Фундамент на винтовых сваях: виды, принципы расчета и монтажа

Оглавление

Ручной монтаж винтовых свай – пошаговая инструкция

расчистка участка. Сваи тем и хороши, что не требуют выравнивания местности, однако убрать мусор и обеспечить доступ к месту установки необходимо.
привязка фундамента к участку. Речь идет о нанесении разметки на поверхности. Свайное поле, лента или отдельно стоящие сваи – главное, чтобы место установки точно соответствовало проекту. Допустимая погрешность разметки составляет 50 мм.
разметка. Наличие разметки позволяет оценить картину свай целиком. Для ее выполнения нужно установить на месте будущего монтажа сваи маячок или сделать углубление в почве. Для этого используют садовый бур

При этом важно, чтобы глубина приямка (углубления) не превышала 50 см.

Большая глубина, безусловно, упрощает закручивание винтовых свай, однако сказывается на её несущей способности. Ведь в этом случае свая не закручивается в почву, а просто устанавливается в ней. Такой подход может оказаться критичным для фундамента.

обработка свай. Дополнительное нанесение антикоррозионного состава позволит защитить металлическую сваю от разрушения вследствие химической активности почвы. Зачастую сваи, изготовленные в заводских условиях, уже содержат защитный слой. Однако он может повредиться при завинчивании сваи в твердую почву.
установка первой сваи. Первой всегда устанавливается угловая свая. Чтобы закрутить винтовую сваю своими руками следует продеть металлический прут в проушины и вдвоем аккуратно закручивать. Длина рычага – 2-3 м. Чем длиннее рычаг, тем меньшее усилие нужно будет прикладывать для закручивания сваи. На ствол крепится уровень, и после каждого витка контролируется степень отклонения. Допустимое отклонение составляет не более 2°.

Отметим, что чем глубже свая заходит в почву, тем сложнее процесс закручивания, тем важнее прилагать равномерное усилие на рычаг, чтобы избежать отклонения сваи от вертикальной оси. За один полный круг свая углубится на 100-200 мм. в зависимости от расстояния между лопастями. Время на закручивания одной сваи занимает от 30 минут и зависит от плотности почвы.

О том, что свая заняла свое место, свидетельствуют два параметра: достижение расчетной глубины погружения и деформация металла в месте установки прута. Если свая деформируется на глубине меньше чем 1,5 метра, это может означать, что она застопорилась (уперлась в твердый предмет) и её придется смещать.

установка остальных свай. При этом сначала устанавливают угловые сваи, потом рядовые, потом выполняется заполнение свайного поля (если предусмотрен такой способ установки винтовых свай). Чтобы выполнить разметку для рядовых свай между угловыми натягивается шпагат, который исключает существенное отклонения от места установки.
выравнивание. Поскольку сваи сложно закрутить идеально по заданному уровню, то после их установки следует проверить высоту уровня с использованием нивелира или гидроуровня. После определения нужной высоты сваи обрезаются с помощью болгарки.

заливка бетоном. Углубления, сделанные перед установкой свай, заполняются бетонной смесью. Отметим, что бетонирование существенно не повышает несущую способность сваи, однако позволяет исключить доступ воздуха во внутреннюю ее полость и исключить коррозию.
монтаж оголовка. Заполненные бетоном сваи готовы к дальнейшей работе. Следующим этапом является приваривание оголовков к верхушке сваи

Важно выполнить очистку сварного шва от окалины и нанести на него грунтовку или краску.
обвязка свай по оголовкам. Наличие отверстий в оголовках позволяет прикрутить деревянный брус к нему подходящими саморезами.

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.

Подготовка перед установкой

Обязательно учтите следующие моменты перед тем, как будете рассчитывать винтовой фундамент:

Массу вашего строения;
Основные свойства грунта, его вид;
Уровень промерзания грунта;
Перепады грунтовых вод по сезонам, их уровень;
Нагрузка на сваи, которая будет максимальной;
Наличие запаса для подрезки – при выполнении выравнивания.

Когда все эти пункты уточнены, в соответствии со СНиП 2.02.03-85, а также характеристикам несущей способности, выбирают размер конструкции и производят расчёт свай. Чтобы выполнить расчёт, лучше всего проконсультироваться с профессионалом – такой человек определит безошибочно технические характеристики свай, которые можно назвать предельными – это применимо к любому конкретному производителю изделий. Также, специалист точно скажет – сколько именно свай требуется вам для работы.

