Как построить фундамент из деревянных свай своими руками?

Заливка раствора

После подготовки скважин и создания армирующего каркаса приступаем к основным работам по создания свай для фундамента. Они будут заключаться в заливке бетонного раствора, который вначале необходимо подготовить.

Видео: Устройство свайного фундамента

Первым делом необходимо подготовить все необходимые материалы и инструменты. Для выполнения заливки вам понадобится:

• цемент хорошего качества марки М500. Не стоит покупать дешевые варианты. Такая экономия может плохо сказаться на эксплуатационных качествах свайного фундамента;
• гравий. Лучше всего использовать гранитный, так как у него очень высокие показатели прочности. Но такой гравий может обойтись дорого, поэтому можно приобретать и обычный. При этом величина фракций должна быть в пределах 20-40 миллиметров;
• песок. Тут лучше отдать предпочтение крупнозернистому речному, но при его отсутствии можно использовать и карьерный;
• бетономешалка. Конечно, можно производит замес и в обычном большом корыте, но вот качество смеси будет не на нужном уровне. Кроме того, бетона понадобится достаточно много, и сделать такой объем без бетономешалки будет затруднительно;
• полиэтиленовая пленка

После подготовки всех материалов можно приступать к «замесу» бетонной массы. Для этого можно воспользоваться следующими пропорциями.

На один объем цемента марки М500 берем один объем гравия и два объема песка. Все помещаем в бетономешалку и начинаем перемешивать.

При этом гравий лучше всего предварительно промыть чистой водой. Песок берется без посторонних примесей и просеянный (чтобы не попадались крупные камни). Кроме того, следует использовать песок с влажностью не более 10-15 процентов.

После смешивания сыпучих компонентов добавляем воду. Ее объем должен составлять половину объема используемого цемента. Не стоит брать воду из соседнего водоема. Лучше всего подойдет водопроводный вариант, он чистый и не содержит биологических примесей.

При заливке важно не сдвигать с места армирующий каркас. Прутья должны быть расположены внутри бетона, в противном случае они могут начать ржаветь и прочность фундамента ухудшится

Расстояние от внешнего края сваи до арматуры должны быть не менее 3-5 сантиметров.

При заливке следует удалять воздушные пузыри из бетонного раствора. Для этого можно воспользоваться длинным металлическим прутом или специальным глубинным вибратором. Если оставить воздушные пузыри, то свая пожжет треснуть, что ухудшит ее несущие способности.

После заливки бетона не стоит оставлять свайный фундамент без присмотра. Необходимо добиться правильного его высыхания. Нельзя допустить, чтобы бетон высыхал под воздействием ветра или прямых солнечных лучей, это будет способствовать растрескиванию поверхности.

Чтобы этого избежать на следующий день после заливки свайный фундамент покрывают толстой полиэтиленовой пленкой, а при необходимости смачивают водой. Раствор наберет полную прочность только через 20-21 день. Только после этого можно приступать к дальнейшему строительству.

Если все действия от расчетов до поддержания влажности фундамента сделаны правильно, то свайное основание будет надежной и легко перенесет все подвижки грунта. В результате ваш дом простоит долго и не доставит вам проблем при своей эксплуатации.

Какой должна быть основа

Определить тип фундамента можно, исходя из нескольких факторов:

• грунт на участке;
• этажность строения;
• материалы для строительства.

Фундамент для дома из бруса бывает:

• ленточным;
• свайным;
• монолитным;
• опорно-столбчатым;
• сборным ленточным из блоков.

Просто сказать специалистам, что нужен фундамент под дом из бруса – этого мало. Если постройка в один этаж будет возводиться на устойчивой почве без плывунов, то выбирают мелкозаглубленный ленточный. А при движущихся грунтах необходима монолитная плита. Если ее хорошо утеплить, то она будет заодно служить полом. Определить, какой фундамент лучше для дома могут только специалисты.

