Лучше быть во всеоружии
Свая винтовой конструкции состоит из ствола, который может быть цельным или составным, и наконечника. Суть её применения заключается в том, чтобы за счёт поворотных усилий пройти слабые слои грунта и зацепиться за плотные, несжимаемые пласты. В грунте она фиксируется благодаря лопастям, их же поверхностью, а не только стволом, опирается на грунт.
Принцип работы винтовой сваиИсточник avocet.ru
Если сравнить винтовой вариант свай с забивным, то преимущества первых очевидны, если сравнивать с точки зрения трудоёмкости монтажа, наличия шума и вибраций. Опять же, в условиях небольшого объекта можно обойтись и без бурильной или сваебойной техники. Однако не всё так прекрасно, как хотелось бы.
Так ли надёжно винтовое основание, как принято считать
Свайные фундаменты, в том числе и винтовые, закладываются в сложных гидрогеологических условиях, когда ленточный вариант неприемлем. И они должны точно так же проектироваться, как и любые другие, с расчётом по несущим состояниям: сопротивлению грунта, прочности материала свай и ростверков, осадке от вертикальных нагрузок. Мало того, что при самостоятельном строительстве этого никто не делает, так ещё и опоры надлежащего качества найти практически невозможно:
- В погоне за возможностью удешевления, современные производители убирают из винтовых свай до нескольких миллиметров металла, который раньше являлся антикоррозийным запасом прочности, и предусматривают вместо него более дешёвое антикоррозийное покрытие.
- К минимуму свели и диаметр лопастей, а так как толщина ствола пропорционально зависит от этого размера, то и он стал меньше. В новом формате, далёком от идеала, свая, наиболее часто применяемая в малоэтажном строительстве, имеет размеры 300/108 (диаметр лопасти/диаметр ствола) с толщиной стенки 4 мм. Кстати, такие параметры винтовых опор в западных странах просто недопустимы.
Современный (бюджетный) формат винтовой сваиИсточник ecodom-kostroma.ru
Выдержка из документаИсточник ecodom-kostroma.ru
- Тем не менее, и сегодня производители гарантируют металлическим сваям полувековой срок службы, хотя при этом они стали почти вдвое дешевле буронабивных свай – капитальных, проверенных временем и очень надёжных. В чём-то же должен быть тут подвох!
- А состоит он вот в чём. Монтировать металлические опоры с современными параметрами свай не стоит в том случае, если срок службы стенового материала больше тех самых 50 лет (бетоны, кирпич, натуральный камень). И даже деревянный сруб, при надлежащей обработке и внешней защите может прослужить дольше, чем этот «очень надёжный» фундамент.
Железобетонный ростверк прослужит дольше опорИсточник evroctandart.su
Получается, что строить дом на винтовых сваях имеет смысл, только если он возводится по каркасной технологии. В неё данный конструктив фундамента вписывается просто идеально: нагрузки на опору минимальные, и ему не надо «конкурировать» со стенами по долговечности. В первую очередь это касается лёгких хозяйственных построек, на столь длительный срок службы которых вряд ли кто-то рассчитывает.
Целесообразность такого решения весьма сомнительнаИсточник www.hebelblok.ru
Как убедиться в качестве свай
Это было про общие возможности фундамента. Теперь про кустарное производство, избавиться от которого в нашей стране в принципе невозможно. Поэтому до того, как вкручивать винтовые сваи на своём участке, нужно озадачиться поисками приемлемой по качеству продукции. Готового рецепта тут нет, но несколько советов по этому поводу можем дать:
Вряд ли на захудалой металлобазе можно приобрести качественные металлические сваи, так как их производство является технологически сложным процессом и требует хорошей организации труда и материального обеспечения.
Так вырезают лопасти для свайИсточник chelny.zoon.ru
Если у свай толщина минимальная – те пресловутые 4 мм, о которых говорилось выше, значит, производитель обязан обеспечить надёжную антикоррозийную защиту. Не верьте, если вам рассказывают о наличии цинкового покрытия – на дешёвых сваях его не может быть по определению, да и установки для его нанесения вещь дефицитная. На практике покрытия применяются другие (например, грунтовка ГФ-021), иногда даже и нормального качества. Но в этом нужно убедиться.
