Фундамент на винтовых сваях - плюсы и минусы свайно-винтового фундамента своими руками, видео

Виды фундамента на сваях

В зависимости от технологии погружения опор свайные фундаменты бывают:

На висячих сваях;
На подпорных сваях.

В первом случае столбы как бы висят в земле без опоры на несущий слой за счет банальных сил трения. Во втором они наоборот опираются на твердые пласты грунта. Висячий фундамент требует большого количества свай и более основательных расчетов на базе серьезных геодезических исследований участка. Для строительства частных коттеджей в два-три этажа такую технологию не используют.

В малоэтажном домостроении более востребован подпорный вариант. Сваи здесь не забиваются сплошным полем, их требуется гораздо меньше. Для обычного дома за городом вполне хватает четырех опор по углам и нескольких под несущими стенами. Такой свайный фундамент своими руками выполнить гораздо проще.

Сваи для устройства подобного основания можно взять:

Винтовые (вкручиваемые) стальные.
Забивные железобетонные.
Буронабивные из асбестоцементной трубы и железобетона внутри.

Виды свай для разных типов фундамента

Частные застройщики для строительства свайного жб фундамента обычно выбирают винтовую либо инъекционную (буронабивную) технологию. При этом у “винтов” из стали есть серьезное ограничение – глубина заложения при самостоятельном монтаже. При неглубоком залегании плотных слоев (до 2-х метров) их самостоятельно еще можно закрутить в землю, а вот для более длинных опор уже нужна будет специализированная техника.

С буронабивными аналогами ситуация принципиально иная. Они делаются из труб, для погружения которых в землю необходимо вырыть соответствующего размера яму. Даже если она потребуется под пару метров глубиной, в плотном не осыпающемся грунте выкопать такой котлован своими руками для будущего основания будет несложно.

Свайно ленточный фундамент: плюсы и минусы выбора

Простые ответы не всегда могут помочь в решении трудных задач. Поэтому иногда применяют комплексный подход. Так строители и архитекторы совместили лучшие характеристики двух видов оснований: свайного и ленточного. Получился свайно-ленточный фундамент, который незаменим при строительстве на сложных грунтах.

Общая информация

Фундамент на свайно-ленточном основании применяется на сложных почвах, когда устойчивые грунты залегают на большой глубине, а так же на пучинистых, торфяных или болотистых почвах. В этом случае использование ленточного фундамента не целесообразно, а обычный свайный фундамент просядет и покоробит здание. Сваи вбиваются (вкручиваются) равномерно по периметру всего основания. Они располагаются единично или кучно по несколько штук. После этого заливается лента (или ростверк). Она представляет собою монолитную плиту, соединяющую сваи.

Сваи стабилизируют фундамент. Они держатся за плотные и неподвижные грунты, не допуская проседание и сдвиг постройки вслед за сезонными грунтовыми изменениями. А лента позволяет равномерно распределить вес здания. Для прочности основы здания рекомендуется ростверк усилить металлической арматурой. Если места соединений сварить, то конструкция обретет жесткость. Если стальные прутья соединить с помощи проволоки – фундамент будет более гибкий и выдержит движение грунта в разумных пределах.

Для возведения свайно-ленточного фундамента требуется исследовать почву на участке. Не поленитесь узнать среднегодовое количество осадков в вашем регионе, а так же направление и силу ветра. Снег и ветер создают дополнительную нагрузку на здание и его основу. Правильный расчет поможет в дальнейшем избежать ошибок и недочетов в строительстве. Отсутствие исследований повлечет удорожание проекта или трещины в стенах и проблемы при эксплуатации здания.

Плюсы ленточного основания на сваях

У свайно-ленточного фундамента имеется ряд преимуществ:

Ленточную часть фундамента можно не заглублять, а расположить на небольшой глубине. Это не отразится на качестве конструкции, поскольку за устойчивость постройки отвечают сваи, закрепленные на твердом грунте.
Не станет препятствием для строительства и сложный рельеф. Фундамент можно возводить на самых неподходящих территориях, с уклоном в одну или несколько сторон.
Ленточный фундамент на сваях экономически выгоден, поскольку лента не располагается на большой глубине. По этой же причине трудозатраты также сведены к минимуму.
Свайно-ленточный фундамент не требует применения спецтехники. Разрешается самостоятельная закладка основания здания. Это положительно скажется на бюджете, поскольку не потребуется оплачивать услуги специалистов.
Такой фундамент не боится грунтовых вод и сыпучих почв. Поэтому он может простоять несколько десятилетий, не требуя ремонта и коррекции.
Ленточному фундаменту на сваях не страшны небольшие толчки и подвижки грунта. Он прочно удержит строение.