В любом случае фундаментная основа из бетона (ленточного или монолитного типа) должна выстояться и дать усадку. Для этого потребуется почти год. А нетерпеливые заказчики желают вселиться в собственный дом как можно скорее. Поэтому обычно для брусовых домов применяется свайный фундамент или опорно-столбчатый, если это позволяют грунты. Последний тип в 2 раза уменьшает финансовые затраты по сравнению с ленточным. А некоторые умельцы, создающие опорную конструкцию самостоятельно, под легкие постройки умудряются поставить не заводские железобетонные столбы, а асбестовые трубы, залитые бетоном.

Компании, занимающиеся продажей домов из бруса под ключ, предлагают клиентам опорно-столбчатый фундамент как наиболее экономичный вариант создания несущей базы под строение. Но применение такого вида опоры допускается только на устойчивых грунтах. Заказчики могут заменить его на ленточный или свайный фундамент, если для этого имеется необходимость.

Общие принципы

По внешнему виду полностью готового фундамента трудно сказать, свайный он или столбчатый. Но способы обустройства очень разные. Второй – это установленные в устойчивый грунт столбы с шагом 1,5-3 метра. Его вполне возможно сделать самому. А свайный фундамент – это конструкция, которую своими руками создать очень проблематично. Такая опора является идеальной для домов на болоте или зыбких почвах, вблизи от реки, на холмах, склонах и песках.

Технология применения свай имеет под собой как минимум два столетия. Но для частного домостроения она используется не так давно. Микросваи заходят в грунт на глубину до 2,5 м, средние по размерам сваи имеют длину от 6 до 8 м, а максимальная длина составляет 12 м. Благодаря этому, становится возможным моделировать уровень заглубления и обустраивать опору для дома из бруса на крутых склонах.

Сваи – основа данного вида фундамента. По технологии нужны заводские железобетонные изделия с заостренным краем. Для забивания или вкручивания используется специальная техника. Столб загоняют в землю до того момента, пока он не достигнет прочного слоя. Таким образом, слабые и подвижные грунты остаются «не у дел», и опора очень надежно устанавливается в твердый слой. Свая выдерживает нагрузку вплоть до 5 тонн.

Своими руками сделать свайный фундамент можно только в облегченном варианте, когда заводские столбы заменяют залитыми непосредственно в грунте. Сначала бурят скважину, размещают полые трубы, армируют отверстие и заливают в него бетон. Проводится вибрационное уплотнение. Но фактически в этом случае получается не свайный, а столбчатый фундамент дома. Метод нельзя применить на болоте или склоне, где требуются только готовые монолитные изделия.

№5. Расчет количества свайных опор

Выбор типа свай, их количества и мест погружения лучше доверить профессионалом, поскольку это очень ответственный этап. Впрочем, самому не мешает знать основные принципы расчета. Он проходит в два этапа. Сначала необходимо определить общий вес постройки, а потом посчитать несущую способность конкретной сваи в конкретном грунте.

Совокупная нагрузка здания на фундамент рассчитается как сумма следующих параметров:

• фактическая масса здания. Суммируется вес перекрытий, стен и кровли. Расчет можно выполнить, пользуясь табличными значениями массы основных строительных материалов;
• снеговые нагрузки. Тут все зависит от региона расположения дома. Для южных районов страны этот показатель в среднем составляет 50 кг/м2, для центральных – 100 кг/м2, для северных – 190 кг/м2;
• полезные нагрузки. Сюда включен вес мебели, которая будет использована, и проживающих людей. Чтобы не забивать себе голову подсчетом массы всех предметов мебели, можно использовать среднее значение – 150 кг/м2.

Полученные данные суммируют и умножают на коэффициент запаса 1,2.

Несущие характеристики сваи зависят от типа почвы. В идеале необходимо провести геодезические исследования, чтобы точно знать несущую способность почвы, но если такой возможности нет, можно воспользоваться табличными данными – достаточно только знать тип почвы. Например, несущая способность сухой глины средней плотности – 2,5 кг/см2, а плотного крупного песка – около 6 кг/см2.

Для каждого типа свай характерны свои несущие способности.