Качество очевидноИсточник bibliostroy.ru
Следующий совет опять же касается толщины стенки сваи. Она и так уже уменьшена донельзя, и если замерите этот размер рулеткой и обнаружите недостающий миллиметр – откажитесь от покупки. Из-за него срок службы поставленного на такой фундамент дома может сократиться лет на 10.
Устройство своими руками
Все работы начинаем с создания проекта, расчета нагрузки, глубины заложения, выбора вида материала для основания. Затем подготавливаем участок. Проводим разметку расположения свай, ростверка. О нюансах строительства свайно-ростверкового фундамента смотрите в этом видео:
Расчет расположения свай
В местах значительной нагрузки сваи располагаются кустами
Чаще всего опоры устанавливаются вертикально, но при строительстве на участке с рельефом сваи могут устанавливаться под углом. При монтаже кровли на открытых площадках опоры устанавливаются точно под колоннами и стойками.
При строительстве частного дома их распределают по всему периметру. Под участком домостроения, который будет отличаться значительной нагрузкой опоры, устанавливают кустами.
Последовательность самостоятельного расчета:
- план домостроения делим на прямоугольники;
- в углах, местах пересечения стен отмечаем точки для установки опор.
Расчет опорной площади
Опорная площадь рассчитывается исходя из массы домостроения и коэффициента надежности.
Площадь опоры считается: массу дома умножаем на ¼ несущей способности грунта. Обязательным условием является установка ниже уровня промерзания грунта.
Подготовка участка
Полностью снимаем плодородный слой почвы, убираем корни растений. Размечаем периметр домостроения, с помощью колышков отмечаем расположение несущих конструкций и перегородок. Между кольями натягиваем веревку, проверяем, чтобы она располагалась по уровню. Подробнее о подготовке участка смотрите в этом видео:
Устройство буронабивных свай
Перед заливкой свай бетоном устанавливают каркас из арматуры
После завершения всех подготовительных работ отмечаем места установки опор.
Этапы:
- Первый слой грунта толщиной 1,5-2 м выбираем с помощью насадки на бур, затем бурим отверстие с использованием шнека.
- На дно скважины насыпаем песчаную подушку, толщиной 30-40 см.
- Устанавливаем металлический арматурный каркас, застилаем стенки рубероидом, или устанавливаем полую обсадную трубу.
- Заполняем пространство бетонным раствором без перерывов до полного заполнения. Труба по мере наполнения раствором поднимается к поверхности. При использовании рубероида он остается в скважине, обеспечивая гидроизоляцию.
- Формируем верхнюю часть сваи.
Устройство винтовых свай
Винтовые сваи применяются для монтажа фундамента под легкие постройки.
Этапы:
- Сверлим ручным буром отверстие под скважину глубиной полметра.
- Вставляем в выемку сваю, в верхнее ее отверстие продеваем рычаг для вращения. Ввинчиваем опору, через каждые несколько витков проверяем вертикальность ее монтажа.
- Головы подравниваем, чтобы все сваи расположились в горизонтальной плоскости.
Устройство свай в вечномерзлой почве
Вечномерзлый грунт представляет собой плотный несущий слой. При бурении скважины его целостность должна сохраниться. При нарушении структуры льда его свойства восстанавливают до первоначальных. Вмораживают опору до образования единого целого со слоем льда.
Устройство ростверка
Перед заливкой ростверка смонтируйте все коммуникации
После полного отвердевания опор и набора ими прочности монтируем бетонный ростверк. Предварительно проводим коммуникации, чтобы перемычки не мешали их установке.
Этапы монтажа бетонной обвязки:
- Собираем опалубку, по ширине равную толщине стен, высота ее будет зависеть от высоты цоколя.
- Внутрь опалубки насыпаем слой песка, тщательно его утрамбовываем.
- Укладываем гидроизоляционный материал.
- Монтируем металлический каркас.
- Заливаем бетон.
После застывания бетона разбираем опалубку, убираем из-под ростверка песчаный слой.
При использовании металлической обвязки двутавровую балку или швеллер срезаем болгаркой под углом 45 градусов, свариваем двойным соединением, для большей крепости соединяем болтами.
