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

Что такое свайно-винтовой фундамент?

По конструктивному устройству винтовая свая – полая внутри труба из железа, на нижнем конусовидном конце которой приварены лопасти бура для ее ввинчивания в землю. После погружения в грунт эти опорные столбы связываются ростверком либо нижними рядами сруба. В результате каждая из опор принимает на себя часть нагрузки от здания, распределяя ее по всему свайному полю.

Так выглядит основание

Лопасть на конце наконечника снизу с одной стороны упрощает вкручивание трубы в плотные грунтовые слои, а с другой – играет роль удерживающего анкера. В отдельных случаях при необходимости подобная опора просто выкручивается из земли и используется на новом месте для нового свайного фундамента. Главное чтоб она не проржавела к этому времени, находясь в грунте.

Для каких строений он необходим?

Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.

Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.

Преимущества винтового свайного фундамента

Одно из основных преимуществ винтового фундамента в том, что для его устройства не требуется разбивки стройплощадки:

• При правильном подходе к работе, винтовые сваи монтируются за 2 – 3 дня, а для небольших строений – за один день;
• Изделия можно установить на болотистом участке, где другие виды фундаментов устроить практически невозможно
• Работы производятся в любое время года, даже при замерзшем грунте;
• Трубы демонтируются и используются повторно;
• Сваи небольших и средних размеров можно устанавливать без использования техники.

Строительный материал вкручивают в почву там, где нет возможности устроить любой другой фундамент, а также:

• Если здание строится в непосредственной близости с другими постройками, и нужно сохранить их целостность;
• Нельзя нарушить уже созданный декоративный ландшафт;
• Нужно сделать фундамент возле насаждений, не повредив их корневую систему;
• Работу нужно выполнить оперативно, без использования техники.

Недостатки свайно-винтового фундамента

Здесь же мы рассмотрим только основные недостатки свайно-винтового фундамента, большинство из которых связаны с технологическими ошибками монтажа, заложенными еще на этапе планирования.

Все расчеты, связанные со строительством свайно-винтового фундамента должны выполнять специалисты, имеющие опыт в возведении конструкций подобного рода.

На устойчивость опор влияет все, что касается структуры грунта на участке и его сезонные изменения: состав и глубина промерзания почвы, уровень грунтовых вод, рельеф местности.

Хотя эти показатели не являются препятствием для возведения свайного фундамента, наоборот, именно он бывает лучшим вариантом в сложных условиях, небольшие погрешности в установке винтовых свай могут привести к усадке всего дома или одной его стороны.

Точность расчетов касается и тяжести будущего строения: если предполагаемая нагрузка на винтовые опоры будет занижена, случится перекос или проседание фундамента. Возможно, это случится не сразу, а через несколько лет и постепенно, но дом потеряет свою устойчивость.

Трудность может возникнуть и во время монтажа свай. Технология не предусматривает их вбивание или установку в заранее выкопанные ямы – допускается только вкручивание, притом с соблюдением вертикального уровня с минимальными отклонениями.

Если сваи под небольшие конструкции можно вкрутить вручную, то для монтажа винтового фундамента большого жилого дома нужно арендовать спецтехнику, на которой должны работать профессионалы с опытом работы.

Как и всякие металлические изделия, сваи подвержены коррозии, а так как они постоянно контактируют с влажной почвой, этот процесс может протекать очень быстро.

Если сваи не обработаны несколько раз антикоррозийным составом, ржавчина быстро начнет свое действие на металлических частях фундамента, находящегося в земле. Коррозия может разрушать и внутреннюю часть свайных труб, поэтому после установки их полость заполняют бетоном.

Винтовые сваи не предназначены для установки на скальных породах или на грунтах с прослойками из крупнообломочных включений.

Во время ввинчивания в каменистую почву повреждается антикоррозийное покрытие, и сваи теряют способность противостоять действию влаги. Также могут повредиться лопасти, из-за чего снизится устойчивость фундамента.

Фундамент на винтовых сваях невозможно установить, если его нужно сделать вплотную к другому строению – придется отступить минимум на 0,5м от соседней стены.

К недостаткам также можно отнести невозможность сделать под домом подвальное помещение.

