты неоправданно дороги. Высока цена самих железобетонных изделий, а также стоимость использования специальных машин и механизмов для погружения свай.

Буронабивные

Как следует из названия, буронабивные сваи — результат бурения шурфов, в которые впоследствии набивается бетонная смесь. В некоторых случаях такие сваи армируют стальными стержнями. Бурение проводят до глубины, на которой залегают грунты с более высокой несущей способностью, чем у поверхности.

В процессе бурения берут пробы, которые исследуют на предмет возможности использования грунта в качестве основания под фундамент. В самой нижней точке бурения иногда проводят утолщение бурового канала. Это позволяет увеличить площадь опирания сваи на грунт, обеспечивая меньшее давление.

установка буронабивных свай
Установка буронабивных свай

Свайно-винтовые

Свайно-винтовые фундаменты устраивают путём вворачивания специальных стальных изделий. Такие сваи представляют собой полую трубу, на нижнем конце которой выполнены лопасти, предназначенные для завинчивания изделия. При вращении трубы лопасти врезаются в грунт, постепенно заглубляясь. При достижении отметки, на которой лопасти, опираясь на основание, смогут воспринимать и нести нагрузку, «возложенную» на сваю, завинчивание прекращается. Для увеличения несущей способности сваи лопастей может быть несколько.

Сваи могут быть разного диаметра и применяются в зависимости от нагрузки. Она определяется расчётом и может принимать значения в широком диапазоне. В большей степени нагрузка зависит от назначения здания или сооружения.

Все сваи соединяют ростверком, обычно изготавливаемым из металлического профиля.

свайно-винтовой фундамент
Свайно-винтовой фундамент

В настоящее время установка винтового фундамента — наиболее распространённая технология в частном домостроении. К тому же, устройство его для дома с небольшим весом экономически выгодно и не очень трудоёмко. Возможность без сложного оборудования выполнить работы своими руками стимулировало появление множества предложений на рынке. Именно поэтому стоит подробнее рассмотреть технологию устройства свайного фундамента под дом на примере винтового.

Вначале нужно подробно изучить плюсы и минусы, чтобы принять правильное решение о возможности строительства дома на таком фундаменте.

Достоинства свайно-винтового фундамента:

  1. Высокая скорость возведения.
  2. Небольшая стоимость.
  3. Допустимость монтажа на местности с любым рельефом.
  4. Возможность возведения в любое время года.
  5. Нет необходимости выполнять большие объёмы земляных работ, а иногда не требуется даже снимать растительный слой.
  6. Возможность в большинстве случаев выполнить работы самостоятельно, без привлечения специалистов и применения механизмов, достаточно одного-двух помощников.
вкручивание свай
Вкручивание свай

Недостатки у такого вида фундамента тоже есть:

  1. Металлические сваи подвержены коррозии, а качественная противокоррозионная обработка или применение коррозионностойких материалов существенно увеличивают стоимость.
  2. Если выполнять монтаж свайно-винтового фундамента своими руками, не исключены неточности при погружении, ведь контролировать вертикальное положение сваи и одновременно крутить ворот очень сложно.
  3. Невозможно погружение винтовых свай без применения специальной техники в ограниченном пространстве, например, если рядом находится здание или сооружение, так как нужно свободное пространство вокруг сваи в радиусе, равном размеру плеча ворота.
  4. Устройство свайно-винтового фундамента неприменимо на скальных и затруднено на вечномёрзлых грунтах.
  5. С осторожностью нужно применять сваи при устройстве фундаментов в местах, где ранее были какие-либо сооружения, так как оставшиеся в земле остатки старого фундамента значительно осложнят работу.
  6. Лёгкость изготовления винтовых свай вызвало появление на рынке большого количества некачественных изделий, применение которых для устройства фундамента невозможно.
вкручивание винтовых свай с помощью специальных приспособлений
Вкручивание винтовых свай с помощью специальных приспособлений

Подготовка к монтажу

Перед возведением свайно-винтового фундамента необходимо провести расчёт количества свай нужных размеров для будущего здания, приобрести изделия, подготовить необходимый инструмент и материалы. Кроме свай, потребуются песок, щебень, цемент, арматура. Готовый фундамент нужно защитить от воздействия окружающей среды, поэтому необходимо заранее выбрать способ обработки металлических оголовков и ростверка.

Расчёт

Для определения количества свай необходимо знать свойства грунта, в который их будут монтировать, и общую нагрузку на фундамент. Диаметр сваи выбирают в зависимости от назначения здания.

Свойства грунтов можно определить геологическим методом — бурением скважин и взятием проб грунта на разных глубинах. Каждую пробу необходимо испытать в лабораторных условиях и определить несущие свойства. Такой метод точен, но при индивидуальном домостроении неоправданно дорог и длителен.

бурение для определения свойств грунта
Бурение для определения свойств грунта

Проще провести пробное вкручивание одной сваи, приобрести которую можно заранее. Этот метод основан на том, что пласты грунта на небольшой площади располагаются на одной глубине. При вкручивании пробной сваи можно установить наличие прочного глинистого грунта и определить его глубину. В зависимости от этой величины выбирается длина сваи.