Например, нам необходимо построить 2-этажный дом из бруса размерами 10*8, использовать будем винтовые сваи 89*300 мм. Если дом расположен в центральной полосе, то снеговая нагрузка будет равна 10*8*100=8 т/м2. Полезная нагрузка каждого из этажей 10*8*150=12 т/м2, т.е. для всего дома 24 т/м2. Масса самого дома приблизительно равна 44 т. Совокупная нагрузка (44+24+8)*1,2 = 91,2 т. Допустим, почва – мягкопластичная глина, сваи будут погружаться на 2,5 м (их несущая способность при этом 5 т), тогда понадобится 91,2/5 = 18,24, т.е. 19 свай.

Глубину погружения сваи выбирают, исходя из типа почвы. Для устойчивого плотного грунта обычно достаточно свай длиной 2,5 м. Если на участке почва неустойчивая, длина сваи должна быть такой, чтобы достигать более плотного слоя грунта.

Часто в частном строительстве применяются именно винтовые сваи. Они выпускаются разного диаметра:

• 57 мм – такие сваи подойдут для создания фундамента для легких заборов;
• 76 мм – сваи для возведения более тяжелых заборов (например, из профнастила), а также легких строений (беседка);
• 89 мм – сваи для постройки дачных домов, небольших частных домов, хозпостроек. Такая опора в среднем выдерживает 3-5 т;
• 108 мм – отличный вариант для постройки частных домов любого типа, выдерживают от 5 до 7 т.

Расстояние между сваями рассчитывается для каждого отдельного проекта. Не рекомендуется делать расстояние между опорами более 3 м для каркасных домов, и более 2 м – для построек из пеноблока и газоблока. При наличии в регионе сильных ветров расстояние между опорами должно быть не более 2,5 м.

Принципы расчета и проектирования свайно-винтового фундамента

Традиционно расчетами винтового фундамента занимаются конструкторские бюро при разработке проектно-технической документации на строительство. Но если вы решили самостоятельно рассчитать СВФ, то для этого нужно использовать СП 24.13330.

К числу основных расчетов относятся:

• Несущая способность грунтового слоя на глубине расположения спиральных лопастей после вкручивания – этот показатель нужен для расчета несущей способности сваи.
• Число свай – определяется шаг их установки на прямых участках, в местах состыковки стен, на отдельных участках, где будут располагаться специальные конструкции (камины, печи, лестницы, генераторы и др.).

Рисунок 7. Примерный план сооружения свайно-винтового основания

Идеальный способ определения типа грунта – полноценные геологические изыскания. Однако можно это выполнить и проще – путем пробного вкручивания. Это позволяет определить глубину залегания плотного несущего слоя, состав почвы и уровень грунтовых вод. Но в результате вы получите очень условные данные, поэтому для получения более объективной картины несущей способности грунта применяют поправочный коэффициент 1,6-1,7.

Принципы расчета свайного фундамента

Самостоятельно проводится упрощенный расчет, который сводится к определению их количества и размеров. Для свайно-винтового фундамента применяется следующая методика.

Диаметр сваи

Можно использовать практические рекомендации:

• сваи 57 мм. Их можно применять только для заборов и ограждений;
• сваи 76 мм могут выдерживать нагрузку 3 тонны, что достаточно для облегченных строений;
• сваи 89 мм с несущей способностью до 5 тонн. Они способны удерживать одноэтажные каркасные дома и хозяйственные постройки умеренного веса;
• сваи 108 мм способны нести нагрузку до 7 тонн. Их можно применять для одно- и двухэтажных деревянных, кирпичных и блочных сооружений.

Высота (длина) сваи

В расчетах учитываются следующие параметры:

1. Плотность почвы. Заглубление сваи должно достигать плотного слоя грунта, что определяется по результатам геологических изысканий. Если они не проводились, то бурится скважина глубиной порядка 1 м. Если в процессе ее бурения достигаются плотные слои, то выбирается стандартная винтовая свая длиной 2,5 м. При более глубоком их расположении скважину придется бурить до их достижения и практическим путем определить необходимое заглубление.
2. Рельеф участка. Обязательно учитывается уклон площадки, т.е. перепад высот. Этот параметр определяется с помощью нивелира или строительного уровня и рулетка. В самой высокой точке устанавливается стандартная свая 2,5 м. Далее, к этой длине добавляется фактическая разница в высоте грунта. При перепаде более 50 см дополнительно создается запас по длине сваи порядка 0,5 м.

