Свайный фундамент. плюсы и минусы готовых конструкций

Пошаговая инструкция по монтажу своими руками

Рассмотрим порядок действий при создании свайно-винтового фундамента.

Работы ведутся поэтапно, последовательность действий имеет строго определенную очередность:

Подготовка

Свайно-винтовой фундамент имеет важную особенность — он может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания (планировки).

Возможно строительство на склонах или в складках, что позволяет эффективно использовать неудобные с точки зрения традиционного строительства участки. Поэтому подготовительные работы можно свести к очистке участка от растений, посторонних мешающих предметов.

Произвести разметку,все точки установки свай отметить колышками. Затем на местах установки делаются небольшие (до 30 см) углубления, которые облегчают вход лопастей в грунт.

Плодородный слой почвы создает заметное сопротивление из-за обилия корней, стеблей растений и прочих препятствий, поэтому его лучше удалить.

Погружение свай

Установка винтовых свай производится либо вручную, либо механическим способом. Ручной монтаж возможен при наличии относительно мягкого грунта без техногенных включений или скальных обломков.

Диаметр стволов, доступный для ручного погружения, ограничен 87 мм.

Наиболее распространенные сваи диаметром 108 мм часто оказываются слишком трудны из-за высокого сопротивления грунта.

Машинный способ позволяет получить качественный монтаж винтовых свай, с соблюдением определенного угла, усилия завинчивания и глубины.

Мощность строительной техники позволяет свободно работать со сваями до 159 мм диаметром, чего вполне достаточно для строительства частного дома довольно большого размера.

Погружение свай производится на заранее заданную глубину. Обычно она определяется уровнем залегания плотных слоев, или сила сопротивления грунта превышает допустимое для данного ствола усилие, срывающее технологическое отверстие.

Свая, достигшая нужной величины сцепления с грунтом, вращается с большим усилием или вовсе прекращает это делать.

Пытаться продолжать вращение нельзя — сварка может не выдержать, лопасти оторвутся и свая станет неспособной к выполнению своих функций.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
При установке винтовых свай запрещается делать реверс — пытаться выкрутить ствол обратно. Это ослабляет сцепление лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения в этом месте.

Обвязка

После установки всех свай выполняется подрезка. Это процедура, позволяющая подогнать высоту торчащих из грунта стволов к единому уровню, образовать из них ровную горизонтальную плоскость.

Устанавливают лазерный уровень с функцией построения плоскостей на необходимой высоте и отрезают лишние участки труб.

После подрезки внутренние полости свай заполняют бетоном, повышая их прочность.

Затем производят монтаж обвязки (ростверка) — пояса, соединяющего все сваи в единую систему и одновременно служащего опорным элементом для стен дома. Обрезанные верхушки накрываются оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются металлические или деревянные балки.

Для фиксации на площадках имеются технологические отверстия под болтовые соединения.

ВАЖНО!
Иногда обвязка и ростверк представляют собой разные элементы. Обвязка выполняется ниже уровня монтажа ростверка и соединяет между собой все сваи, образуя систему наподобие решетки

Используются металлические отрезки швеллера или двутавра, приваренные к стенкам стволов.

Преимущества и недостатки

Типы свайного фундамента разделяют в первую очередь по способу устройства на забивные, набивные и винтовые. Каждая модель конструктивного элемента характеризуется своими особенностями.

К общим достоинствам всех типов свай следует отнести следующие:

1. Применимость для всех типов грунтов и рельефов любой сложности. Там, где закладка ленточного или плитного основания будет неэффективной или нецелесообразной, используют опоры.

   Свайные фундаменты можно строить на неустойчивых, переувлажненных грунтах, участках с риском оползней или подтопления, заболоченных территориях, а также на склонах и впадинах.

2. Экономическая целесообразность. Закладка одиночных силовых элементов, связанных в единую конструкцию обвязкой, обходится на 30–40 % дешевле, чем строительство плитного или ленточного заглубленного основания.
3. Возможность подобрать силовой элемент для любых условий. Популярность свайной технологии обусловила рост предложений от производителей свай. Сегодня можно подобрать опоры с несущей способностью от 0,8 до 15 и более тонн, а для глубокой закладки используются составные элементы.
4. Небольшой объем земляных работ. Если в случае с заглубленным ленточным или плитным основанием нужно рыть котлован на проектную глубину, то для устройства набивных свай достаточно пробурить скважины в грунте, а забивные и винтовые столбы погружаются в почву посредством силового воздействия.

