Технология изготовления свайно-ростверкового фундамента своими руками: пошаговая инструкция + схема монтажа

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):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

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

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

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Инструкция по изготовлению

Правила изготовления свая своими руками.

Буронабивные

Для закладки буронабивных опорных элементов понадобится заблаговременно рассчитать потребность в несущей способности основания. Формулы для вычислений, а также рекомендации по выбору строительных материалов подробно описаны в указанных ранее СНиП и СП.

Полученные данные позволят определить необходимые размеры:

• диаметр шурфа,
• глубину скважины,
• а также потребность в армировании и устройстве песчаной подушки.

Материалы и оборудование, которые понадобятся для строительства:

• бетон М200–М300;
• песок средней фракции;
• листовой рубероид;
• арматура класса А3 (по необходимости);
• молоток, лопата, болгарка;
• сварочный аппарат;
• снабжение водой и электричеством.

Ключевые технологические этапы полномасштабного строительства:

1. Уборка участка от строительного и другого мусора.
2. Разметка поля по плану, обозначение мест для будущих опор.
3. Бурение скважин на определенную глубину.
4. Устройство на дне шурфа утрамбованной песчаной подушки высотой от 20 см.
5. Закладка обсадной трубы из рубероида, который также будет выполнять функцию гидроизоляционного слоя.
6. Монтаж армирующего каркаса и его устройство в скважине.
7. Подготовка раствора и заливка в шурфы.
8. После затвердевания бетона обрезка опорных элементов на одном уровне по горизонтали, оставляя выступы арматуры.

Для конструкций с небольшой несущей способностью и не пучинистых грунтов упускают шаги с армированием и устройством песчаной насыпи под опорной площадью. На этом изготовление буронабивных свай считают законченным.

Буронабивные сваи своими руками, видео-инструкция:

Винтовые

Чтобы сделать винтовые сваи свои руками, конструктору понадобятся такие материалы:

• стальная труба нужного сечения и толщины стенки;
• листовой металл (не тоньше 5–6 мм);
• болгарка, сварочный аппарат;
• гидроизоляционный материал.

Этапы изготовления:

1. Нарезка труб нужной длины.
2. Изготовление наконечника литым или сварным способом.
3. Вырезание лопастей, придание винтовой части нужной конфигурации.
4. Приваривание спирали к трубе.
5. Проделывание технологических отверстий на верхнем конце трубы.
6. Зачистка сварных швов.
7. Покрытие металла слоем гидроизоляционного материала.

Готовые изделия можно сразу использовать в строительстве, но достоверно рассчитать несущую способность таких силовых элементов невозможно.

Как сделать винтовые сваи своими руками, видео-инструкция:

Деревянные забивные

Деревянные забивные столбы изготавливают только из твердых пород древесины, при этом диаметр столба должен быть не меньше 180 мм. Заготовки очищают от сучьев и веток, а концу придают заостренную форму, чтобы изделие проще преодолевало сопротивление грунта.

Острую часть накрывают листовым материалом, чтобы защитить сваю от повреждений при забивании. На верхнюю часть опоры надевают стальное кольцо для предотвращения растрескивания древесины от ударов молотом.

Ростверк и буронабивные сваи

Это самый простой вариант, если в планах мастера самостоятельное строительство дома, так как буронабивные сваи изготавливают сразу на строительной площадке. Поэтому необходимость в специальной технике отпадает.

Подготовка и установка свай

Традиционно сначала расчищают участок, затем размечают его в соответствии с проектом, отмечают места для будущих свай. Их располагают по всему периметру строения, в его углах, под внутренними (несущими, ненесущими) стенами. Максимальный шаг между опорами — 2 метра, но рекомендованное расстояние меньше — 1, 5 м. Затем переходят к земляным работам.

1. Бурят отверстия для свай. В скважины устанавливают опалубку. В ее роли выступают асбоцементные либо пластиковые трубы, пленка ПВХ, рубероид, гарантирующий гидроизоляцию бетонных столбов.
2. Глубина скважин зависит лишь от одного фактора — от уровня промерзания грунта. Свая должна находиться ниже него на 500 мм. 200 мм из них отводятся на обустройство песчаной подушки. Диаметр отверстий — около 200 мм.
3. После засыпания и трамбовки песчаной подушки в скважины устанавливают трубы. Они должны возвышаться над уровнем земли на одинаковом расстоянии. Вертикальность всех элементов обязательно проверяют.
4. В трубы закладывают арматурный каркас. Его изготавливают из 3-8 металлических прутков. Эти элементы соединяют друг с другом вязальной проволокой либо сваркой. Арматурные штыри должны подниматься над поверхностью на 300-400 мм.
5. Расстояние от армокаркаса до стенок «опалубки» — 200 мм. В подготовленные трубы заливают бетон. Уплотняют его вибратором. Если инструмент отсутствует, то раствор штыкуют с помощью длинного прута.