Диаметр влияет на несущую способность сваи как элемента фундамента и на её собственную прочность. Выбрать его можно по таблице:

 

Назначение здания или сооружения

Требуемый диаметр винтовой сваи

Допустимая нагрузка на сваю

лёгкий забор по металлическим столбам из досок, штакетника, сетки

57 мм

До 1,5 т

тяжёлый забор по каменным или кирпичным столбам из профилированного стального листа, металлического штакетника;

лёгкие сооружения — беседки, террасы, навесы

76 мм

1,5–3,0 т

вспомогательные постройки — сараи, дровяники, бани, сооружения для содержания животных

89 мм

3,0–5,0 т

жилые дома из дерева — каркасные, рубленые или щитовые

108 мм

5,0–7,0 т

Нагрузка на фундамент определяется сложением массы всех строительных конструкций здания, предполагаемого веса полезной нагрузки — имущества жильцов и оборудования дома, а также снега, лежащего на кровле зимой.

При самостоятельном строительстве домов и дополнительных построек вес строительных конструкций можно определить, пользуясь данными из таблицы:

Стены деревянные каркасные с утеплением толщиной 150 мм

30–50 кг/м2 стены

Перегородки из гипсокартона или вагонки толщиной 80 мм без шумоизоляции

27,2 кг/м2

Перегородки из гипсокартона или вагонки толщиной 80 мм с шумоизоляцией

33,4 кг/м2

Деревянное перекрытие по балкам высотой до 200 мм с утеплителем

100–150 кг/м2

Кровля с покрытием из металлочерепицы

40–60 кг

Кровля с покрытием из керамической черепицы

80–120 кг

Кровля с покрытием из битумной (гибкой) черепицы

50–70 кг

Собственный вес фундамента (одной сваи)

 

ø108 мм длиной 1,65 м

22 кг

ø108 мм длиной 9 м

95 кг

ø89 мм длиной 1,65 м

14 кг

ø89 мм длиной 9 м

60 кг

Вес полезной нагрузки рассчитывают по норме: 150 кг на 1 м2 полезной площади здания. В этой площади учитывают жилые и технические помещения, веранды, террасы, балконы, лоджии. При подсчёте площади необходимо принять в расчёт количество перекрытий, на которых расположены этажи и мансарды.

расчет свайного фундамента
Расчет свайного фундамента

Снеговую нагрузку рассчитывают по нормативам, приведённым в СП 20.13330.2011, СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». Для примера, в Ленинградской области вес снегового покрова рассчитывается по норме 180 кг/м2. При этом в расчёт нужно брать всю площадь кровли, учитывая свесы.

Рассчитав максимальную нагрузку на фундамент, определяют количество свай. К примеру, для жилого дома, полный вес которого составит 100 т, нужно не менее 20 свай диаметром 108 мм, а для постройки бани весом 20 т — достаточно 6–8 свай диаметром 89 мм.

Выбор комплектующих

Все изделия для устройства свайно-винтового фундамента изготавливают с учётом требований ГОСТ со строго нормированными размерами. При всем многообразии марок и моделей, сваи подразделяют на два вида — изделия с наваренными или литыми лопастями.

винтовые сваи для фундамента с литыми лопастями
Винтовые сваи для фундамента с литыми лопастями

Лопасти, изготовленные при помощи сварки, менее пригодны для устройства фундамента, и вот почему:

  1. Материал лопасти и трубы при нагревании сварочной дугой или газовой горелкой меняет свойства. И если его прочность ещё может удовлетворять требованиям, то коррозионная стойкость значительно уменьшается.
  2. Металл, из которого изготавливают лопасть, имеет толщину всего 5 мм, и поэтому лопасти могут сминаться при встрече с препятствиями — крупными камнями, корнями больших деревьев. В результате, вкручивать сваю, соблюдая вертикальное положение, будет очень трудно.
  3. Сварной шов, выполненный некачественно, может разрушиться ещё при погружении, и тогда лопасть оторвётся и закрутить сваю будет невозможно. Если же шов не выдержит нагрузки в процессе эксплуатации фундамента, то свая просядет, что вызовет неравномерную осадку фундамента.

Сваи со сварными наконечниками пригодны для сооружения фундаментов неответственных сооружений — навесов, беседок, заборов.

При строительстве жилых домов или хозяйственных построек лучше применять сваи с лопастями из литого металла толщиной 13 мм. Такие наконечники лишены всех недостатков сварных изделий, их с успехом применяют для устройства прочных, надёжных фундаментов.

Толщина металла свай может быть разной. Тонкостенные изготавливают из труб с толщиной стенки до 3,5 мм. Изделия размером от 3,5 мм до 6,0 мм считаются сваями средней толщины стенки, а выше 6,0 мм — толстостенными.

При самостоятельном устройстве свайного фундамента рекомендуется применение изделий с одной лопастью. При большем количестве усилие закручивания возрастёт и для погружения сваи потребуются специальные машины и механизмы.

