Надёжный свайно-винтовой фундамент своими руками: советы и инструкции

Расчет и проектирование свайного фундамента

Перед началом проведения расчета и проектирования делается гидрогеологическое изыскание. Его целью является определение характеристик и типа грунта на участке, выделенном под строительство. А самое главное, вы узнаете, на какой глубине залегают грунтовые воды, а также промерзание. При расчете можно вычислить такие данные:

Параметры поля, на котором монтируется фундамент

При этом важно определить расстояние между соседними сваями, количество опор и их диаметр. Если основание винтового типа, то важно определить размер элементов

Для оснований буронабивного типа необходимо провести расчет армирования.
Глубину заложения наземной конструкции. Ленты и монолитные плиты могут быть глубоко- и мелкозаглубленными. Основания могут быть повышенными и висячими. Методика расчета отличается от того, насколько заглублен фундамент. Как правило, при строительстве частных домов применяется мелкозаглубленный тип основания. Перед тем как сделать свайный малозаглубленный фундамент, нужно определить вес сооружения. Этот параметр влияет на тип конструкции фундамента.
Габаритные размеры основания. Высота и ширина ростверка или ленты определяется исходя из нагрузок, действующих на основание. Причем учитывать нужно как постоянные нагрузки, так и временные, а также особенности грунта.
Конечную осадку сооружения. Этот расчет провести, конечно, очень сложно, а самостоятельно и вовсе не возможно. Но можно отметить одну особенность – если сваи двухэтажного дома опираются на плотный грунт с нормальными характеристиками, то усадка будет максимум 1,5 %. В этом случае усадкой можно пренебречь.

При завершении проектирования и расчета у вас должен получиться полный проект со схемами и чертежами, с точным указанием места расположения опор. Обязательно нужно учитывать шаг, параметры непосредственно свай и ростверка, ленты или плиты.

Свойства свай

Особенностью конструкции винтовой сваи является небольшой диаметр несущей трубы и наличие одного или более ряда лопастей. Принцип их действия напоминает движение шурупа-самореза, формирующего при вращении канал, благодаря резьбовой насечке. Помимо содействия установке винтовых свай эти элементы создают площадь опирания, многократно превышающую сечение трубы, на которой они закреплены.

Чтобы установить опору того же диаметра из железобетона, потребуется целый парк механизмов для транспортировки, выгрузки, перемещения по площадке многотонных изделий и забивки в грунт. Монтаж винтовой сваи можно выполнить даже вручную, а умеренный вес элементов позволяет обойтись без грузоподъемной техники.

Расчет обоснования применения ленточно-винтовой основы

Если нет специальных теоретических и практических знаний и умений, рассчитать все параметры будущего фундамента будет очень сложно. Рекомендуется обратиться за помощью к подготовленным специалистам проектировщикам. Это позволит избежать различных недочетов и критических ошибок, что повлияет как на общую стоимость строения, так и на такие показатели как безопасность, срок службы и эксплуатационные качества.

Для проведения точного расчета надежного фундамента потребуются:

Исследования геологии участка. Данные о структуре и составе почвы, глубине ее промерзания, наличии или отсутствии грунтовых вод, перепадах рельефа.
Инженерный проект будущего строения.
Рассчитанные значения максимально возможных нагрузок на фундамент, исходя из общего веса всех стройматериалов, потраченных на здание, а также, всех остальных предметов, находящихся в нем.
Значения возможных просадок, пределы деформирования как некоторых элементов строения, так и всей конструкции в целом на любом этапе строительства и эксплуатации.
Расчетные данные о ширине и глубине фундамента дома.
Данные о методике соединения и устройства ростверка.

Для точного расчета надежного и качественного основания вышеперечисленных значений будет достаточно. Необходимо лишь вычислить нужный размер свай, глубину их вкручивания, взаимное расположение и их количество по табличным значениям. Кроме этого, по ним нужно выбрать тип армировки и гидроизоляции.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

• Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
• Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
• Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Беседка с купальней на винтовых сваях

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

1. Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
2. Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
3. Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
4. Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
5. Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
6. Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
7. С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
8. Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
9. Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
10. Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
11. Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
12. Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
13. Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
14. Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

• Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
• Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
• Хозпостройки, навесы, шпалеры.
• Заборы.
• Распашные ворота.

Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу

Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна

Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.

Пример расчета стоимости свайного фундамента

В качестве примера расчета свайного фундамента под каркасный дом взят проект здания, площадь которого составляет 150 кв. м (10 на 15 м). Пусть шаг закрутки равен 2,5 м. Тогда строителям понадобится около 20 свай диаметром 11 см.

Вычисление несущей способности здания

Площадь в 150 кв. м, предполагает удельный вес каркасного дома, равный 350 кг/м. В таком случае масса строения составит 52,5 т

Приняв во внимание количество свай, нужно провести приблизительный расчет несущей способности объекта

Согласно характеристикам, одна свая может выдерживать нагрузку в 5 т. В результате 20 свай, умноженные на 5, дают 100 т. Это и есть максимальная нагрузка, которую будет оказывать строение на основание.

Как рассчитать стоимость

Сегодня на рынке сваи стоят порядка 1800 рублей за 1 шт. В итоге на сваи потребуется 36 000 рублей. Если прибавить к этому цену оголовков (200 рублей за единицу) то получится 40 000 рублей. Помимо этого, необходимо посчитать стоимость бетона, антисептических растворов, рубероида.

Рассчитать общую стоимость свайного фундамента каркасного дома несложно. Все зависит от материалов, которые будут использоваться в строительстве. Можно сказать одно – фундамент на сваях стоит гораздо дешевле ленточного и столбчатого. Даже если используются одинаковые материалы.

К примеру, стоимость ленточного фундамента для дома площадью 150 кв. м составит 120 тыс. рублей. Такая цифра получается, если рассчитывать цену исходя из средней рыночной стоимости бетона – 2000 рублей за 1 куб. Эти деньги уйдут только на приобретение бетона.

Разметка свайного поля

План свайного поля

На рынке присутствует большой выбор готовых винтовых шпунтов, в спецификации которых указана максимальная нагрузка, которую они выдерживают. Калибр варьируется от 47 до 108 мм. Под строительство одноэтажного дома идут 108-мм конструкции, каждая из которых выдерживает максимальную нагрузку в 3,5 т.

Выбирать сваи необходимо от проверенных поставщиков. Экономить нежелательно, это чревато потерей прочности фундамента и обрушением всей конструкции.

Необходимо рассчитать нужное число винтовых опор, исходя из их несущей способности и массы будущего сооружения, которая берется из архитектурного проекта.

Расчет количества винтовых свай

Формула следующая: S = M/N, где S – число свай, M — проектируемая масса постройки, N — несущая способность одной сваи. Если получается дробное число, оно округляется в большую сторону.

Затем необходимо начертить схему поля на бумаге или в любой подходящей программе. Отметить расположение будущих построек. Сваи в обязательном порядке подводятся под фундамент по углам и по периметру здания. Максимальное расстояние между соседними точками — 3 м.

Затем выполняется разметка поля на территории. Точки установки винтовых шпунтов под фундамент можно пометить вбитыми в землю металлическими прутьями или колышками. Чтобы избежать ошибок, протягивается между разметочными элементами шпагат, выверяя его по рулетке и уровню.

Как рассчитать свайно-ростверковый фундамент?

При расчете свайно-ростверкового фундамента, помимо самих свай, требуется определить основные параметры ростверка. Полный расчет достаточно сложен и проводится специалистами. При изготовлении ростверка ленточного типа из бетона пользуются практическими рекомендациями: высота – более 30 см, ширина – минимум 38 см.

Важный элемент – армирующий пояс из продольных и поперечных стальных арматур диаметром 12-14 мм. Крайние элементы должны находиться под слоем бетона толщиной не менее 2 см.

Калькулятор онлайн: Быстрый и правильный подсчет размеров, потребности арматуры и бетона

Конструкция фундамента на винтовых сваях

Чтобы самостоятельно сделать винтовой фундамент, необходимо понимать его технологические характеристики, нюансы возведения и технологию строительства.