По-другому поступают в том случае, если в трубах скопилась вода. Чтобы вытеснить со дна жидкость, сначала заливают треть раствора, затем его тщательно трамбуют. Вода после такой операции понимается наверх. Затем доливают оставшийся бетон.

Чтобы обеспечить надежность конструкции, заливка бетона во все элементы ростверкового фундамента должна проводиться в течение одного дня. Поэтому ждать, пока схватится раствор в трубах-опорах, не требуется.

Железобетонный ростверк

Сначала изготавливают опалубку-желоб из обрезной доски, листов ДСП или фанеры. Другие возможные варианты — металлические щиты либо несъемная опалубка, становящаяся одновременно утеплителем и гидроизолятором. Например, популярна сборная конструкция из пеноплекса.

Ширина опалубки не меньше толщины стен (для ленты оптимальны 400 мм), высота — около 400 мм. В этом случае под желоб, который будет «висеть» над землей, устанавливают подпорки. Их минимальный шаг — один метр. Горизонтальность опалубки тестируют натянутой веревкой, ее предварительно проверяют уровнем.

1. Для армирования берут прутки диаметром 10-12 мм, их располагают вдоль всей конструкции.
2. Элементы пространственного каркаса связывают вязальной проволокой, толщина которой составляет 6-8 мм.
3. Верхний и нижний пояса соединяют вертикальными ребрами. Под каркас подкладывают куски камня, обломки кирпича либо небольшие деревянные бруски.
4. Той же вязальной проволокой его соединяют с вертикальными элементами стоек-труб. Альтернативный, но не лучший, вариант — сварка.

В ростверковом случае, в отличие от массивного ленточного фундамента, заливка происходит не послойно, а сразу, поэтому подготавливают большое количество раствора. После распределения бетона его разравнивают, уплотняют. Через несколько часов застывшую поверхность раствора и стенки опалубки смачивают. Для равномерного набора прочности поверхность ростверка накрывают плотным полиэтиленом. Дальнейшую работу откладывают на месяц.

Создание несъемной опалубки из рубероида

1. В качестве опалубки для буронабивного фундамента в данном примере будем использовать  самый экономичный вариант, а именно рубероид.  

Подготавливаем кусок рубероида нужной нам длины. В нашем примере нам нужен кусок длиной 2м (1,7 м под землей – 0,3м уширение без рубероида + 0,3м над землей + 0,3м запас для обрезки по уровню). Скручиваем рубероид нужного нам диаметра (25см) в виде трубы. Для данной задачи лучше использовать некий шаблон, на который будем накручивать рубероид. На примере у нас металлическая труба. Шаблон можно сделать самостоятельно, проявив смекалку. Вариантов много. 

После того как рубероид накрутили (толщина в 2 слоя) необходимо зафиксировать полученную рубашку из рубероида от раскручивания. Здесь нам поможет широкий упаковочный скотч. Скрепим в 4 местах (можно и больше, главное чтобы надежно). Если у вас рубероид с пылевидной посыпкой, то скотч к нему не пристанет. Есть вариант обмотать гильзу из рубероида сначала стретч-пленкой а затем уже скотчем. Это также придаст большую жесткость вашей опалубке.

2. Крепим мусорный пакет к низу опалубки из рубероида. Для чего это нужно. Если у вас высокие грунтовые воды либо просто стоит вода от дождей, то лить бетон в воду не рекомендуется. Также пакет будет являться неким барьером между грунтовой средой и бетоном. По технологии ТИСЭ пакет не используется. Цементное молочко попадает напрямую в грунт образуя грунтобетон, что является дополнительным усилением для опоры (со слов Яковлева – автора технологии ТИСЭ).  

Не стоит путать мусорный мешок для помойного ведра с мусорным пакетом 120л, в который на субботниках собирают мусор. Он большой и достаточно плотный. Вот его и будем использовать. Крепим его к низу нашей опалубки скотчем. Опалубка из рубероида у нас подвижная, поэтому постарайтесь использовать скотч, чтобы он действительно крепко зафиксировал пакет (усиленно обмотать скотчем край пакета к рубашке из рубероида). www.gvozdem.ru

3

Ту часть пакета, которая у нас будет использоваться под уширение можно аккуратно  спрятать в трубу опалубки.  
Важно! Продумайте размещение пакета, чтобы во время заполнения бетона не образовалось складок, которые могут сделать наше уширение не цельной конструкцией

Стоимость закладки СПФ

Это не самое дешевое решение, но экономически и эксплуатационно оно более выгодно, чем некоторые другие традиционные технологии. Без детальных расчетов ни один специалист не возьмется называть даже приблизительную стоимость будущей конструкции. Для примерного определения стоимости учитывается марка бетона, размеры и материал свай, толщина плиты и другие исходные данные. Нужно учитывать затраты на транспортировку стройматериалов и работу специальной техники.