Что это такое, характеристики свайных опор
Буронабивные сваи – силовая конструкция, которая отвечает за передачу нагрузки от дома на несущий слой грунта. Опорные элементы создаются непосредственно на стройплощадке, когда заранее делают усиление подготовленных шурфы арматурным каркасом и заливают бетонным раствором.
Буронабивные сваи можно использовать в качестве самостоятельных силовых элементов, например:
- при строительстве заборов;
- легковесных хозяйственных построек;
- временных сооружений (бытовок).
Верхняя часть силовой конструкции (лента или плита) связывает отдельно стоящие опоры и воспринимает на себя суммарные нагрузки от дома, равномерно распределяя их между буронабивными сваями. Таким образом получают надежное несущее основание для тяжеловесных сооружений 1-й и 2-й степеней ответственности.
Особенности устройства представленного типа основания:
- с защитой стен скважины за счет применения обсадных труб (погружных и извлекаемых);
- с защитой стенок шурфов от обсыпания с помощью бентонитового раствора;
- подача бетона через полость непрерывного шнега.
По форме буронабивные сваи могут иметь одинаковое сечение по всей высоте или быть усложнены расширенной пятой в нижней части для улучшения несущей способности фундамента.
Плюсы и минусы
Преимущества следующие:
- доступная технология для применения в частном строительстве;
- высокая скорость возведения – уже через две недели после бетонирования скважин можно приступать к следующему этапу возведения дома;
- эффективны при строительстве практически на любых типах грунта, в том числе на пучинистых и сыпучих почвах, а также на участках со сложным рельефом;
- удобство монтажа на площадках с высокой плотностью застройки;
- значительная несущая способность каждого силового элемента – до 400 т.
Помимо очевидных достоинств технологии, необходимо также учитывать ее недостатки:
- потребность в расходе большого количества бетона;
- сложность контроля над выполняемыми технологическими процессами;
- необходимость привлечения спецтехники при закладке фундамента на значительную глубину (более 2 м);
- при строительстве на пучинистых грунтах необходимо преждевременно продумать уширение пяты опоры и обвязку конструкции ростверком, чтобы предотвратить выталкивание сваи из почвы в результате действия сил морозного пучения;
- строительство подземных помещений в доме на буронабивных опорах окажется затратным по времени и средствам мероприятием.
Сфера применения
Применение технологии монтажа буронабивных свай считается оправданным в таких ситуациях:
- ведется строительство промышленных объектов и тяжеловесных конструкций, жилых домов и построек сельскохозяйственного назначения на крутых склонах;
- возводимый объект по проекту расположен на заболоченной местности, а также на участках со слабым грунтом, где несущий пласт и точка промерзания расположены достаточно глубоко, но не ниже 3 м от уровня поверхности;
- высокая плотность застройки на рабочем участке, что предопределяет необходимость контроля динамических нагрузок на существующие дома и сооружения.
Из чего складывается стоимость
Недостаток у плиты только один – высокая себестоимость, которую влечёт за собой огромное количество бетона класса В22,5, необходимого для заливки. Его объём высчитывается путём умножения площади на высоту фундамента 2 этажного дома из газобетона (в среднем она составляет 300 мм) и на коэффициент запаса 1,1. Дополнительно к этому, выполняется ещё и бетонная подготовка толщиной 100 мм – из более дешёвого тощего бетона В7,5.
Как вариант, вместо подбетонки настилают профильную мембрану, которая тоже стоит немалых денег. К бетону требуется ещё и арматура, и наплавная гидроизоляция, которая закладывается между подготовительным и основным бетонными слоями. На пучинистых почвах под плиту закладывают ещё и слой жёсткого пенополистирола, который исключает соприкосновение фундамента с промёрзшим грунтом.
Если суммировать все слои, цена такого фундамента получается вдвое, а то и втрое выше общей стоимости затраченного бетона. Так что, снизить себестоимость нулевого цикла точно не получится.
Как рассчитать фундамент
Плитный монолит – это не тот вариант, который легко залить самостоятельно. Да и бетон должен быть заводской, с заданными характеристиками, точно соответствующими конкретной марке. Конструкцию нужно правильно спроектировать. Кроме пирога самого фундамента, это ещё и вводы инженерных коммуникаций, так как после заливки сделать их будет уже невозможно.