Свайно-ленточный фундамент используется для строительства различных типов зданий на любых почвах.

Минусы ленточно-свайного фундамента

Однако в любом деле есть особенности, с которыми следует ознакомиться, до начала действия.

Если самостоятельное возведение фундамента не представляет сложности, то инженерно-геологическое обследование почвы без специалиста не осилить. Длина и толщина каждой сваи рассчитывается индивидуально. Следует также грамотно рассчитать количество свай их глубину заглубление. Для этого берутся пробы грунта, проверяется его плотность и расположение грунтовых вод, а также проводится вертикальный разрез грунта.
Поскольку глубина залегания ленты небольшая, то создание подвала, цокольного этажа или просто погреба невозможно. Поэтому автомобилистам, садоводам и огородникам придется искать другие варианта хранения домашних заготовок и устройства гаража для машины.
Подумайте о дополнительном утеплении пола. Открытый грунт располагается сразу под полом. В северных регионах он промерзает зимой. Вентиляция убережет строение от лишней влажности, как фундамент, так и пол.
Свайно-ленточный фундамент не может выдержать большой вес. Поэтому возводить на таком фундаменте высотки запрещено. Но частного застройщика вполне устроит двух или трёх этажный дом.
На этапе строительства предусмотрите защиту для деревянных и металлических свай от грунтовых вод. Тогда срок их службы продлиться в несколько раз. Для ростверка так же проводятся гидроизоляционные работы.

Минусы свайно-ленточного фундамента – это только лишь определенные ограничения. С ними стоит ознакомиться, чтобы избежать неприятных сюрпризов на этапе строительства, и в дальнейшей эксплуатации.

Расчет и основные этапы строительства

Перед началом строительства рассчитывают количество свай необходимую опорную площадь, а также основные параметры ростверка.

Полевые работы:

разметка участка;
рытье траншей и шурфов под опоры;
подготовка скважины: устройство песчаной подушки, гидроизоляционного слоя, армированного каркаса;
возведение свай;
укладка песчаной подушки под ленту;
монтаж армированного каркаса в траншее;
заливка бетонного раствора под монолитную ленту.

О возведении свайно-ленточного фундамента своими руками можно узнать из этой статьи.

Замена свайного основания на ленточное

Со временем любой фундамент приходит в негодность. Чаще всего встречается замена оснований для домов на деревянных балках, которые с годами попросту разрушаются. Также исчерпать свой потенциал прежде времени могут бетонные сваи, если изначально не соблюдалась технология возведения фундамента.

Заметить этот можно по внешним признакам:

крен сооружения;
разрушение стен;
трещины в доме;
проседание конструкции.

Замена фундамента под всем домом – сложная процедура, для которой нужно приглашать специальную бригаду. Строители поддомкрачивают каркас дома, частично демонтируют старые балки, делают новый фундамент и возвращают сооружение на место.

В некоторых случаях целесообразно перенести дом на новый участок. Для этого поднимают каркас сооружения и загоняют под него специальные катки с рельсами, которые непосредственно и перевозят сооружение на место, где уже установлен новый ленточный фундамент.

Возведение для гаража

Существует несколько методов устройства свай:

Бурение скважин под опоры.
Забивка в грунт.
Ввинчивание металлических опор.

Для строительства буро-забивных свай необходимо подготавливать скважины, закреплять ее стенки глинистой смесью или использовать инвентарные трубы. Затем, соблюдая технологию, в шурфы заливают бетонный раствор. Забивные сваи вводятся в грунт острым концом посредством специальных установок.

Деревянные забивные опоры – дешевый строительный материал, но у него есть ограничение по нагрузкам. Если планируется возведение гаража с кирпичными или пенобетонными стенами, нужны более надежные сваи.