Недостатки свайной технологии:

1. Сложность инженерных расчетов. Технология свайного фундамента может удовлетворить практически все гидрогеологические и проектные условия, но для этого потребуется провести ряд инженерных вычислений. Перед проектированием конструктору необходимо изучить нормативные требования к строительству фундаментов, что учесть возможные нюансы для каждого типа опор.
2. Трудоемкость работ по обустройству подвальных помещений. Организовать строительство подземных помещений в пространстве между силовыми элементами возможно, но это приведет к значительному удорожанию проекта, которое практически перекроет выгоду от применения свайной технологии.

Для частного дома

Частные жилые дома и коттеджи отличаются сравнительно небольшим весом по сравнению с многоэтажками и промышленными объектами. Эта особенность позволяет отказаться от закладки дорогостоящего железобетонного ленточного или плитного основания в пользу заводских или самодельных свай.

Преимущества свайной технологии для частного строительства:

• возможность закладки фундамента своими руками (винтовые, набивные сваи);
• при необходимости доступны способы усиления основания (при строительстве пристроек, увеличении этажности, замене перекрытий в доме и т.д.);
• ремонтопригодность.

Почему не стоит строить частный дом на свайном фундаменте:

• значительные теплопотери за счет подъема дома над уровнем земли;
• трудоемкая процедура инженерных расчетов;
• на участке наблюдается высокая сейсмическая активность.

Разных видов свай

Выбор свай основывают на результатах гидрогеологических изысканий грунта, а также инженерных расчетов по проектным нагрузкам. Сравнительная таблица по плюсам и минусам для различных типов силовых конструкций:

Тип опор	Преимущества технологии	Недостатки технологии
Забивные железобетонные	повышенная несущая способность (до 20 т); долгий срок службы (более 100 лет); стойкость к коррозии.	необходимость применения спецтехники для заглубления в грунт; появление динамических нагрузок и вибрации, действующих на грунт и ближайшие постройки.
Забивные стальные	широкий выбор моделей с различными конфигурациями и характеристиками; высокий эксплуатационный ресурс.
Забивные деревянные	дешевизна и доступность материала; экологическая чистота.	ограниченная грузоподъемность; сравнительно короткий срок службы; подвержены воздействию почвенной влаги.
Буронабивные	большая несущая способность; продолжительный срок службы; изготовление ручным способом.	большой расход бетона; сложно рассчитать несущую способность; необходимо укреплять стенки от обрушений.
Винтовые металлические	относительная дешевизна; высокая грузоподъемность; возможность монтажа своими руками; возможность повторного использования.	подверженность коррозийным процессам; недопустимость заглубления в грунт с каменистыми включениями, которые могут повредить лопасти.
Винтовые железобетонные	прочнее металлический винтовых свай и удобнее при монтаже, чем забивные ж/б аналоги; не подвержены коррозии.	имеют значительный вес; сложно выдержать соосность при монтаже.

Виды свай, используемых для фундамента

На сегодняшний день различают несколько видов свай, которые могут использоваться для возведения свайного фундамента. Среди них:

• Забивные сваи.
• Винтовые сваи.
• Буронабивные сваи.

Рассмотрим каждый из данных видов подробнее.

Забивные сваи

Данный вид свай придает фундаменту наибольшей устойчивости. Все дело в том, что во время проектирования будущего строения, проектировщики рассчитывают будущий вес здания и разделяют его между всеми сваями. Во время их установки на каждую сваю воздействует такая сила, которую потом ей придется выдерживать. Когда свая перестанет уходить в землю, это может означать то, что она достигла того грунта, на котором строение уже может выстоять.

Дополнительной устойчивости сваи придает уплотненный вокруг нее грунт. Забивать такого рода сваи можно лишь с использованием специального пневматического молота, который в частном домостроении использовать очень дорого. Именно поэтому данный вид сваи не рекомендуется для самостоятельного возведения такого фундамента.