Винтовой фундамент является, по сути, винтовыми сваями. Они применяются для возведения деревянных срубов, каркасных домов и являются наиболее простым конструктивным решением среди вариантов фундаментов. Для строения винтовые сваи выполняют несущую, стабилизирующую и укрепляющую функции. Это наиболее простой для монтажа вид основания, по сравнению с широко применяющимися при возведении архитектурных сооружений из леса ленточным и монолитным фундаментами.

В отличие от монолитных фундаментов, винтовые сваи представляют собой трубы нужного диаметра, которые вкручиваются в почву и принимают на себя нагрузку, производимую сооружением. Через каждую трубу пропущен металлический прут, который приводит всю конструкцию в движение, а в почву такая конструкция врезается специальными лопастями, которые не просто прорезают отверстие для сваи, но и выполняют опорную и регулирующую нагрузку функции. Лопасти сваи – не единственный элемент, позволяющий сваям крепко удерживать здание. При монтаже винтового фундамента трубы свай можно дополнительно укрепить арматурой. Технологически, сваи удерживаются и при помощи бетона.

Фундамент данного типа идеален для нестабильных почв с преобладанием песка и с сезонным изменением уровня грунтовых вод. Сваи отлично фиксируют строение и позволяют ему не «поплыть». Также такой фундамент защищает строение от проникновения влаги. Данный вид фундамента хорош для мягких почв – глиняных или песчаных. Мягкость почвы нужна, чтобы труба с лопастями плавно вошла и не получила повреждения от твердых элементов. Еще одна причина сделать винтовой фундамент в местности с мягкой почвой – такие почвы обладают определенной подвижностью, а конструктивные особенности винтового фундамента позволяют крепко зафиксировать сваи и, одновременно дать пространство для маневров в случае сдвигов почв.

Не рекомендуется использовать винтовой фундамент в твердых почвах. Он нецелесообразен и смонтировать винтовые сваи по технологии невозможно ввиду слишком твердой породы.

Стандартная винтовая свая имеет следующие характеристики:
— диаметр трубы – 100 – 300 мм;
— диаметр лопасти – 200 – 550 мм;
— длина трубы – 1500 – 9000 мм;
— толщина проката – 8 – 12 мм;
— толщина лопасти сваи – 3 – 10 мм;
— вертикальная нагрузка одной сваи – 1 – 30 тонн.

Технологически, один конец винтовой сваи имеет специальную шляпку для крепления ростверка (несущая сторона), а другая – лопасти для углубления в почву. Ввиду того, что такой вид фундамента используется для строительства деревянных конструкций, используем для первого венца бревна или брус. Совпадение материалов позволит максимально прочно зафиксировать сооружение на сваях.

Плюсы и минусы свайно-винтового основания

После рассмотрения основных видов фундамента, казалось бы, что выбор свайно-винтового основания – самый оптимальный, однако, есть как преимущества, так и минусы.

Преимущества:

• Скорость установки – достаточно определить глубину промерзания и заказать бур, и буквально за сутки сваи будут установлены;
• Простой процесс – не требует дополнительных временных и денежных затрат;
• Универсальность – хорошие показатели данного типа фундамента были получены на всех видах почвы, включая торфяной;

Недостатков всего два, но их надо обязательно учитывать:

• Сложность расчета – чем тяжелее здание и сложнее его форма, тем более тщательные потребуются расчеты;
• Если перед монтажом свайного поля не была проведена геологическая экспертиза грунта, то в случае с рыхлой или торфяной почвой возможен некоторый процент проседания конструкции – к сожалению, зачастую неравномерный.

Свайное поле для деревянного домаИсточник art-stroynn.ru

Утепляем фундамент на винтовых сваях

Чтобы пол в доме был теплый, его необходимо утеплить еще на стадии работы с фундаментом. Для этого после завершения всех, согласно технологии возведения фундамента, работ, следует утеплить сам фундамент сверху. Армируйте фундамент при помощи деревянных досок по периметру основания. Теперь можно перейти к работам по утепления фундамента и, соответственно, пола.

Для утепления фундамента на винтовых сваях следует выполнить действия, согласно технологической карте утепления винтового фундамента.