Поэтому в частном строительстве популярны винтовые металлические сваи, которые вкручиваются в земельный массив автоматически и не требуют подготовки участка. Последний метод предпочтительней для землевладельцев, которые ищут быстрый, сравнительно энергоемкий и надежный способ устройства фундамента под гараж.

Перед началом строительства подготавливается поле – делается разметка по периметру будущего гаража и отмечаются места для входа свай в грунт. Для гаража на две машины достаточно 4 или шести свай. Винтовые балки вкручивают в землю до тех пор, пока их конец не упрется в твердые породы. Конец опоры на нужной высоте обрезается, а внутренность трубы заполняется бетонным раствором.

Вариант заглубления выбирается по:

типу грунта,
рельефа участка,
а также нагрузки, которую передает гараж на грунт через основание.

Чтобы гараж прослужил десятки лет, необходимо преждевременно анализировать геологию поля под застройку, сделать расчеты и выбрать параметры основания.

Можно ли делать пристройку на винтовых сваях к ЛФ?

Чтобы избежать деформации стен дома, под пристройку устанавливают свой фундамент, который должен быть жестко связан с основной конструкцией. Расчеты для свайно-винтового фундамента ведут аналогичным описанному ранее образом.

Особенность монтажа состоит в том, чтобы жестко связать две монолитные ленты между собой в местах соприкосновения. Для этого в стене ростверка для дома делают отверстия для арматуры. Длину углубления принято делать равной 35 диаметрам прута.

Для крепежа арматуры внутри железобетонного монолита применяют метод расклинивания или используют химический анкер. В процессе строительства связывают торчащие пруты и арматурный каркас фундамента для пристройки.

Выполнение монтажных работ

Расчет свайного поля лучше поручить специалисту, который учтет существующий тип грунта на участке, глубину промерзания, несущую способность опор, вариант защиты стальных труб от коррозии и другие важные факторы. Краткую инструкцию по расчету числа свай мы приводили здесь.

В результате перед началом работ вам необходимо иметь на руках точный план расстановки свай с указанием их типоразмера. Вполне вероятно, что до обращения к инженеру потребуется провести геолого-изыскательские работы для точного определения характеристик слоев грунта и почвенных вод.

Производство монтажных работ состоит из 5-ти последовательных этапов:

разметка свайного поля;
выкапывание приямков и ввинчивание свай;
заливка бетонной смеси во внутреннюю полость труб;
подрезка оголовков труб на уровне одной горизонтальной плоскости;
устройство металлического или железобетонного ростверка.

Все открытые места сварки должны быть окрашены или защищены от коррозии другим способом. Для утепления дома пространство между ростверком и грунтом необходимо обшить досками или листовым строительным материалом. Благодаря отсутствию подвала, конструкция отмостки может быть упрощена и иметь небольшую толщину. Более подробно технологию мы описывали здесь и здесь.

История появления

Широкое использование свайного фундамента стало возможным в начале 50-х гг. Развитие этой строительной технологии было обусловлено появлением оборудования для ввинчивания опор.

После многочисленных экспериментов в 1955 г. вышла научная работа ТУВС-55, подготовленная отечественными учеными и строителями.

В этом труде содержалось большое количество технических указаний по вопросам проектирования свайных фундаментов. С того времени эти разработки приняли в качестве стандартов.

Винтовые сваи широко используются для строительства оснований.

Нормы и правила, используемые в XXI в., несколько изменились, однако многие положения были заимствованы из ТУВС-55.

Как произвести теплоизоляцию пола

Утепление пола производится несколькими способами:

Создание засыпного слоя утеплителя между нижним настилом и черновым полом.
Сплошная засыпка подполья с обустройством пола по грунту.
Строительство настила с утеплителем и заливка системы теплого пола.

Выбор оптимального варианта производится исходя из существующих условий, конфигурации и наличия коммуникаций в подполе. К наиболее распространенным вариантам относят создание слоя утеплителя между нижним и черновым настилом и заливка системы теплого пола.

Порядок действий в обоих вариантах начинается одинаково:

Устанавливаются лаги. Они должны обеспечивать неподвижность и прочность перекрытия, в идеале они опираются на поверхность свай.
На нижние кромки лаг крепятся планки, которые будут служить бортиками для укладки досок настила.
Производится укладка дощатого настила. Используются обрезные доски, уложенные в поперечном направлении между лагами.
Поверх досок укладывается теплоизолятор. Можно использовать пенопласт, пеноплекс. При достаточной толщине применяют керамзит, но для эффективной службы необходим слой не менее 30 см, что не всегда возможно.
Укладывается слой гидроизоляции.