Дом на свайно-плитном фундаменте.

Без услуг специалистов при возведении СПФ даже в частной застройке обойтись практически невозможно, они понадобятся хотя бы на начальном (проектировочном) этапе.

Материалы, которые понадобятся для изготовления свай

Таблица сечений и длины свай.

В большинстве случаев опорные элементы располагаются строго вертикально, однако в некоторых случаях их располагают под наклоном. Подобные решения чаще всего используются в почве с горизонтальными силами.

Для того чтобы изготовить сваи, можно использовать следующие материалы:

1. Стальные трубы. Сваи, которые изготавливаются из данного материала, имеют большое количество недостатков. В данном случае понадобится подготовить крановое оборудование, если диаметр труб составляет больше 10 см, а длина превышает 3 м. Металл надо будет тщательно обработать при помощи антикоррозийного покрытия. Такой метод подразумевает большой расход металла.
2. Дерево. В данном случае в качестве свай будут использоваться ровные столбики диаметром до 35 см и длиной менее 8,5 м. Следует использовать исключительно хвойные породы деревьев. Это самый дешевый метод изготовления свай, однако он используется довольно редко. Связано это с тем, что древесина подвергается быстрому гниению. Однако если использовать современные составы для обработки данного материала, то данную технологию изготовления свай можно применять при возведении фундамента.
3. Железобетон. Подобные сваи можно изготавливать непосредственно на месте, если будет подготовлено все необходимое оборудование. Чтобы изготовить подобные сваи, следует использовать бетон марки М200 или выше. Период службы подобных опорных элементов составляет более 100 лет.

Лучше всего изготавливать железобетонные сваи сплошного сечения, винтовые элементы из стали или набивные конструкции из бетона. Для заглубления рекомендуется применять буронабивной метод.

Нюансы процесса

Технология возведения домов на винтовых сваях не стоит на месте и применяется во всём мире. Только учитывая все особенности фундамента из винтовых свай, плюсы и минусы его возведения, можно получить качественный результат:

1. Необходимо правильно рассчитать точную длину труб в зависимости от вида грунта, глубины его промерзания в зимнее время, величины снежных масс.
2. Добиться необходимого углубления свай с помощью специальной техники или вручную, для этого потребуется не менее 2-х человек.
3. Сваи должны входить в землю строго по вертикали.
4. Для большей устойчивости в полость трубы рекомендуют заливать бетон.
5. Объединение отдельно стоящих свай ростверком увеличивает устойчивость при пучении грунта в сильные морозы. Ростверк — это усиление верхней части фундамента, равномерно распределяющее нагрузку по всем сваям.
6. Для деревянных домов трубы устанавливают через каждые 2-2,5 м. Предполагая использовать более тяжёлые материалы, выдерживают расстояние 1,5-2 м.

Проект свайно-винтового фундаментаИсточник dyatkovortp.ru

Некоторые специалисты не советуют строить жилой дом на свайно-винтовом основании, считая его более подходящим для небольших дачных домиков и хозяйственных построек. Но практика доказывает, что фундамент, выполненный по всем правилам, является надёжной основой для достаточно массивных домов.

Разновидности свай

 Какие бывают?

Оцинкованные сваи отличаются повышенной надежностью и отличной длительностью работы. Цинк можно нанести горячей и холодной методиками. Но даже столь хороший слой потребует специальной антикоррозийной обработки. Горячая подготовка считается наилучшей, поскольку такая отделка сокращает образование царапин и других дефектов в процессе монтажа. Оцинкованная свая хорошо проявляет себя в строительстве надземных сооружений и при необходимости обеспечить высочайшие экологические характеристики.

В большинстве случаев для бетонирования винтовых опор берут бетоны низких марок категории (М200 и М300). Раствор М200 применяют для одноэтажных и двухэтажных построек с легкими и средними перекрытиями. Литые и сварные наконечники – это два ключевых варианта, которыми оснащаются винтовые сваи. Сварная технология подразумевает прикрепление лопастей из металла 0,3– 0,5 см; это дешевле, чем литье или бетонные изделия, но надежность все-таки является недостаточной. При вкручивании в твердые подложки изредка происходит разрушение либо вовсе отрыв частей друг от друга.