Предварительные расчёты плиты направлены на то, чтобы правильно определить её толщину, способную противостоять весу здания. При этом учитывается несущая способность грунта, которую можно взять из нормативных таблиц, где приводятся усреднённые данные. Точные цифры можно получить только в результате гидрогеологических изысканий, которые обязательно производятся при индивидуальном проектировании.
Например, строительство будет вестись на суглинках, несущая способность которых составляет 3,5 кг/см². В условии задачи площадь дома 9*10 м (9000 см²) и весит он 200 тн. Высчитываем требуемую нагрузку на грунт 9000*3,5 = 315 тн. Вычитаем из них вес дома, получаем 115 тн – вес фундаментной плиты. Допустим, за минусом веса арматуры остаётся 85 тн бетона с удельным весом 2,8 т/м². Поделив эти значения, получаем 30,36 м³ бетона. 90 м² (площадь дома) делим на 30,36, и получаем 29,6 см – толщину плиты.
Утепление ростверка
Свайно-ростверковый фундамент, как и любой другой нуждается в утеплении. Исключением являются дачи и дома предназначенные для проживания в теплое время года.
Бетонный ростверк будет служить мостиком холода, который может свести на нет всё утепление дома.
Схема утепления достаточно проста и производит ее можно после постройки дома. Для этого достаточно по наружной поверхности ростверка закрепить обычный белый пенопласт или применить более дорогой, но и более качественный экструдированный пенополистирол.
Применять мягкие утеплители, такие как каменная вата или стекловата нежелательно. Они хорошо впитывают влагу и как следствие теряют свой теплоизоляционные свойства. Пенопласты лишены подобного недостатка.
Как правило, для утепления ростверка используют пенопласт толщиной 5-10 см. Этого вполне достаточно.
Крепят его при помощи специальных дюбелей, а стыки запениваются.
Многие на этапе монтажа делают ошибку – ставят пенопласт на землю после чего крепят. Ошибка в этом случает заключается в том, что пенопласт должен находится на высоте 5-10 см от земли.
Дело в том, что на грунт действуют силы морозного пучения, которые поднимают или опускают его. Что это за силы мы писали в статье (ссылка). Так вот, если пенопласт будет располагаться на грунте, то при подъеме почвы его просто оторвет от стен или он сломается.
Многие боятся, что если не плотно прижать пенопласт к поверхности земли, полы первого этажа будут холодными. Это не так. Для того, чтобы пол был теплым его утепляют. На эту тему на нашем сайте есть пара статей «Пол по грунту».
Поверхность пенопласта часто отделывают при помощи цокольных панелей имитирующих кладку кирпича. Экструдированный пенополистирол можно оштукатурить. Но это темы другой статьи
Важно понять, что ростверк обязательно нужно утеплять. Это сэкономит деньги на отопление и сделает температуру в доме более комфортной
Различие между свайно-ростверковым и ленточным фундаментами
Многие ошибочно считают, что свайный фундамент с ростверком и ленточный фундамент — это одно и тоже. В действительности это совершенно два разных основания.
Ленточный фундамент расположен непосредственно на земле и передает нагрузку от строения по всей площади.
Ростверк несет другую функцию. Он перераспределяет вес здания на столбы, которые в свою очередь передают нагрузку на грунт.
Важным различием является то, что ростверк не должен контактировать с поверхностью земля, иначе силы морозного пучения, о которых мы рассказывали немного выше, могут сломать его или вместе с ним вытащить из земли сваи.
Гидроизоляция свайно-ростверкового фундамента
Основание с ростверками нуждается в гидроизоляции, которая защищает фундамент от влаги. Особенно актуально устройство гидроизоляции для заглубленных свайно-ростверковых фундаментов. Для повышенных ростверков также желательно произвести гидроизоляцию. Различают следующие варианты гидроизоляции:
- обмазочная — обвязка покрывается слоем битумной мастики;
- рулонная — монолитная лента обмазывается тонким слоем мастики, а сверху укладывается рулонная гидроизоляция;
- напыляемая — жидкий состав с водоотталкивающими свойствами (типа «жидкая резина») наносится пульверизатором;
- проникающая – раствор с высокими адгезивными свойствами, которым обрабатывается фундамент для защиты от влаги.