После этого либо укладывают материалы чернового пола и укладывают финишное покрытие, либо укладывают трубы теплого пола, выполняют все подключения, проверяют работоспособность, после чего заливают слой стяжки (около 10 см).

Постройка дома на винтовых сваях – особенности конструкции

Профиль может быть следующим:

стандартным, в виде одного полного витка, приваренного в трубе. Является частью основ легких строений;
усиленным, состоящим из двух прерывистых витков, сваренных с трубой. Способен воспринимать повышенные нагрузки;
узколопастным, выполненным в виде литой насадки конической формы. Применяется для каменистых грунтов;
цилиндрическим в виде сплошной спирали постоянного диаметра. Предназначен для работы в условиях вечной мерзлоты.

Перед строительством дома на винтовых сваях нужно определиться с выбором вида опор

Особенностью винтового фундамента является метод погружения. Сваи не забиваются в почву последовательными ударами, а завинчиваются путем приложения крутящего момента. В процессе вращения трубы ее конусообразный наконечник постепенно продвигается вглубь грунта. Надежному креплению способствует уплотнение породы в процессе завинчивания.

Подбирая сваи для дома, необходимо учесть следующие моменты:

марку стали, применяемую для их изготовления;
толщину витка в рабочей части;
размер стенки трубы, определяющий ее долговечность;
качество сварных швов в зоне крепления насадки;
форму рабочих лопастей и общую длину опорного элемента.

Для изготовления ростверка выбирают один из следующих материалов:

стальные швеллеры или двутавры;
деревянные брусья;
бетонные блоки.

Такой фундамент надежен. Ведь нагрузка от здания передается ростверку, жестко связывающему колонны. Быстро возведенный фундамент позволяет за ограниченное время осуществить строительство дома.

Свайный фундамент включает в себя группу свай, объединенных между собой ростверком

Вкручивание винтовых свай и их выравнивание

Процесс установки свай не зависит от типа наконечников, грунта, количества лопастей. Работа состоит из нескольких этапов:

Осуществляют бурение направляющих приямков при помощи ручного или мотобура. Глубина должна быть минимум 0,5-0,7 метра, ширина — немного больше ширины опоры с лопастями.
При ручном бурении сваю устанавливают в приямок и вставляют лом в отверстие, расположенное в верхней части опоры. Двое рабочих начинают двигаться по кругу для ввинчивания сваи на нужную глубину.
После установки всех опор их верхние части срезают до одного уровня. Для разметки необходим строительный уровень, для обрезки — болгарка.

Достоинства и недостатки винтового фундамента

В сравнении со всеми известными технологиями, винтовой фундамент является самым экономичным основанием для любых наземных конструкций. Достоинствами СВФ являются:

строительство в сложных условиях – холмистая, болотистая местность, прибрежная зона, плотная застройка, наличие на участке деревьев, прохождение сторонних коммуникаций;
минимальный бюджет – практически полное отсутствие бетонных, земляных работ, опалубки, ожидания набора прочности бетонными конструкциями, аренды спецтехники;
вариабельность технологий строительства – винтовой фундамент пригоден для срубов, кирпичных, панельных построек, щитовых, фахверковых каркасных зданий, контуров заземления дома, заборов, МАФ;
максимальная этажность – допускаются разрешенные в индивидуальном строительстве трехэтажные здания с мансардой;
высокий ресурс – при нормальной антикоррозионной обработке срок службы винтовых свай составляет 75 – 100 лет.

Единственным недостатком СВС является непригодность для проектов с цокольным/подвальным этажом. Ручной монтаж винтовых свай, не только допустим, но и рекомендован специалистами. При погружении этих конструкций спецтехникой сложнее контролировать усилие затяжки при достижении несущих пластов.

Буронабивной свайный фундамент

Буронабивное основание сооружается непосредственно на месте строительства путем заливки пробуренных скважин в грунте бетоном с предварительным армированием. К этому виду относится фундамент ТИСЭ, который на сегодня пользуется наибольшим спросом среди застройщиков. Он лучше других разновидностей работает в условиях морозного пучения, а крупные строительные компании Московской области дают на него даже пожизненную гарантию.