Применение

Четырёхсвайный стальной ростверк

Фундаменты из винтовых свай могут быть установлены под любые объекты:

• промышленного строительства (здания заводов, фабрик, трубные эстакады, трубопроводы, промышленные ангары, ЛЭП);
• гражданского строительства (многоэтажные жилые дома, общественные здания, склады, ангары, ограждения);
• индивидуального жилищного строительства (жилые дома этажностью не более трех этажей, пристройки, хозяйственные постройки);
• сельскохозяйственного строительства (теплицы);
• транспортного строительства (дороги, проезды, шумозащитные экраны);
• военного назначения;
• гидротехнического назначения, в том числе устанавливаемые на обводненных грунтах (причалы, мосты);
• инфраструктуры, рекламные конструкции, МАФ;
• временные сооружения (торговые павильоны, аттракционы).

Кроме того, винтовые сваи используются при реконструкции фундаментов крупных гражданских и промышленных объектов, объектов индивидуального жилищного строительства, при укреплении склонов и берегоукреплении.

Грунты также практически не накладывают ограничений на применение винтовых свай. Более того, они являются предпочтительным вариантом при строительстве в таких сложных инженерно-геологических условиях, как районы вечной (многолетней) мерзлоты, крупнообломочные, пучинистые, слабые и обводнённые грунты и т.п.

В то же время конструктивные и геометрические параметры (конфигурация лопасти, количество, диаметр, шаг и угол наклона лопастей, толщина стенки ствола и лопасти) винтовых свай будут в каждом случае назначаться индивидуально в соответствии с физическими характеристиками и коррозионной агрессивностью грунтов, с данными о глубине промерзания, о нагрузках от строения, требованиями к жесткости, прочности, устойчивость и т.д.

Погружение винтовых свай выполняется вручную, механически (спецтехника) или с помощью редуктора. Возможность выбора способа монтажа, а также отсутствие шума и вибраций во время установки делают винтовые сваи незаменимыми при работе в условиях плотной городской застройки.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Некоторые сооружения, которые были впервые построены на винтовых сваях их изобретателем Митчеллом, стоят и используются до сих пор.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

1. Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.
2. Многолопастные – с несколькими лопастями.
3. Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

Количество лопастей

Количество лопастей в опорах может быть разным, поэтому сваи называют одно- или многолопастными. Первый вариант используется для небольших и легких строений. Многолопастные конструкции имеют более широкую сферу применения. Их активно используют в местности с проблемным грунтом.

Типы наконечников

Наконечники бывают сварные и литые. Второй вариант отличается большей надежностью, так как не деформируется под воздействием почвы. Их используют для плотных и твердых грунтов, а также в местах вечной мерзлоты. Даже если на пути у сваи встретится камень, то наконечник не сломается.

Сварные варианты используются для слабых почв. Их прочность может определять марка и толщина металла. Многие интересуются, сколько стоит винтовой фундамент с использованием литых и сварных наконечников. Цены отличаются. В стоимости выигрывают сварные конструкции, они дешевле. Зато литые наконечники качественней.

Сваи из НКТ

В отдельную категорию можно выделить винтовые сваи сварного типа, изготовленные из насосно-компрессорной трубы (НКТ). Для их изготовления применяется толстостенная труба (6,5-7,5 мм) из стали, устойчивой к коррозии. Сварная лопасть выполняется из высокопрочной конструкционной стали.

Строительство фундамента с использованием винтовых опор из НКТ по стоимости приближается к обустройству оснований на железобетонных буронабивных сваях. Однако существенным преимуществом является возможность выполнить фундаментные работы в короткие сроки, в том числе на сложных грунтах.

Габариты винтовых свай для основания

Грунт и вес дома определяют размеры свай. Размеры опор колеблется в районе 57-133 мм. Кроме диаметра трубы, следует обратить внимание на габариты лопастей. Их ширина прямопропорциональная несущей способности опор.

Толщина и марка металла

Толщина стали бывает разной. В зависимости от этого показателя сваи классифицируют на три группы.

Разновидности опор по толщине металла:

• Тонкостенные – толщина стенки не превышает 3,5 мм;
• Сваи средней толщины обладает показателем 3,5-6 мм;
• Толстостенные варианты превышают 6 мм.

Толщина свай определяется породой грунта на участке и нагрузкой на фундамент. Определиться с показателем требуется еще на этапе проектирования. Окончательный выбор делается после исследования почвы. В зависимости от полученных результатов определяют толщину лопастей. Если они не превышают 5 мм, то такие конструкции можно эксплуатировать для легких домов. Марка бетона определяется кислотностью грунта.