Выбор гидроизоляции зависит от уровня грунтовых вод, типа почв, разновидности ростверка, финансовых возможностей и личных предпочтений владельца. У разных типов гидроизоляции существуют свои достоинства и недостатки, которые рекомендуется учитывать при выборе.
Обвязка свай
Свайный фундамент под дом из газосиликатных блоков должен иметь ростверок. Диктуется эта необходимость тем, что газобетон на сваи, особенно винтовые, монтировать невозможно, не проведя мероприятия дополнительного характера.
По верхним кромкам винтовых стоек наваривают оголовки, подготовленные из кусков труб большего сечения и стальных листов, толщина которых равна 1 см. Оголовки придется готовить предварительно для каждой свайной опоры.
Дополнительно готовится сплошное основание, для чего используют металлические элементы или выполняют заливку железобетонного пояса. Первый вариант более удобен, потому что предполагает использование прокатных заготовок, которые фиксируются на оголовках сваркой.
Сложней решается вопрос с ростверком из железобетона. Технологически процесс выглядит следующим образом:
- все винтовые сваи обрезаются на одну высоту, вдоль всех несущих стен и межкомнатных перегородок готовится неглубокая траншея, выставляются опалубочные щиты;
- если предстоит залить воздушный ростверок, устанавливают дополнительные опорные элементы, по которым укладывается дно под заливку железобетонной ленты, крепятся боковые стенки;
- как только подготовка опалубки закончена, в нее размещают каркасное основание из арматуры сечением восемь – десять миллиметров, соединенной поперечинами из вязальной проволоки;
- заливается бетонный раствор, выполняется трамбование. Залиты ростверок накрывается и в жаркую погоду в течение первой недели периодически увлажняется.
Ростверок для свай значительно облегчает строительство дома из газобетона на винтовом фундаменте.
Как рассчитать глубину погружения свай
Глубина, необходимая для фиксации элементов определяется опытным путем, зависит от типа почвенных пород. Производят испытательное бурение для определения глубины.
Однако, существуют величины, которые не зависят от грунта – уровень промерзания почвы. В средней климатической полосе оценивается на расстоянии 1,2-1,5 от поверхности. Опора не может заглубляться выше отметки.
Важный показатель — нагрузка на сваю, чем большую величину требуется выдержать последней, тем глубже должна забуриваться.
Нужно учитывать плотность почвы. Чем глубже, тем большее давление испытывают пласты, плотнее. Слой начинается на глубине более 1,5 метров. В среднем — 1,8 метра.
Основные размеры и габариты
Для создания прочного и долговечного фундамента необходимо произвести правильные расчеты. Форма и размеры применяемого ростверка определяются особенностями конструкции возводимого здания, нагрузками на фундамент, количеством и местоположением свай.
Вид свайного фундамента в разрезе
Ростверк создается, так же как и конструкция ленточного фундамента. Высота ростверков для свайных фундаментов напрямую зависит от того на какой уровень от земли должна быть приподнято строение, а также от его веса. Можно самостоятельно выполнить расчет конструкции, опирающейся на грунт или немного углубленной. В случае с устройством висячего пояса лучше доверить расчеты специалистам, поскольку для непрофессионала они очень сложны.
Можно самостоятельно рассчитать размеры ростверка свайного фундамента по формуле B = M / (L × R), где:
- B – минимально допустимая высота для опоры пояса;
- M – вес конструкции сооружения без учета используемых опор;
- L – длина пояса;
- R – прочность грунта у поверхности земли.
Арматурный каркас ростверка
Арматурные каркасы для поясов на свайном основании создаются, так же как и для сооружения на ленточном фундаменте. В конструкции необходимо провести продольное (рабочее), горизонтально и вертикально поперечное армирование. Общее сечение продольного армирования должно быть не менее 0,1% от сечения пояса. Для подбора сечения каждого прута и их четного количества используют сортимент арматуры.