Рисунок 12. Внешний вид буронабивного основания типа ТИСЭ

Особенности

ЖБ фундамент типа ТИСЭ представляет собой конструкцию на основе буронабивных свай с полусферической подошвой в нижней части и железобетонным ростверком. Подобное конструктивное исполнение опор способствует увеличению их несущей способности, повышает устойчивость к воздействию сил морозного пучения. В большинстве случаев буронабивные сваи сооружаются ниже глубины промерзания грунта.

Рисунок 13. Конструкция фундамента ТИСЭ

Другие особенности буронабивного основания:

Более низкая цена устройства по сравнению с традиционным ленточным фундаментом.
Минимальный объем земляных работ – нужно подготовить только скважины с расширением в нижней части и снять верхний плодородный слой почвы.
Универсальность – подходит для разных типов грунтов, за исключением болотистых, обводненных и илистых. На каменистых и скалистых почвах сооружение проблематично из-за сложности бурения скважин.

При выборе этого типа основания также следует учитывать, что он требует устройства широкой отмостки (как правило, не менее 1 м).

Устройство

Монтаж свайного фундамента по технологии ТИСЭ требует наличия специального бура – ТИСЭ-Ф, который имеет конструкцию раздвижной штанги с 2-мя рукоятками и режущими кромками. Опускают его на уровне расширения нижней части сваи.

Общая технология устройства:

Разметка расположения железобетонных опор.
Бурение скважин и подготовка расширений в нижней их части.
Изготовление и установка армирующего каркаса из рифленой арматуры диаметром 12-16 мм для буронабивных свай.
Гидроизоляция скважин путем расположения в них рулонного гидроизоляционного материала.
Заливка скважин бетоном с тщательным уплотнением для удаления воздуха из смеси.
Рисунок 14. Последовательность устройства свай с полусферическим расширением в основании
Сборка опалубки для железобетонного ростверка.
Изготовление армирующего каркаса и его связка с арматурой свайных опор.
Бетонирование монолитной ленты.
Фото 15. Бетонирование монолитной ленты поверх железобетонных свай

Бетонирование свайных опор и ростверка лучше выполнять одновременно, что позволит создать цельнолитую железобетонную конструкцию. Но в этом случае будет более затруднительным процесс уплотнения бетона в скважинах. Поэтому чаще изначально выполняется заливка свай, а после – выполняется сборка опалубки для ростверка, армирование и бетонирование ленты.

Подробно процесс устройства фундамента ТИСЭ рассмотрен в следующем видео:

Существуют и другие технологии сооружения свайных фундаментов, но их применяют гораздо реже. Так, для легких построек типа бань, гаражей, хозпостроек застройщики часто используют асбестоцементные трубы в качестве оболочки. Они погружаются в предварительно пробуренные скважины, в их внутреннюю полость устанавливается армирующий каркас и производится заливка бетоном.

Рисунок 16. Последовательность устройства свайного основания с применением асбестоцементных труб

Устройство свайно-винтового фундамента.

Работа по монтажу начинается с разметки участка и его подготовки. Сваи заглубляют в грунт с помощью обычного завинчивания. В районе опоры возникает дополнительное уплотнение почвы. Примечательно, что такие работы проводят практически круглогодично и при любой погоде.

Прежде чем покупать винтовые сваи, необходимо сделать правильный расчет фундамента. Чаще всего под небольшие строения используют сваи диаметром 108 мм. При возведении объектов малой массы приобретают меньшие по диаметру

При расчете количества свай, подсчитывают необходимое их число. При этом учитывают то, что надежность фундамента от установленных слишком часто свай не увеличивается, а стоимость фундамента значительно возрастает. Учитывая, что 1 опора, заполненная бетоном, выдерживает нагрузку 5–9 тонн, расстояние между ними может составлять 3–5 метров.

Количество свай увеличивают при возведении двухэтажных зданий или при использовании тяжелых стройматериалов. Наиболее точный расчет числа свай должен произвести специалист-строитель, но и обычные люди могут осилить это задание, если правильно подсчитают вес строения. Для более надежной и продолжительной службы фундамента несущую способность увеличивают на 25–30%.