сваи с одной лопастью
Сваи с одной лопастью

При выборе свай для фундамента нужно обратить внимание и на обработку материала антикоррозийными составами. Надо учитывать, что такая обработка эффективна только при использовании свай на мягких грунтах. В относительно твёрдых — покрытие при вкручивании может просто стереться о частицы пород. В этом случае применяют сваи, обработанные более совершенными методами, например электрохимическим.

При выборе свай нужно учитывать и цену, но она не должна иметь решающее значение. Ведь в стремлении реализовать продукцию, у недобросовестных производителей за снижением цены непременно следует и ухудшение качества. В настоящее время цены варьируются от 800 рублей за сваю диаметром 57 мм, длиной 1500 мм до 3500 рублей за сваю диаметром 108 мм и длиной 6000 мм.

винтовые сваи
Винтовые сваи

Необходимый инструмент

Для устройства фундамента на винтовых сваях потребуется следующий инструмент:

  • лопата;
  • ворот для закручивания свай (обычно продаётся вместе со сваями);
  • угловая шлифмашина с отрезными кругами;
  • сварочный аппарат;
  • глубинный уплотнитель для бетонной смеси;
  • молоток;
  • рулетка;
  • отвес;
  • гидравлический уровень.
инструменты для установки свай
Инструменты для установки свай

Для обработки защитными составами готового фундамента могут потребоваться кисти или распылители.

Порядок монтажа

Весь монтаж свайного фундамента можно условно разделить на несколько этапов. Точное выполнение каждого из них обеспечит отсутствие непредвиденных трудностей при выполнении следующих работ.

Подготовка поверхности

Установка свайного фундамента начинается с разметки мест для свай. Сваи обязательно должны располагаться под углами здания, а также в местах пересечения перегородок. Остальные изделия равномерно распределяют по периметру и площади.

На участках со сложным рельефом для разметки необходимо использовать не только рулетку, но и отвес, чтобы получить точную вертикальную проекцию плана здания.

разметка под фундамент
Разметка под фундамент

Если в здании не предусмотрен подвал, то объём земляных работ ничтожен. Грунт, появившийся в результате установки свай, можно просто разровнять лопатой. Если в здании планируется любое подпольное помещение, придётся часть грунта под домом выбирать и вывозить. Как вариант, использовать его для подъёма уровня вокруг здания.

Установка

На размеченных местах штыковой лопатой отрывают небольшие лунки для лучшего позиционирования сваи на поверхности грунта. После этого в лунку вставляют конец с лопастью и вворачивают. Обычно в этом процессе участвуют два работника. Необходимо постоянно, особенно в начале погружения, проверять вертикальность установки изделия при помощи отвеса, а при необходимости корректировать положение сваи.

При достижении заданной глубины вращение прекращают. После завинчивания всех свай наносят мелом на оголовках отметки, соответствующие положению ростверка. Для этого пользуются гидроуровнем.

проверка установки свай
Проверка установки свай

Обрезка и бетонирование

Угловой шлифмашиной сваи обрезают на отмеченном уровне. После выравнивания оголовков внутрь свай заливают бетонную смесь, которую обязательно трамбуют вибратором-уплотнителем. При необходимости можно погрузить в сваю несколько арматурных прутьев. В этом случае частично применяют технологию устройства набивных свай для увеличения прочности фундамента. Бетон, заполняя внутреннее пространство сваи, вытесняет воздух. Цемент, входящий в состав бетона, — щелочной материал, он отлично защищает от коррозии металл сваи. Если же при воздействии агрессивной среды грунта металл начнёт разрушаться, фундамент ещё долго простоит на образовавшихся бетонных «сердечниках».

Обустройство ростверка

После бетонирования все сваи соединяют ростверком, который приваривают к оголовкам. При этом дожидаться отвердения бетона совсем необязательно. Ростверк располагают под будущими стенами здания, а также под перегородками и несущими стойками.

монтаж ростверка свайного фундамента
Монтаж ростверка свайного фундамента

Защита конструкции

После того, как все сваи обварены, защищают от внешних воздействий наземную часть фундамента. Для этого используют грунтовки и составы для наружных работ по металлу.

Экономическая выгода самостоятельной постройки

Обладая знаниями и опытом в выборе материалов и проведении работ, можно существенно снизить финансовые затраты на устройство фундамента, если возводить его самостоятельно. Как показывает практика, специализирующиеся на строительстве домов организации закладывают в стоимость объектов расходы, превышающие стоимость материалов почти в два раза. Нетрудно посчитать, что цена для заказчика при этом возрастает в 2–3 раза по сравнению с работами, выполненными своими руками.

свайно-винтовой фундамент своими руками
Свайно-винтовой фундамент своими руками

В связи с внедрением технологий, позволяющих строить экономичные быстровозводимые индивидуальные дома, свайные винтовые фундаменты стали востребованы заказчиками. При относительно небольшой стоимости, в частном домостроении они с успехом могут конкурировать с дорогими бетонными, нисколько не уступая последним в прочности, надёжности и долговечности.

Комментарии 0
Загрузка...