Количество опор

Оно зависит от размеров и веса сооружения. При выборе шага установки свай можно использовать такие рекомендации:

• деревянные и каркасно-щитовые строения – шаг до 3 м;
• стены из пеноблоков (шлакоблоков) – до 2 м;
• заборы и ограды облегченного типа – 3,3-3,6 м.

Общее количество свай определяется по плану сооружения. Обязательно устанавливаются они по углам и в месте примыкания внутренних стен. Затем по всему периметру равномерно намечаются точки монтажа опор с нужным шагом.

В месте установки печи или камина следует запланировать установку сразу 2-х свай. Отдельно размечаются опоры для пристроек, крыльца.

Расчет буронабивных свай имеет определенную специфику. Для них необходимо рассчитать несущую способность по формуле Р = 0,7RxF+0,8Uxfxl, где:

• R – сопротивление грунта (берется по таблице);
• F – площадь свайной опоры;
• U – периметр сваи;
• f – сопротивление грунта по боковой поверхности (табличный параметр);
• l – высота несущего слоя.

В частном строительстве чаще всего применяются сваи этого типа (буронабивные) диаметром 22-26 см. Размещаются они с шагом 2,1-2,6 м.

Постройка на сваях – это миф или реальность?

Встречаются опытные строители, которые категорически не советуют использовать сваи при возведении жилого дома. Они советуют использовать свайное основание только для построек хозяйственного назначения или для небольших дачных домов.

Возникает вопрос: а как тогда российские (и не только) города, в которых десятки тысяч домов построены на сваях и до сих эксплуатируются? Причём дома в несколько этажей, а не просто одноэтажные постройки.

Если местность под строительство всегда залита весенними паводками или грунтовые воды практически у поверхности – то спасают именно винтовые сваи.

Например, если дом нужно поднять или перенести, или реставрировать, то обустраивают именно свайное основание. Такой вариант часто используют во время ремонта деревянных построек прошлого века, когда в те годы дома редко возводили с фундаментом.

В пользу использования свайной конструкции говорят и те факты, что такие варианты основания были реализованы в строительстве очень давно. Только вместо свай были задействованы брёвна, забиваемые в землю. 

На первых порах опоры на винтах использовали для оснащения причалов. Со временем сфера их использования значительно расширилась. На фото ниже маяк в Великобритании, когда пришлось на нестабильной почве Темзы задействовать винтовые сваи.

В первом десятилетии XX века возведение построек на свайных фундаментах получило «второе дыхание» благодаря изобретению новой техники, позволявшая точно и глубоко вбивать сваи. А это значительно убыстряло работу по строительству фундамента для дальнейшего возведения зданий.

Технологические особенности свайно-винтовых фундаментов

Этот тип фундаментной основы выгодно отличается от остальных разновидностей фундаментов простотой устройства доступностью и оперативностью. Устанавливать винтовые сваи можно и вручную и с привлечением специальной техники.

На примере постройки фундамента под кирпичный дом можно рассмотреть процедуру закладки такого основания.

Перед началом подготовительных работ следует подготовить соответствующие винтовые сваи под кирпичный дом. Их длина будет выбрана исходя из состава почвы и других показателей. А вот диаметр лучше определить сразу. Для постройки домов из кирпича оптимальным выбором будут являться винтовые сваи диаметром от 133 мм и соответствующим диаметром лопастей винта. Сталь таких свай для кирпичного дома должна обладать завидным запасом прочности, поэтому можно брать сваи марки 10 и выше.

После разметки участка и планировки места фундамента необходимо провести расчет в отношении количества винтовых свай и их размеров.