Винтовые сваи

Данный вид сваи представляет собой обычную стальную трубу, на конце которой приварены элементы, которые напоминают резьбу. По сути, такой вид сваи можно сравнить с саморезом, то есть они вкручиваются в землю по тому же принципу что и саморез. Благодаря своим лопастям на концах, увеличивается площадь опоры, что в свою очередь увеличивает прочность и надежность конструкции. В случае если грунт на месте строительства недостаточно плотный и даже неустойчивый, то могут использоваться сваи, на которых по всей их длине приварены лопасти.

Данный вид свай можно использовать как для частного строительства, так и индустриального. Ввинчивать сваи можно как вручную, так и с использованием специальной для этого техники. В случае вкручивания сваи самостоятельно, для этого потребуется несколько крепких человек

Как правило, на другом конце сваи, есть два отверстия, которые позволяют соединить их с техникой для закручивания, при этом, очень важно, чтобы при закручивании сваи она располагалась строго вертикально. Когда свая полностью вкручена до нужного уровня, в трубу сваи заливается бетон и приваривается оголовок, на который в дальнейшем устанавливается ростверк

Следует отметить и некоторые недостатки таких свай:

• Винтовой фундамент требует точного расчета глубины залегания прочного грунта, в противном случае свая не будет устойчива, особенно во время пучения грунта.
• Сваи должны иметь качественные сварные швы, иначе в процессе завинчивания сваи, лопасти могут оторваться или повредиться. Это может привести к потере несущей способности.
• Сваи должны быть покрыты качественным слоем заводской краски, иначе некачественное покрытие может привести к возникновению коррозии.

Буронабивные сваи

Данный вид свай довольно часто применяется в частном домостроении. Для того чтобы их выполнить требуется сделать ручным буром скважины для свай, после чего выполняется опалубка в случае неплотного грунта, который осыпается.

Такие свай гидроизолируют с помощью рубероида или любого другого изолирующего материала (можно использовать асбестоцементные трубы), армируются, после чего бетон заливается прямо в скважину. Сваи устанавливают по всему периметру будущего фундамента, то есть по углам, вдоль наружных и внутренних стен. Количество свай зависит от общего веса будущего строения.

Среди минусов данных свай можно отметить невозможность точно определить достигла ли свая твердого грунта или нет.

Ленточно-свайный фундамент

Данная структура дает возможность снизить затраты на строительные работы и увеличить прочность постройки

Свайный фундамент с лентами – это такой вид монолита, который идеально подходит для таких почв, как пучинистых и слабых. Отличительная черта проявляется в том, что стены давят на сплошную ленточную основу, а прочность контакта с твердыми породами земли создают сваи, которые монтируются на глубине.

Данная структура дает возможность снизить затраты на строительные работы и увеличить прочность постройки.

Техническое описание

В данной конструкции лента отвечает за разделение нагрузки равномерно, чем защищает здание от деформации

В данной конструкции лента отвечает за разделение нагрузки равномерно, чем защищает здание от деформации. Сваи же стабилизируют цепкость постройки к твердым почвам, что защищает здание от оседания и перекосов при сезонных сдвигах грунта.

Такое соединение элементов в основании дает возможность даже на подвижном земельном участке возвести устойчивое и прочное здание, которому не страшны климатические особенности почвы. Наиболее частое применение такого фундамента наблюдается в местах болотистых грунтов, которые характерны влажным климатом и высокими грунтовыми водами.

Разновидность

Именно особенности данной комбинации способствуют высокой прочности и защищенности от сдвигов почвы

Такой фундамент бывает трех видов:

• Имеющий свайный винт. В данном случае применяют сваи из металла, которые имеют лопасти определенных размеров. Монтируются в землю своими руками или специализированной техникой. Чтобы продлить эксплуатационный период их жизни рекомендуется обрабатывать грунтовкой или специальной краской для защиты.
• Буронабивные сваи. Монтируются на территории строительства, поэтому их цена намного ниже. Первое, что требуют данные детали – это скважину определенного размера не ниже уровня замерзания почвы. Принцип возведения заключается в армированном заборе воды, который заливают раствором бетона.
• Свайный фундамент из набивных элементов. Отличается своей конструкцией. Ее схема заключается монолитной ленте из железобетона, на которую устанавливаются все сваи.