Варианты антикоррозионного покрытия

Опоры заглубляются в грунт и сталкиваются с агрессивными условиями. Именно поэтому они должны быть защищены от коррозии еще на этапе производства. Важно не повредить защиту при монтировании опор и тогда ремонт винтового фундамента потребуется нескоро.

Разновидности антикоррозийного покрытия могут быть разными. Производители могут использовать холодное и горячее цинкование. В качестве верхнего слоя применяют полиуретановые, эпоксидные и полимерные смеси.

Виды опор в зависимости от области применения

Фундамент под винтовую конструкцию разделяют в зависимости от области применения. Каждый вид имеет свои особенности. Одни сваи можно использовать в частном строительстве, другие – доступные только профессионалам со специальным оборудованием.

Виды опор в зависимости от области использования:

1. Сваи с одной широкой лопастью на конце. Применяются для постройки хозяйственных построек и легких домов. Наиболее популярный вариант в строительстве.
2. Опоры с двумя лопастями. Распространенный вариант для двухэтажного здания.
3. Винтовые сваи с узкими лопастями. Используются для каменистых почв.
4. Специальный вариант для местностей с постоянным холодом.

Дешевый свайно-винтовой фундамент — это миф

Если зайти в интернет и забить в поисковике запрос «стоимость свайно-винтового фундамента под ключ», то, в зависимости от региона и жадности продавцов, выйдут следующие цифры:

• Фундамент 6х6 м – 26 — 30 тыс. руб.;
• Фундамент 9х9 м – 45 — 55 тыс. руб.;
• Фундамент 10х10 м – 70 — 90 тыс. руб.

Примечание: Стоимость усредненная.

Звучит заманчиво, не так ли? Кто из застройщиков не хотел бы сэкономить на фундаменте. Особенно, если прибавить стандартные плюсы «винтов», которые озвучивают свайщики:

• Срок службы фундамента – более 100 лет.
• Монтаж за 1 день и в любое время года.
• Свайный фундамент дешевле монолитного в 2-3 раза.

А теперь спустимся с небес на землю. Что входит в эту стоимость? Скорее всего вам предложат стандартный размер свай, с количеством, рассчитанным на глазок и пролётами по 3 м. Т. е. «базовая» свая под легкий дом:

• диаметр ствола — 108 мм;
• длина сваи — 2500 мм;
• диаметр лопасти — 300 мм,
• толщина стенки трубы 4 мм;
• + оголовок 20х20 см + монтаж.

А теперь прибавьте к стоимости свайно-винтового фундамента «допы»:

• Участок с уклоном? Грунт слабый? Придётся закручивать сваи большей длины. Платите.
• В доме планируется камин? Тогда потребуется больше свай. Платите.
• Сваи слишком высоко обрежут по высоте от земли и нужно усиление диагональными «укосинами»? Платите.

Список можно продолжать, но, самое главное, что в итоге получит заказчик, реальный фундамент, или незаконченную конструкцию, которую затем придётся доводить до ума? Что мы имеем ввиду? Прибавляйте к стоимости:

• Вам потребуется обвязать сваи и сделать перекрытие, например, брусом и деревянными лагами.

• Утеплить перекрытие теплоизоляцией, например, каменной ватой. Причем слой придётся брать потолще, т. к. снизу всё продувается. Если сэкономить, то зимой будет ледяной пол.
• Смонтировать пароизоляцию.
• Настелить черновой пол, например, из ОСП.
• Оставлять дом на сваях, как на «ножках», некрасиво. Здравствуй забирка! Т. е. сваи придётся дополнительно чем-то обшивать снаружи, например, плоскими листами шифера, чтобы затем, наклеить на них плитку.

Прямое сравнение цены за свайно-винтовой фундамент с утеплённой плитой — ошибка.

Фундаменты следует сравнивать в комплексе, за полностью готовый «0» цикл. Т. е.,каждый из фундаментов должен быть доведён до равной степени строительной готовности. Есть готовое основание первого этажа, на которое будут монтироваться стены. Торец цокольной части фундаментов подготовлен под облицовку камнем, плиткой или штукатуркой и т. д.

Дешевизна свайно-винтового фундамента — иллюзия, т. к. в стоимости не учтена цена перекрытия и забирки.