Далее, для пола следует выполнить разметку – план здания специально для этого делят на прямоугольники. По диагонали и габаритам допустимая погрешность – всего несколько сантиметров. Процедуру принято начинать с улов – именно они являются точками для разметки по чертежу.

С площадки, перед началом всех работ, удаляется строительный мусор и вообще всё, что может помешать процессу. Если установка свай производится в зимний период – убирать снег не нужно. Гораздо проще погружать конструкции в мягкий грунт, который не промёрз. Убирать снег стоит лишь в тот день, когда вы будете делать монтаж – но не раньше.

Если планируете задействовать установку для того, чтобы завинчивать сваи, следует продумать все подъездные пути. Бетономешалке, например, требуется подача электроэнергии 220 В, а также техническая вода – чтобы готовить цементный раствор – это необходимо для того, чтобы бетонировать стволы конструкции.

Правила размещения свай

Сваи размещаются по углам будущей конструкции и по центру несущих конструкций

Перед тем как осуществлять монтаж свай, нужно выполнить разметку их расположения на участке. Для этого первоначально рисуют на бумаге план расстановки опор, руководствуясь проектной документацией.

План дома делят на прямоугольники, рассчитывают размер каждого участка. На каждом углу прямоугольника и по центру всех несущих конструкций размещают сваю.

После того как определено расположение опор на участках с максимальной несущей нагрузкой, оставшееся между элементами расстояние делят на равные отрезки. В зависимости от расчетного количества опор равномерно распределяют их по периметру. Подробнее о планировке смотрите в этом видео:

Процесс изготовления своими руками

Сваи можно сделать своими руками, но это обходится дороже и занимает много времени

Для изготовления винтовых свай в домашних условиях потребуется:

рулетка;
сварка;
болгарка;
дрель;
малярная кисть или краскопульт;
средство для защиты от коррозии.

Пошаговая инструкция:

сделать грамотный чертеж;
выпилить заготовки из листового металла для лопастей и наконечника;
сделать лекала из плотной древесины;
придать деталям заданную форму;
заделать шов наконечника, приварить его и лопасти к трубе;
проделать в стволе отверстия для закручивания;
очистить изделие от окалины и ржавчины.

Заключительным этапом является покрытие свай средством от коррозии и его просушка. При необходимости изготавливаются железные каркасы.

Монтаж винтовых свай своими руками

Монтаж винтовых свай выполняется в определённой последовательности. Если не соблюдать технологию монтажа, произойдёт значительное смещение несущей конструкции по оси.

Технологический процесс выглядит следующим образом:

Постепенно демонтируем вбитые колья и на их месте выкапываем углубления квадратной формы, шириной 25 на 25 см, в глубину около 30 см. Затем заполнить углубления водой, это поможет размягчить грунт.
Воспользовавшись маркером, на теле винтовой сваи отмечаем расстояние которое будет погружаться в грунт. Данная метка будет служить отличным ориентиром, при монтаже винтовых свай своими руками.
К верхнему краю винтовой сваи привариваем металлический прут, либо высверливаем под него два отверстия с противоположной стороны друг к другу. Это необходимо для системы рычага.
Погружаем лопасти сваи в углубление и выставляем по уровню. Магнитный уровень поможет контролировать угол наклона винтовой сваи в момент закручивания.
На подготовленные металлические стержни надеваем трубы. Они будут служить отличным рычагом при монтаже винтовой сваи.

Два человека медленно вращают сваю по часовой стрелки, а третий контролирует её вертикальное положение и в случае чего выравнивает её. Для этого все действия необходимо выполнять не спеша.