Плюсы основания такой комбинации

Свайно ленточный фундамент имеет такие плюсы в своей функциональности:

Скорость постройки. Данный фундамент возводится в считанные сроки. Это благодаря неглубокому внедрению ленты и легкости установки свай.

• Низкая стоимость. Данное основание не требует особых затрат, например, как глубинное ленточное. Стоит отметить, что итог работы практически ничем не отличается.
• Непотребность в коррекции при правильном расчете. А ремонт в таком случае не пригодится лет десять, ведь устройство не поддается влиянию вод, сыпучести и пучности почвы.

Минусы свайно ленточного фундамента

Здания, которые основываются на таких фундаментах, имеют ряд недостатков. Итак, минусы конструкций:

• Невозможность возведения подвального или цокольного помещения. Для таких целей ленточная часть должна погружаться ниже в землю.
• Существует дополнительная потребность утепления напольного покрытия, так как грунт может замерзать.

Советы по выбору фундамента

Как правило, рассматривая плюсы и минусы того или иного типа фундамента, мы хотим узнать, стоит ли его использовать для своего будущего строения, будь то дом, гараж или какая другая постройка.Так вот Вам несколько советов, которые помогут сделать выбор в пользу свайно-винтового фундамента, а может быть и переубедить Вас его использовать:1. В случае, когда на строительном участке грунт оставляет желать лучшего, а твердые породы расположены очень глубоко(6-8м), затраты на свайно-винтовой фундамент значительно увеличатся, потому что придется наращивать сваи. В этом случае попробуйте рассчитать другой тип фундамента, например, плитный с ребрами жесткости. Возможно, что он будет дешевле.2. Винтовые сваи лучше покупать у проверенных производителей, помните — значительно сэкономив на сваях, Вы можете, так же значительно, потерять на качестве, что будет более плачевно.3. При выборе размера и типа винтовых свай, стоит учесть, что нагрузка, которую они выдерживают, зависит не только от самих свай, но также напрямую от типа грунта, в котором будет расположено их основание.4

Хоть металл влагу из грунта впитывать не может, но она все же очень пагубно на него действует, поэтому при выборе винтовых свай, обращайте особое внимание на качество антикоррозийного покрытия.5. Частично изучить грунт, в который будет закладываться фундамент, можно попробовать самостоятельно, выкопав яму глубиной около 2 метров

Только не копайте в месте установки свай, потому что после того, как яма будет закопана, грунт в том месте будет насыпной, а закладывать основание сваи в насыпном грунте грозит значительными проблемами.6. При изучении основных достоинств и недостатков  такого типа как свайно-винтовой фундамент, нельзя судить и делать выбор по одному или нескольким критериям, необходимо досконально изучить все стороны данного вида и сравнить их с другими фундаментами, подходящими для Вашего строения.

Конструктивные особенности

Конструкция основания на сваях зависит от нескольких факторов:

• способ создания и тип свай;
• глубина установки опоры;
• способ расположения опор под строением;
• тип действия сваи;
• вид ростверка.

Как устроено основание на опорах? Свайный фундамент с ростверком состоит из следующих элементов:

• внешние (расположенные по периметру или вынесенные за него) и внутренние сваи;
• каркас из арматурных стержней;
• ростверк.

Сама же свая – это бетонный или металлический стержень, заглубляемый в землю для поддержания строящегося над ним здания. Таких свай может использоваться несколько – от 4 и более. Оптимальный средний размер такой опоры составляет 3-6 метров в глубину.

Размещаться они могут:

• одиночно, будучи отдельно стоящими опорами;
• ленточно, располагаясь под стенами в один или несколько рядов;
• кустовым методом, при котором сваи устанавливают под колонной остова.

Специалисты выделяют следующие плюсы и минусы свайного фундамента:

• легкость строительства;
• возможность соорудить фундамент самостоятельно;
• обустройство основания для строения на неустойчивом грунте;
• низкие денежные затраты;
• краткие сроки строительства.

Легкий и недорогой свайный фундамент недостатки имеет тоже значимые:

• основание на сваях не подходит для тяжелых строений;
• невозможность построить под домом погреб;
• сложности с утеплением пола;
• необходимость проводить трудные расчеты.