Сразу после этого необходимо выполнить пробное бурение. Это позволит выявить все технологические показатели строительного участки, включая высоту горизонта подпочвенных вод, глубину промерзания, свойства и структуру грунта на участке, и прочие показатели.

Далее начинается непосредственный процесс установки винтовой сваи. По всему периметру в соответствии с разметкой проводится закручивание свай на глубину не менее полутора метров. При этом необходимо проследить, чтобы лопасти винта миновали пласты торфяных отложений и заводненный слой почвы – если таковые имеются в структуре грунта. Максимальная глубина установки свай регламентируется особенностями структуры и параметрам грунта на участке.

Во время монтажа всех свайных конструкций нужно внимательно следить за тем, чтобы верхние окончания свай находились на одном горизонтальном уровне, образуя цоколь. В случае несоответствия требуется слишком длинные концы спиливать либо попытаться такие сваи еще больше углубить в толщу грунта. Если выступающие из земли концы свай слишком короткие – надо наваривать дополнительные трубы до достижения нужного уровня.

Следующим шагом является укрепление свай и придание им большей прочности. С этой целью пустотелое пространство свайной трубы сначала армируется арматурой диаметром 3,0 мм, после чего пространство сваи заливается бетоном и плотно трамбуется до достижения нижнего уровня сваи и исключения воздушных образований в бетонной массе.

Пространство между трубой сваи и почвой засыпается грунтом и строительными отходами и тоже тщательно утрамбовывается. На окончания свай устанавливаются металлические оголовки, и по ним устраивается обвязка.

Выбор типа фундамента зависит от того, какой дом Вы собираетесь построить. Фундамент для канадского дома может быть любым, но при этом не каждый фундамент будет рациональным решением.

При выборе фундамента учитывайте надежность конструкции в дальнейшем процессе эксплуатации, а также бюджетные затраты. Но не следует слишком экономить на фундаменте!

Применение винтовых свай под готовый дом

Поскольку устройство свайного фундамента не слишком трудоемко и не требует большого запаса свободного пространства, именно свайно-винтовой фундамент идеально подходит для замены основания старого дома. В местах, где есть проблемы со структурой грунта можно использовать свайно-винтовой фундамент и под новые готовые дома.

Технология их установки практически та же, что была описана и для кирпичного дома. Сложность может заключаться в необходимости поднятия всей конструкции дома. Для этого используется обычный автомобильный домкрат. Сначала поднимается одна сторона, углубляются сваи, и проводится обвязки всех свай металлическим швеллером.

Далее процедура повторяется со всех остальных трех сторон.

Чтобы дом длительное время не подвергался перекосу, лучше было бы ускорить процесс монтажа винтовых свай с применением специальной техники.

Видео о винтовых сваях под дом

Особенности свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи под старый дом

Вкручивание винтовых свай

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Фундамент на винтовых сваях

Что такое винтовые сваи? В чем их особенность и удобство? И как с их помощью сделать фундамент? Винтовые сваи — это такая опорная конструкция. Представляет она собой систему труб, которые погружены в грунт на определенную глубину. В нижней части этих труб приварены спиралевидные лопасти (как на фото). Эта конструкция позволяет вкручивать сваи в грунт. А лопасти играют роль нарезки, примерно с таким же эффектом действия, как и на шурупах. Острый наконечник сваи позволяет легче ей входить в грунт. А нарезка помимо того, что используется для вкручивания, также является опорным узлом, на который собственно и опирается свая.

За счет чего держится опора и на сколько она надежна, спросите вы? Отвечаем: такая свая держится за счет силы трения, которая возникает между грунтом и боковыми поверхностями сваи (трубы). Усиливают такую конструкцию те самые лопасти, о которых мы уже говорили. На них и о приходится часть нагрузки, что делает такую опору весьма надежной, при грамотной установке конечно. Кстати, сама установка таких свай имеет массу тонкостей, которые нужно соблюдать. Несоблюдение их может привести к тому, что свая будет хлипкой и ненадежной. Так вот, чтобы равномерно распределить нагрузку на каждую сваю, установка выполняется по заранее просчитанной схеме. Образуется так называемое свайное поле. Оно обеспечивает равномерную нагрузку на каждую опору.