1. В первую очередь нужно сделать патрубок. Для этого на подготовленное из деревянных досок ложе выкладываем слой утеплителя и заколачиваем его еще одним слоем досок. Как вариант, подготовленное ложе заливаем слоем бетона толщиной не менее 5 см. Для этого подготавливаем опалубку и заливаем в нее раствор.

2. Если утепление производилось путем наложения изолирующего слоя из утеплителя и слоя досок, можно начинать возведение дома. Если подготовленное ложе заливалось бетоном, через 28 дней можно начинать утеплительные работы. Положите на слой бетона изоляционный материал (можно использовать пенопласт или минеральную вату) и прибейте его досками. Доски должны образовать ровную поверхность.

3. Возводим каркасный дом своими руками.

4. После того, как сам дом возведен, можно начинать работы по внешнему утеплению (укреплению) фундамента. Для этого весь периметр фундамента нужно обнести изоляционным материалом. Лучше использовать пенопласт. Пропитайте его специальной грунтовкой для придания прочности и повышения гидроизоляции. Если вы используете минеральную вату, нужно дополнительно закрепить ее сплошной деревянной конструкцией.

5. После того, как теплоизоляция осуществлена, нужно подготовить поверхность для усиления фундамента камнем. Камень – материал тяжелый, поэтому следует тщательно подготовить поверхность.

6. Облицовываем поверхность фундамента камнем.

После того, как все работы по облицовке завершены, фундамент можно считать готовым. Дайте фундаменту еще несколько суток, чтобы устояться и приобрести прочность. Затем можно начинать работать над дополнительными конструктивными элементами. Например, погребом.

Изначально план погреба должен быть заложен в проекте здания. С учетом его конструкции, на начальном этапе выполняются работы по подготовке котлована и его обработке по технологической инструкции об обустройстве теплого погреба. Заранее выбирается место выхода на поверхность и в этом случае утепление подразумевает слой бетона, а также в проекте учитывается несущая конструкция для подвального помещения. Чаще всего это обычные рельсы. Делать погреб, если он не учтен в проекте изначально, нельзя, иначе вы рискуете остаться без домика.

Существуют и альтернативные методы выполнения работ по монтажу винтовых свай своими руками. Однако вышеприведенный способ отличается относительной простотой и эффективностью, что позволяет монтировать винтовые сваи своими руками с минимальной поддержкой специалистов.

Типы винтовых свай

Конструкция винтовой сваи представляет антикоррозийную трубу из металла. Внешне она имеет острую нижнюю часть с лопастями винтовой формы. Такая форма конструкции позволяет свае входить в грунт практически самостоятельно, не нарушая структуры почвы. Это одновременно обеспечивает её прочность установки в грунте.

Стандартный диаметр сваи составляет 14 см, с толщиной металла 4 мм. Но при строительстве здания на особенно сложном грунте возможно производство винтовых свай по специальному заказу. Из расчётных показателей предполагаемой нагрузки выбирается ее диаметр.

В верхней части цилиндрической трубы предусмотрены специальные отверстия для крепления рычагов, необходимых для вкручивания сваи.

Выпускают сваи в следующих исполнениях:

• С лопастью или её имитацией, размещённой по значительной части ствола.
• Различного диаметра и толщины трубы для конструкций,создающих большую нагрузку
• С разными диаметрами лопастей, предназначенными для грунтов разной структуры
• Различной формы верхней части, которую называют «пятка». Она может иметь форму прямоугольника или U-образный вид.

Если для строительства жилого или дачного дома отведён участок с повышенной влажностью грунта, благодаря свайно-винтовой технологии фундамента, почвенная влага не повредит стенам и полу постройки.

Какие сроки службы у винтовых свай?

Схема видов свайных фундаментов.

Сегодня можно услышать, что винтовые сваи представляют собой лучшую замену любому типу фундамента, что сроки службы такой конструкции самые высокие. Но так ли это на самом деле, может ли свайный фундамент прослужить больше 150 лет, как утверждают производители? В данном случае легко в сроках эксплуатации убедиться самостоятельно.