Главные преимущества

Большое число достоинств стальных свайных опор способствует быстрому росту популярности этих конструкций у частных застройщиков. В числе явных плюсов можно назвать следующие факторы:

возможность возведения фундамента на большинстве типов грунтов, в том числе на болотах и вечной мерзлоте;
быстрый и простой монтаж;
хорошая устойчивость строительных конструкций при пучении и подвижках грунта;
отсутствие влияния глубины залегания грунтовых вод;
использование винтовых свай на участках со сложным рельефом местности;
проведение монтажных работ в любое время года;
применение бетонного или стального ростверка;
невысокая стоимость материалов, доступная большинству застройщиков;
отсутствие необходимости проведения земляных работ;
долговечность и надежность фундаментного основания;
возможность наружного утепления полов в доме.

Для ускорения производства работ по возведению фундамента, существует возможность использования специальной буровой техники. В этом случае придется оплатить оказанную услугу, но работа будет выполнена за 1 день без приложения больших физических усилий с высоким качеством.

Недостатки

Практически все виды свайных фундаментов рассчитаны на нагрузку от построек с малой этажностью (1-2 этажа). При строительстве многоквартирного дома лучше остановиться на выборе другого типа основания. О том, в каких случаях стоит использовать свайный фундамент, смотрите в этом видео:

https://youtube.com/watch?v=lwqyOqDHOIs

Прочность и долговечность дома зависит от качества используемого материала, дешевые материалы могут иметь малую несущую способность.

Металлические трубы, которые используется в качестве винтовых свай, со временем подвергаются коррозии (особенно в местах сварки), даже при обработке защитными средствами.

Нижняя часть дома, построенного на винтовых сваях, требует качественного утепления.

Виды свай

Перед строительством дома на винтовых сваях нужно определиться с выбором вида опор, материалом изготовления и способом заглубления. Сваи подразделаются на разновидности в зависимости следующих факторов:

Использование материала при производстве опоры: железобетон, бетон, плотная бентонитовая или местная глина, сталь (трубы, рельсы и т.д.), грунт (глина), деревянные бревна, комбинирование нескольких материалов.
Форма опоры: круглая, квадратная, в виде трапеции, призмы, с расширенным нижним краем.
Глубина залегания, вес, толщина диаметра, зависят от точки промерзания грунта, близости грунтовых вод, веса постройки. Используются цельные 12-20 м изделия, составные, срощенные из нескольких частей с помощью хомутов или сварки. Форма нижнего края изготавливается открытой или закрытой специальным наконечником.
По методу перераспределения нагрузки на почву подразделаются на вертикальные (передают всю нагрузку от постройки на плотный слой почвы находящийся под неустойчивым слоем), висячие устанавливаются наклонно (нагрузка передается через трение земли об неровную поверхность стенки сваи).

Продлеваем жизнь фундаменту на сваях

Для того, чтобы в доме можно было жить без опасения хотя бы лет 30-50, необходимо знать некоторые хитрости. Которые увеличат срок эксплуатации свайного фундамента в несколько раз.

Схема установки винтовых свай в почве

Если мы проведем эксперимент, вкрутив одну ил труб с лопастью и выкрутив ее назад, мы увидим, что краска, покрывающая конструкцию, стёрлась во многих местах, обнажив металл.

Так как чаще всего используется для защиты металла один слой краски, а этого явно недостаточно, очаги освобождённого металла превращаются в очаги коррозии.

Европейские стандарты гарантируют, что толстый слой покрытия не будет удален даже в крупно песчаных почвах.

Российский производитель ничего не гарантирует, поэтому необходимо потрудиться самому, чтобы дом можно было эксплуатировать дольше.

Это касается и металла лопасти. В европейских, канадских и финских стандартах по строительству каркасных домов указано, что толщина лопасти должна быть не менее 9 мм.

Наши производители уменьшили толщину более чем в 2 раза, в результате чего она получилась всего 4 мм.

При этом сами лопасти винтовой сваи должны быть не менее 20-35 см. Лопасти, к сожалению, укрепить своими руками уже нельзя.

Использованная в течение 10 лет винтовая свая покрыта коррозией

Но зато можно улучшить соединение оголовка сваи. По стандарту он должен соединяться в 4 местах, а соединяется обычно в двух. Добавляем еще одно соединение.

Винтовой фундамент на сваях своими руками