У литого варианта есть и другое преимущество: он делается гораздо точнее, для работы применяют сталь 25-й марки. Обязательно проводится термообработка отливок, что увеличивает крепость конструкций. Наконечники литого исполнения оснащаются лопастями с основанием толщиной 1,3 см, а чем ближе к краю, тем тоньше оказывается изделие. Подобное решение позволяет уверенно проходить даже очень сложные почвенные массы, отпадает потребность в заблаговременном рыхлении. Разброс по величине окажется минимальным, поведение свай в ходе монтажа будет полностью предсказуемым для застройщиков.

Для какого грунта?

Оцинкованные элементы могут быть внедрены в какой угодно грунт, для этой цели их оснащают наконечниками в виде конуса. Применение подобных опор вполне возможно даже в горных местностях

Внимание: сваи с винтом нельзя монтировать в грунте, сложенном крупнообломочными породами и скалистыми вкраплениями. Крупнообломочным основанием считается такое, что сформировано из несцепленных механически фрагментов скалистых камней и пород выветривания

В подобном грунте от 50% всей массы и объема приходится на обломки крупнее 0,2 см.

Причина запрета проста – большие куски камня могут причинить ущерб даже наиболее прочным металлам и сплавам. Стоит иметь в виду, что при расположении проблемных минеральных структур глубже 150 см, монтаж обычно не представляет труда. Но окончательное решение должны принимать только квалифицированные инженеры, поскольку малейший промах грозит серьезными последствиями. Песчаная почва более благоприятна для прохождения винтовыми сваями и обычно не приносит неприятных сюрпризов. Уже на глубине от 1,5 м крепость материала подложки чаще всего позволяет подпирать здание максимально надежно.

Пылящие глины подходят несколько хуже, поскольку они склонны к очень значительному вспучиванию. Супеси и суглинки в этом плане чуть лучше, но уступают песочному основанию. Решить проблему можно, наращивая глубину внедрения. Если лопасти будут упираться в прочный материал, сваи точно удержатся на месте и смогут сохранить целостность дома на долгие годы. Что касается просадочных грунтов, строительство на них крайне сложно, и обязательно придется проводить пробные бурения, оценивать свойства почв.

Обустройство ростверка свайного фундамента

Обустроенный свайный фундамент с ростверком значительно долговечней и надежней, кроме того, придает конструкции жесткость. Обустраивается такая часть фундамента как ростверк обычно из сборных железобетонных или деревянных элементов, но кроме того встречается и создание монолитного ростверка, что получается несколько предпочтительней при обустройстве основания собственноручно. Это обусловлено тем, что залить бетоном ростверк намного легче и быстрей, чем обустраивать массивные ж.б. конструкции.

Сам ростверк выполняется таким образом, чтобы между ним и грунтом был зазор, это делается для защиты строения, поскольку грунт при вспучивании может немного поднимать ростверк, что будет деформировать само строение.

Монолитный ростверк для свайного фундамента возводится следующим образом:

• Первым делом поверх свай конструируется опалубка.
• Далее внутри нее максимально прочно закрепляется каркас, выполняется он из арматуры. При этом под нижние прутки предусматриваются бруски, для того чтобы он не прикасался ко дну.
• Для повышения уровня надежности фундамента каркас соединяется сваркой с прутками свай.
• Далее опалубка заливается тяжелым бетоном. Технология такая же как и в случае с ленточным фундаментом.

При этом размеры ростверка должны быть в ширину немного больше предусматриваемых стен, в толщину, или точней говоря в высоту, основание должно быть не менее 30 сантиметров.

Разновидности свайных оснований

В зависимости от материала, используемого при производстве, и способе установки свайные фундаменты подразделяются:

1. Чтобы сделать свайно-винтовой фундамент необходимо вкрутить сваи в грунт в грунт с использованием специальной техники, либо вручную. Этот вариант подходит для всех типов грунта при возведении частного дома;
2. Свайно-забивной тип основания редко применяется в строительстве загородных домов, ввиду высокой стоимости. Это обусловлено тем, что для его монтажа необходима специальная техника, аренда которой доступна не всем;
3. Свайно-буронабивной вариант является самым экономичным из всех и отличается легким монтажным процессом. Именно такой тип основания зачастую выбирают собственники будущего частного дома.

Перед началом строительного процесса необходимо выполнить разметку и приобрести материалы. Для выполнения разметки участка и проведения расчетов целесообразно пригласить специалиста, чтобы избежать ошибок.