Грузонесущая способность свай, в общем-то, невелика, поэтому нужен точный расчет нагрузок будущего строения

Конструктивные особенности

Конструктивно винтовые сваи выполнены в виде пустотелых металлических труб, оснащенных резьбой и сварным наконечником для проникновения в грунт. Вместо резьбы могут использоваться лопасти. Существуют также комбинированные сваи, в которых резьба дополнена лопастями. Такие сваи можно использовать на сложных каменистых почвах.

Для возведения заборов чаще всего применяются сваи трех диаметров: 57, 76 и 89 мм. Первые используются только при монтаже легких заборов, например из сетки-рабицы, поликарбоната либо деревянного штакетника. В остальных случаях применяются сваи большего диаметра.

По своей конструкции винтовые сваи для заборов подразделяются на три типа. Каждый из них используется на разных видах грунта.

1. Сваи с закрытым наконечником применяются на сыпучих грунтах: песке и торфе.2. На большинстве остальных грунтов используются сваи с открытым наконечником.3. На каменистых грунтах применяются сваи с двойными лопастями.

В зависимости от типа грунта выбирается длина сваи. Если забор возводится в зоне вечной мерзлоты либо в местности с повышенным уровнем грунтовых вод, необходимо большее заглубление.

Для заборов обычно применяются сварные сваи. Они легче и дешевле литых. Однако сварные сваи нельзя использовать под фундамент здания. В этом случае необходим монтаж литых, выдерживающих большие нагрузки.

Достоинства и плюсы свайно-винтового фундамента

Преимущества фундамента такого типа вполне очевидны и подтверждаются специалистами в строительной сфере.

+ 1. Низкая цена фундамента. Точно рассчитать, сколько вам удастся сэкономить на строительстве, можно, учитывая глубину закладки, тип почвы, размеры и среднюю массу самого здания и другие факторы.

+ 2. Водонепроницаемость. Вам не придется бороться с повышенной влажностью в доме, даже если он построен на грунте с высоким содержанием воды. Строение будет отделено от поверхности почвы металлическими сваями, так что появление сырости, плесени, грибков в жилых помещениях исключено.

Да-да, это свайно-винтовая контрукция.

+ 3. Простота и легкость монтажа. Для установки свайно-винтового фундамента не требуется пригонять спецтехнику или покупать дорогостоящие инструменты. Сделать это без серьезных нарушений строительных нормативов удастся даже непрофессионалам. Просто попросите друзей или родных помочь вам: трех человек для закладки фундамента окажется более чем достаточно.

Монтаж могут осуществить даже непрофессионалы.

+ 4. Доступный ремонт. С некачественными материалами или халатностью мастеров может столкнуться каждый. Если ваш дом возведен на плитном или ленточном фундаменте, появление трещин и проседание станет серьезной проблемой и приведет к очень большим расходам.

+ 5. Высокая скорость установки винтовых свай. В отличие от других типов фундамента, винтовые сваи можно смонтировать всего лишь за 1-2 суток. Это связано с отсутствием таких дорогостоящих и сложных этапов, как заливка бетоном, выкапывание ямы, обустройство опалубки и армирование. Точное время монтажа обусловлено квалификацией работников, вида почвы и глубины закладки винтовых свай.

+ 6. Простота наращивания свайно-винтового фундамента. Если владелец дома решил сделать перепланировку или пристроить новое помещение, увеличить площадь фундамента в этом случае удастся с минимальными финансовыми затратами и силами.

Пристройка к дому со свайно-винтовым фундаментом – намного более простое решение, чем в случае с ленточным или плитным вариантом.

+ 7. Возможность монтажа на участке с неровным рельефом. Большой уклон участка с перепадом высот 5-8 м не является преградой для установки свайно-винтового фундамента. Железобетонный фундамент для такого строительства категорически не подходит, а ленточный обойдется значительно дороже.

Монтаж свайно-винтового фундамента на склонах не отличается от возведения на равнине ни стоимостью, ни сроками.

+8. Чистота участка после закладки фундамента.

При этом вам не придется вывозить лишний грунт и доплачивать за данную услугу.