В процессе завинчивания, свая должна пробурить слой промерзания почвы, мягкие слои грунта и втиснуться в каменистую породу.
Демонтируем конструкцию рычагов.
Обрабатываем антикоррозийным средством повреждённые места на сваи.
После того как будут выставлены угловые опоры, между ними необходимо пустить по два шнура. Тем самым обозначив внутреннюю и наружную границу плоскости. Такие действия помогут упростить монтаж промежуточных винтовых свай и не сбиться с заданной оси.
Устанавливаем остальные сваи согласно составленному плану.
Угловые опоры вымеряем до нужной высоты и обрезаем болгаркой.
Протягиваем нить по верхним торцам угловых свай, тем самым обозначая необходимую высоту промежуточных опор. Затем обрезаем остальные трубы.
Внутреннюю пустоту сваи можно заполнить цементным раствором. Это придаст несущей конструкции больше жёсткости и устойчивости при боковых нагрузках.
Производим монтаж оголовок путём приваривания. И проверяем их по горизонтальному расположению.

Внимание! Запрещён монтаж винтовой сваи путём забивкой. Это приведёт к повреждению винтов и потери прочности всей конструкции.

Свайный фундамент: преимущества и недостатки

Свайный фундамент набрал высокую популярность в области строительства и это действительно так. А всё это, из-за его преимуществ, перед другими несущими конструкциями:

Не высокая стоимость, относительно других материалов;
возможность монтировать на болотистом грунте и в условиях вечной мерзлоты;
не возникает сложностей при монтаже;
возможность демонтировать и повторно использовать.

Как известно, нет ничего идеального. Поэтому, у свайного фундамента есть свои, хоть и незначительные недостатки. Давайте в этом разберёмся:

Невозможность произвести монтаж на полностью каменистых грунтах;
создаётся продуваемое пространство между полом и почвой;
отсутствие возможности сделать подвал при строительстве дома.

Так же следует отметить, что срок службы винтовых свай тоже ограничен, и по истечению определённого времени он потребует полной или частичной замены. Ведь основной враг данной несущей конструкции это коррозия.

Просел дом на винтовых сваях, что делать (видео)?

Коротко о главном

Фундамент на винтовых сваях — это оперативный вариант по возведению несущего основания под любое строение. Ведь он отлично держится как на болотистом так и сыпучем грунтах, что не сказать про традиционный ленточный фундамент.

Так же выполнить монтаж винтовых свай своими руками довольно не сложно, главное иметь терпение и быть в хорошей физической форме.

Винтовые сваи для фундамента дома

Процесс изготовление винтовой сваи для строительства основания здания подобен вышеописанному. Но при малейшей неуверенности в качественном изготовлении и сомнениях в правильности расчетов несущей способности в соответствии с видами грунтов и нагрузкой, специалисты не рекомендуют использовать самодельные изделия для обустройства фундаментов. То есть для производства винтовых свай необходимо обладать опытом и соответствующими знаниями.

ВНИМАНИЕ! Для строительства фундамента рекомендуется приобретать готовые сваи у известных производителей, так как изделия, изготовленные в заводских условиях, имеют в любом случае более длительный срок службы

Видео-обзор: Установка свайно-винтового фундамента

Установка свайно-винтового фундамента

Если все-таки принято решение изготавливать винтовые сваи своими руками для фундамента, то следует ответственно отнестись к выбору диаметра труб:

Для строительства легких сооружений, типа беседок или террас, подойдут трубы с диаметром 89 мм.
Каркасно-щитовые и рубленые строения, а также ангары и подобные сооружения должны возводиться на основаниях из винтовых свай диаметром 108 мм.
Дома из кирпича, камня или блоков строятся на фундаментах, обустроенных с помощью винтовых свай с диаметром 133 мм.

Несмотря на кажущуюся простоту производства винтовых свай, следует помнить о следующем:

Самостоятельно изготовить можно только сваи небольшого диаметра, так как подобрать комплектующие для массивных образцов и качественно их соединить в домашних условиях очень сложно.
Любая ошибка или погрешность при выборе шага и диаметра лопасти, а также неправильно подобранный угол наклона к плоскости увеличит усилие закручивания винтовой сваи, а в некоторых случаях приведет к невозможности монтажа в целом.
Самостоятельное производство винтовых свай – трудоемкий процесс, который занимает много времени.