При толщине лопасти сваи в 5 мм это значение делится на 0,03 мм в год, т. е. на скорость коррозии. При этом получается значение в 150 лет, о котором всегда упоминают производители свай. Но все не так просто. Например, для самого обычного дома берется металлическая свая с толщиной стенки в 4 мм, а лопасти – в 5 мм. Самым слабым местом у нее будет участок перехода воздух-земля. При коррозии в 0,03 мм срок службы уже составит 130 лет, а не 150. Это значение для среднекоррозионных грунтов со слабым воздействием.

Есть и еще один момент – труба ржавеет не только с внешней стороны, коррозия ее повреждает и изнутри, даже если допустить использование специальной обработки. Отсутствие кислорода уменьшает скорость коррозии всего на 30%, то есть сроки службы уже передвигаются на отметку в 85 лет, что почти в половину меньше, чем было заявлено изначально.

Дальше требуется учесть коэффициент запаса прочности. Для металла допустимое значение находится на уровне 1/3 – для наконечника трубы при нагрузке в 5000 кг. Какой вывод можно сделать? Если поставить свайный фундамент с завяленными показателями, при этом не выполнить внутреннюю антикоррозионную защиту, то срок службы составит не 150 лет, как указывает производитель, а всего около 30 лет.

Долговечность винтовой сваи можно немного увеличить, если выполнить антикоррозионную защиту трубы изнутри. Для этого применяется горячее цинкование, нанесение так называемого холодного цинка, защита из битума и прочее. Использование грунтовки – это трата денег, которая не приносит никакой пользы, даже если их производители и кричат на каждом углу о таком эффекте. В этом случае сроки службы свай можно продлить максимум до 100 лет, но только для слабокоррозионных грунтов. Даже через 60-70 лет видимых следов повреждений не будет, хотя внутри процесс уже может запуститься.

Нельзя во всем полагаться на слова производителя, так как заявленный срок службы дается для идеальных условий, достигнуть которых при обычном строительстве невозможно. Реально сроки службы свайного фундамента составляют от 40 до 70 лет, при дальнейшем использовании уже возможны сильные повреждения, проведение ремонтных работ. Обязательно при монтаже фундамента требуется обеспечить антикоррозионную защиту, так как она хоть и не дает того эффекта, о котором говорится, но все же может продлить срок эксплуатации почти вдвое.

Евгений Дмитриевич Иванов

Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.

16 октября 2015

Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.

12 октября 2015

У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.

20 октября 2015

Иван, в таком случае нужно отталкиваться от ведра объёмом 10 л. Наполнить полное ведро песком и добавить 1/3 цемента, всё перемешать будет 10 л. или.

16 октября 2015

Как производится расчет готового бетона на 1кв метр стяжки толщиной 5см? Сколько для этого потребуется песка и цемента? Чтоб лишнее не покупать. Хочу.

12 октября 2015

У разных марок бетона если мерить по объему, то меняется только отношение песка и щебня к цементу, а воды всегда берется ровно половина от объема цеме.

Несколько дополнений: 1. Если нужно выполнить качественную гидроизоляцию жидкой резиной, желательно применять геотекстиль по всей поверхности. Расход.

23 сентября 2015

Как и чем сделать верхнюю кайму облицовки фундамента(натур.камень.плитняк)?

Copyright 2014–2017, moifundament.ru

• работы с фундаментом
• Армирование
• Защита
• Инструменты
• Монтаж
• Отделка
• Раствор
• Расчет
• Ремонт
• Устройство

• Виды фундамента
• Ленточный
• Свайный
• Столбчатый
• Плитный

• Другое
• О сайте
• Вопросы эксперту
• Редакция
• Контакты

• Работы с фундаментом
  • Армирование фундамента
  • Защита фундамента
  • Инструменты для фундамента
  • Монтаж фундамента
  • Отделка фундамента
  • Раствор для фундамента
  • Расчет фундамента
  • Ремонт фундамента
  • Устройство фундамента
• Виды фундамента
  • Ленточный фундамент
  • Свайный фундамент
  • Столбчатый фундамент
  • Плитный фундамент