+ 9. Теплый пол без дополнительных затрат. Специфика свайно-винтового фундамента такова, что между почвой и полом строения находится воздушная прослойка, являющаяся естественным теплоизолятором. Поэтому даже в самую морозную зиму жильцы не будут мерзнуть, ходя по дому в легких тапочках.

+ 10. Монтаж в любой сезон. Делать бетонные и железобетонные фундаменты поздней осенью или зимой, когда температура воздуха опускается существенно ниже нуля, довольно проблематично. Владельцу строения придется потратить деньги на различные антифризовые добавки, задуматься о прогреве бетона и т.п. Свайно—винтовой фундамент, в отличие от них, допускает монтаж и в холодную пору: об этом мы подготовили отдельную статью, читайте!.

СВФ, возведенный зимой.

+ 11. Повышенная устойчивость к зимнему «вспучиванию» почвы. Это гарантирует долговечность фундамента, возведенного на пучинистых почвах, при самых резких перепадах температур.

+ 12. Длительный срок эксплуатации. Винтовые сваи изготавливаются из стали высшей марки и обрабатываются специальными антикоррозионными средствами, поэтому фундамент не требует замены очень долго – до 150 лет.

+ 13. Экологичность. В процессе монтажа не происходит уплотнения почвы и серьезного изменения окружающего ландшафта, как в случаях с другими видами фундаментов.

Монтаж свай своими руками

Перед монтажом винтовых свай необходимо точно рассчитать их необходимое количество. Для этого точно размечается на местности периметр будущего ограждения с учетом расположения ворот и калиток. Размечаются также места под каждую сваю. Расстояния между ними не должны превышать 2,5–3 м. Затем под установку свай делаются небольшие углубления.

Для самостоятельного монтажа винтовых свай следует предусмотреть специальные рычаги, с помощью которых вы будете закручивать их. Желательно использовать трубы длиною от 2 метров. Закручивать сваю нужно минимум вдвоем, следя за строгой вертикальностью ее установки.

Заглублять сваи необходимо минимум на 1,5 м. Если грунт сложный (мерзлота, грунтовые воды и пр.), то следует выбирать более длинные сваи и углублять их на несколько метров. Стоит также учесть необходимость приобретения в таких случаях покрытых антикоррозийной защитой изделий.

Еще один важный момент — последующий монтаж забора. Тут возможны два основных варианта. В первом случае после вкручивания свай над поверхностью остаются достаточно длинные фрагменты (высотой 2—3 метра). Эти части свай будут играть роль опор для забора. Непосредственно к ним можно крепить профнастил, сетку-рабицу и пр.

Второй вариант — большая часть сваи углублена в грунт, а снаружи остается небольшой по высоте фрагмент («пенек»). В таком случае на него необходимо установить сверху трубу. Ее можно приварить к свае либо закрепить винтами. Лишнюю часть сваи можно обрезать болгаркой.

Верхнюю часть сваи желательно залить битумом для влагоизоляции. По всей длине пустотелую трубу можно заполнить бетоном — это повысит устойчивость и прочность свайной конструкции, а также защитит ее от влаги.

Почему для самостоятельного монтажа выбирают винтовые опоры?

Конструкции данного типа наилучшим образом подходят для собственноручного выполнения строительных работ.

Во-первых, при использовании винтовых свай не требуется применение дорогостоящей спецтехники, которую по различным причинам не всегда удается доставить на участок (например, из-за невозможности проезда на территорию стройплощадки). Свайные опоры можно самостоятельно ввинчивать в грунт при участии одного-двух помощников, используя рычажные механизмы.

Во-вторых, такие конструкции изначально продаются в готовом виде. Сваи можно устанавливать сразу после их доставки на объект.

Как правильно выбирать сваи

Важно учитывать ряд факторов:

• наличие и качество антикоррозионного покрытия, определяющее период эксплуатации;
• проварка сварного шва на всю глубину, он удерживает трубу от разрыва при внедрении в грунт.

Некоторые производители в целях удешевления своего товара экономят на покрытии, материалах для сварки.

Винтовые сваи для фундаментаИсточник dialkom-stroy.ru

В специализированных организациях выполняют расчёты по определению точных размеров и количества свай с учётом местного грунта. Для частных объектов в основном используются трубы длиной до 3-х м и диаметром 57-133 мм.