Исходя из вышесказанного, важно понимать, что изготовить винтовые сваи своими руками несложно и вполне возможно, но вряд ли экономически целесообразно. При этом следует учитывать то, что, как правило, производители винтовых свай оказывают комплексные услуги по разработке проекта основания здания

Установка свай винтового типа, как правило, проводится с помощью специальной техники. Но в случае, если было принято решение изготавливать данные изделия самостоятельно с целью экономии средств, то более рационально будет использовать простые приспособления для ручного монтажа. Для этого в верхней части сваи делаются специальные отверстия, в которые вставляются специальные рычаги. Как правило, для вкручивания винтовой сваи требуется усилия 2-4 человек. При монтаже следует строго отслеживать вертикальный уровень погружения винтовых свай в грунт.

Буронабивные сваи своими руками

Оборудование для закручивания винтовых свай

Из техники, которая хорошо зарекомендовала себя можно выделить:

Krinner, Aichi, Айрон, Вихрь, Умелец – группа электросваевертов.
Торнадо – компактная установка, для работы нужно 380 вольт сети или генератор 5,5 КВт. Закручивает сваи диаметром до 150 мм;
Кабестан. Максимальный диаметр сваи – 219 мм.;
МГБ-50П – позволяет работать на грунте 4 категории промерзания.

Правильно ли вкручены сваи (брак)

Оценить работу по закручиванию сваи можно по двум параметрам:

отклонение от уровня по вертикали (отклонение от вертикальной оси более чем на 2°);
погружение сваи ниже расчетного уровня.

В этих случаях сваю следует извлечь и закрутить повторно. В противном случае, она может не справиться с расчетной нагрузкой.

Устройство свайно ростверкового фундамента своими руками

Первое с чего начинается устройство свайно ростверкового фундамента — это подготовка необходимых инструментов.

Инструменты

Для проведения разметки и установки винтового фундамента необходимо иметь:

Рулетку не менее 20 м, она понадобится при проведении разметки.
Строительный уровень, желательно запастись инструментом, оснащенным магнитами, так как в процессе проведения работ его можно закрепить на основание сваи, что значительно добавит комфорта.
Гидравлический уровень, позволит практически идеально разметить плоскость, которую должны образовывать оголовки изделий для укладки на них ростверка.
Бур для земли, необходим для подготовки лунок под монтаж винтовых опор.

Совет: Бур должен быть меньше по диаметру, чем свая. Это необходимо для того, чтобы свая плотно входила в землю.

Лом металлический.
Два отрезка металлической трубы диаметром 45-50 мм и длиной 2.5 метра для вкручивания опор.
Веревка или строительная шнурка для проведения разметки.

Расчет

Для того чтобы максимально точно рассчитать требуемое количество опор для постройки бани, удобно воспользоваться онлайн калькулятором. Если доступа во всемирную паутину нет, а расчет производить необходимо, нужно придерживаться следующих принципов:

Во всех углах фундамента должно быть установлено по свае.
Максимальное расстояние между сваями в фундаменте не должно превышать три метра.
Если у стен есть перегородки, то в том месте, где они пересекаются с основной стеной, должна в обязательном порядке устанавливаться опора.

Придерживаясь этих простых правил, можно без особых проблем высчитать необходимое количество изделий для изготовления надежной и устойчивой конструкции.

Подготовка участка и разметка

Непосредственно перед разметкой, необходимо очистить периметр участка. Сделать так, чтобы разметке и дальнейшему монтажу ничего не мешало.

После этого можно обозначить место установки первой сваи и приступать к дальнейшей разметке. Сначала размечаются места установки угловых свай. Делать это нужно максимально внимательно, при этом обязательно проверять диагонали.

Важно: Максимальное расхождение диагоналей не должно превышать 4 см.

После того как углы размечены и обозначены кольями, между ними натягивается веревка или строительная шнурка. Затем устанавливаются колышки в тех местах, где должны будут располагаться остальные сваи. Не стоит забывать о том, как проводился расчет и где будут располагаться перемычки стен, все необходимо делать по заранее намеченному плану. После того как разметка проведена, можно приступать к бурению и установке свай.

Монтаж

Непосредственно перед тем как вкручивать изделие, для него необходимо подготовить направляющую лунку. Сделать это можно при помощи бура, при этом не стоит забывать, что диаметр бура должен быть немного меньше диаметра сваи.