Сортамент стальной арматуры
| Вид арматуры | Длина пояса, м | Диаметр, мм |
|---|---|---|
| Продольная (рабочая) арматура | До 3 | от 10 |
| Свыше 3 | от 12 | |
| Горизонтальная арматура (поперечная) | от 6 | |
| Вертикальная арматура | До 0,8 | от 6 |
| Свыше 8 | от 8 |
Типы фундаментов по способу погружения свай в грунт
Выбирая опоры для фундамента, учитывают стоимость материала, необходимость найма спецтехники, сложность работ, требуемую несущую способность опор и т.д. По способу погружения опор в почву различают такие виды основания:
- Буронабивные сваи – опорные элементы изготавливают непосредственно на строительном участке. Для увеличения прочности конструкцию усиливают армирующим каркасом.
Жесткость системы достигается благодаря прочной связи ростверка с опорами. Как правило, с такими опорами устраивают железобетонный ленточный ростверк (монолитный или сборной).
Буронабивные сваи с лентой отличаются высокой несущей способностью. Метод подходит под строительство коттеджей из пеноблоков, кирпичей и бруса на твердых и слабых грунтах.
- Свайно-набивное основание с ростверком – отличается от предыдущего типа способом устройства скважин. Данный метод предполагает использование вместо буровых машин конусных или металлических оболочек. Приспособления для пробивания извлекают или оставляют внутри шурфа в качестве несъемной опалубки. Последний вариант обходится застройщику дороже, но позволяет получить более крепкие и долговечные опоры под свайно-ростверковый фундамент.
- Винтовые сваи (металлические и железобетонные) – столбы, усиленные оголовками с лопастями. Благодаря винтовой части опоры можно вручную ввинтить в грунт, при этом почва уплотняется лопастями и служит дополнительной опорой. Сваи из металла комбинируют с обвязкой из двутавровых балок, швеллера или профильной трубы.
Под легковесные деревянные постройки можно выбрать ростверк из брусьев. Металлические винтовые сваи легче, дешевле и проще в монтаже, чем железобетонные конструкции, но они уступают по сроку службы и несущей способности.
Железобетонные винтовые столбы не подвержены разрушающему действию коррозии и имеют срок службы от 100 лет. Усиленный железобетонным ростверком, такой фундамент отлично подойдет под строительство кирпичных малоэтажных сооружений.
- Железобетонные опоры – заводские изделия, усиленные арматурным каркасом внутри ствола. Для монтажа нанимают сваебойные установки. Из-за абразивного воздействия грунта на поверхность опоры во время установки застройщик не имеет возможности организовать гидроизоляцию нижней части фундамента. Комбинируют железобетонные сваи с ленточным (монолитным или сборным) ростверком.
Преимущества и недостатки свайно-ростверкового фундамента
Свайно-ростверковый фундамент — одно из самых часто применяемых видов основания в частном строительстве. Востребованность конструкции объясняется наличием множества плюсов:
- низкая стоимость и возможность самостоятельного монтажа — главные достоинства, позволяющие уменьшить сметную стоимость строительства;
- универсальность — подходит для всех грунтов, при условии правильного выбора типа свай;
- монтаж можно проводить в любое время года;
- длительный срок эксплуатации, в зависимости от материала свай — от 25 до 100 лет;
- возможность устройства фундамента на участках с перепадами;
- несущая способность до 20 тонн на одну сваю;
- небольшой объем земляных работ и возможность сохранить благоустройство на участке.
Такой тип фундамента отлично подходит в качестве основания для дома из легких пено- и газоблоков, а вот кирпичный дом требует обустройства свайно-монолитного основания, в состав которого тоже входит ростверк.
Ростверковый фундамент имеет свои минусы:
- необходим детальный расчет свайного поля;
- основание требует утепления и гидроизоляции;
- сложность ремонта металлического ростверка.
Необходимость ремонта во многом зависит от правильности выбора свай. Проблемы чаще всего доставляют винтовые опоры, которые подвергаются коррозии и теряют несущую функцию. В этом случае необходима их замена с частичной разборкой ростверка и использованием подпорных стенок.
Дом из какого материала Вам нравится больше всего?
Дом из бруса
24.95%
Дом из кирпича
18.83%
Бревенчатый дом
14.77%
Дом из газобетонных блоков
15.6%
Дом по канадской технологии
11.54%
Дом из оцилиндрованного бревна
3.9%
Монолитный дом
4.12%
Дом из пеноблоков
3.04%
Дом из сип-панелей
3.23%
Проголосовало: 3154