Ростверк

Когда сваи уже погружены их верхние части срезают таким образом, что бы получилась ровная плоскость. Затем делают ростверк или по другому называют несущий пояс. Он-то и является основной конструкцией, которая распределяет нагрузку от стен. А самое главное, благодаря ему нагрузка на систему свай распределяется равномерно, не перегружая не одну из свай, что придает данной конструкции надежность и долговечность.

Строение и функции ростверка очень схожи с конструкцией ленточного фундамента. Отличием в данной конструкции является то, что у ростверка, вместо опоры на грунт, как у ленточного фундамента происходит на сваи. Для того чтобы конструкция приобрела жесткость и была менее восприимчива к боковым нагрузкам, полые трубы свай заливают бетоном после их установки. Это и создает дополнительную устойчивость и жесткость конструкции.

Конечно, и плюсы и минусы свайного фундамента имеют место быть. Но явным плюсом винтовых свай является то, что при их установке не обязательно погружать их до контакта с плотными слоями грунта, как с другими сваями. Особенность их конструкции позволяет надежно удерживать здание при достаточном углублении в грунт. Винтовые сваи являются висячим типом свай.

Устройство ростверка

Способы погружения

В соответствии от заглубления в почву свайные фундаменты разделяют на следующие виды:

• Забивные. Выполняются способом вдавливания грунта с помощью спецтехники. Погружение происходит с применением вдавливающих механизмов и вибропогружателей. Чтобы увеличить давление используют сваи с квадратным сечением.
• Набивные железобетонные и бетонные сваи производятся на месте построения способом бурения скважин с заливанием бетона. Чтобы увеличить жесткость фундамента дополнительно используют арматуру.
• Винтовой фундамент. Стальные сваи в форме сверла закручивают в почву вручную либо бурильной установкой. Ввинчивая в грунт, происходит заглубление вращающего стержня.
• Буронабивной железобетонный фундамент. Готовые стержни из железобетона погружаются в подготовленные пробуренные скважины.

Где применяются винтовые сваи

Винтовые сваи из стали применяются для 4-х типов фундамента:

1. Опоры устанавливаются под каждым несущим элементом каркасного дома.
2. Обустраивается свайная лента, представляющая собой стальной или железобетонный ростверк.
3. Обустраивается свайное поле, которое затем заливается железобетоном.
4. Возведение одиночных опор. Используется для строительства пристроек или некоторых элементов дома.

Свайно-винтовой фундамент считается лучшим для монтажа ограждений.

Диаметр металлической сваи и размер лопасти учитывается при целевом применении.

• Если возводятся легкие ограждения и отдельные столбы – диаметр 76 мм.

Лучшая несущая способность у двухвинтовых свай, имеющих нижний литой наконечник. Сваи вначале ввинчиваются в грунт, а потом в их внутреннюю полость вливается бетонная смесь. Армирования не требуется.

Свайно-винтовое фундаментное основание – это лучшее решение при строительстве на пучинистой почве, на участках с высоким уровнем грунтовых вод и заболоченных районах.

Применение фундамента на винтовых сваях

Свайно-винтовой фундамент (СВФ) нетребователен к характеристикам грунта и особенностям ландшафта. Он идеально подходит для установки на местности, где плотные несущие грунтовые слои находятся гораздо ниже отметки поверхности.

Также винтовые сваи выбираются при строительстве зданий на:

• склонах;
• сильно обводненных почвах;
• торфяных грунтах;
• местности, постоянно заливаемой паводком;
• пучинистых почвах;
• подвижных и плавающих грунтах.

Фото 2. Бревенчатый дом на склоне, строящийся на свайном основании

Свайные основания сооружаются даже вблизи пролегания разнообразных инфраструктурных коммуникаций и возле деревьев с густой корневой системой, поскольку они не являются преградой для их установки.