Глубина бурения выбирается в зависимости от того, на какое расстояние необходимо заглубить сваю, но на несколько десятков сантиметров меньше, т. к. необходимо, что бы свая какое-то расстояние прошла самостоятельно. Так она будет гораздо лучше держаться в почве.

Следующий этап, это непосредственно вкручивание сваи. Для проведения этой операции понадобится минимум три человека. Один находится возле сваи и старается удерживать её строго вертикально, а два других при помощи металлического лома, продетого в технологическое отверстие в верхней части сваи, и двух отрезков металлических труб, одетых на края лома с разных сторон, постепенно проворачивают и тем самым вкручивают сваю в землю.

Такой способ монтажа, хоть и не отличается скоростью, позволяет без особых проблем смонтировать винтовые сваи без применения техники.

Первые сваи устанавливаются по углам, это необходимо чтобы в дальнейшем можно было контролировать установку промежуточных изделий при помощи шнурки.

Совет: конечно, качество ручного монтажа заметно отличается от установки при помощи специальной техники и опоры в некоторых случаях могут устанавливаться немного криво. Чтобы этого избежать, в момент закручивания сваи можно немного наклонять её в противоположную сторону от места, в котором лопасть винта врезается в землю. Это достаточно сложно объяснить на словах, но когда начнутся работы, понять в какую сторону наклонить не составит труда.

Смонтированные трубы выравниваются при помощи гидравлического уровня, после чего на них привариваются оголовки, на которые и будет устанавливаться ростверк. Оголовки позволяют частично компенсировать неточности монтажа свай.

Пошаговая инструкция

Дальнейшие действия мастера напрямую зависят от метода монтажа, а также от типа забора, который планируется установить.

Для наглядности рассмотрим пошаговую инструкцию по установке свай и дальнейшему сооружению забора из профилированного листа:

Используя рулетку выполнить разметку.
Вырыть углубления в выбранных местах и установить колья, соединив их веревкой.
Вкручивать сваи поочередно, контролируя вертикальность конструкции при помощи уровня.
При желании залить внутреннюю полость отверстия бетоном, что увеличит надежность конструкции и защитит её от попадания влаги внутрь трубы.
Утрамбовать/забетонировать грунт вокруг каждой сваи, что обеспечит увеличение прочности будущего забора.
Закрепить поперечные лаги по 2 шт. на каждую секцию (актуально для забора из профлиста), используя сварочный аппарат или шуруповерт.
Обработать лаги грунтовкой и краской для защиты от влаги.
Установить секции-листы, используя саморезы или другие крепежные элементы.
Проверить с помощью уровня ровность пролетов.

Придерживаясь подобной инструкции, можно довольно быстро выполнить все необходимые работы.

Быстрое строительство гаража на винтовых сваях своими руками: этапы работы и фото

Бывает, приобретая загородный дом с прекрасными видами и природой, хозяевам достается участок с неустойчивой почвой.

Такая почва, имея высокую подвижность, не позволяет владельцу участка обойтись малыми силами при устройстве фундамента. Недостаточное исследование участка и экономия средств на укреплении фундамента порой приводят к плачевным результатам.

Поэтому, проводя строительство на зыбкой почве, необходимо добраться до твердого пласта, расположенного под ней. Значительным затруднением в этом деле может являться большая глубина залегания твердой породы, которая может находиться на глубине от 5 до 20 метров.

Преимущества и особенности свайно-винтового фундамента

максимально быстрое возведение, которое по своей скорости на 15–30% превосходит строительство бетонного фундамента;
несмотря на высокую скорость возведения, свайный фундамент обеспечивает высокую несущую способность;
работы можно выполнять как летом, так и зимой;
возможность использования абсолютно на любой почве, в том числе на болотах и грунтах с просадкой;
возможность проведения всех работ вручную, без использования техники;
нет необходимости в тщательной подготовке и выравнивании грунта перед возведением фундамента;
строительная чистота;
отсутствие грунтовых вибраций во время ввинчивания трубок;
возможность проведения работ на абсолютно любой территории, в том числе и в условиях плотной городской застройки;
возможность проведения ремонта фундамента в любое время;
винтовые сваи готовы к принятию нагрузки сразу после их ввинчивания, что позволяет сократить время строительства зданий;
простота и лёгкость возведения свайного фундамента.

Особенности установки свайно-винтового фундамента