Из чего формируется стоимость свай

Цена опор зависит от следующих параметров:

• Диаметр ствола, размер лопастей. Самыми распространенными являются однолопастные опоры диаметром 133 м с диаметром лопасти 350 мм.
• Несущая способность. Этот показатель определяется длиной стержня. Мы предлагаем свайные конструкции длиной от 1,65 до 9,0 м.
• Монтаж оголовка. Этот элемент является обязательной частью основания здания, он необходим для формирования обвязки.
• Доставка. В нашем распоряжении автопарк грузовых машин и спецтехники, поэтому в стоимость включаются только транспортные расходы.

На стоимость также влияет способ установки опорных конструкций. Ручной монтаж медленный, но более дешевый. Механизированный монтаж стоит конечно дороже, но скорость строительства выше.

Окончательная смета работ зависит от:

• Стоимости разработки проекта. Точный расчет нагрузок обеспечивает надежность, устойчивость основания.
• Типа грунта. Для ввинчивания длинных опор большого диаметра потребуется применение спецтехники.
• Количества свайных конструкций. Число опор зависит от площади дома, его этажности, нагрузки на основание.
• Количества расходных материалов. В зависимости от типа здания для обвязки потребуется брус, шпильки или бетон, песок и арматура для ростверка.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.

Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.

Особенности технического процесса

Перед установкой свайного фундамента необходимо проанализировать структурный состав почвы на участке, где будет возводиться здание.

Нерентабельно начинать строительство там, где почва перемежается твердыми каменистыми прослойками и крупнообломочными включениями, так как это приведет к повреждению антикоррозийного покрытия на свайных столбах и, в результате, к снижению срока эксплуатации основания.

Подбор конструктивных параметров свай

Подбор конструктивных параметров винтовой сваи (длина, диаметр ствола или лопасти, количество лопастей и т.д.) выполняется по методикам, описанным в СП 24.13330.2011 [5] . Основным критерием подбора является обеспечение требуемой несущей способности сваи.

Несущая способность может быть определена двумя способами:

• по результатам полевых испытаний грунта;
• расчётными методами.

Полевые испытания грунта для подбора конструкции винтовой сваи выполняются статическим зондированием или натурной сваей. Расчётными методами несущую способность винтовой однолопастной сваи с диаметром лопасти 1,2 м и длиной 10 м, работающей на вдавливающую или выдёргивающую нагрузку, определяют по аналитическим формулам. При других параметрах, в частности при двух и более лопастях, диаметре лопасти >1,2 м и длине сваи >10 м, действии горизонтальной силы или момента – только по данным испытаний сваи статической нагрузкой и результатам численных расчётов в нелинейной постановке с использованием апробированных моделей грунта.

Моделирование, как правило, выполняется с использованием специализированных программных комплексов, базирующихся на численных методах. Сегодня существует довольно большой выбор численных методов, к которым можно отнести: различные вариационные методы (метод наименьших квадратов, метод Ритца и т.д.), метод конечных элементов, метод конечных разностей, метод граничных элементов.

Одним из самых распространённых и наиболее эффективных является метод конечных элементов. Среди всех его достоинств можно выделить следующие: гибкость и разнообразие сеток, простота учета граничных условий, возможность применения стандартных приёмов построения дискретных задач для произвольных областей, и т.д. Помимо этого, математический анализ достаточно прост, а его методы можно использовать в более широкой области исходных задач, и оценка погрешностей получаемых решений выполняется при менее жёстких ограничениях.

В то же время использование численных методов для подбора свай требует высокой квалификации инженера-проектировщика, так как, в отличие от аналитических расчётов, которые используются в нормативных документах, возможность ошибки в этом случае достаточно велика. Суть аналитического расчёта сводится, как правило, к подстановке в формулу конкретных значений, которые характеризуют геометрию сваи и параметры грунта. В аналитических расчётах могут быть допущены только арифметические ошибки, которые легко найти при проверке.

В численных расчётах содержатся широкие возможности для моделирования любых нестандартных условий, а это ведёт к вероятности неправильного выбора: расчётной схемы, размера сеток конечных элементов, моделей грунта и т.д. Ошибка хотя бы в одном из перечисленных пунктов может исказить результат как в сторону перерасхода материала, так и в сторону завышения несущей способности. Самопроверка может выполняться только специалистом высокой квалификации, обладающим достаточным опытом.

Сегодня в нормативных документах отсутствуют методики аналитического расчета многолопастных винтовых свай, поэтому единственным достоверным методом подбора конструкции свай и определения их несущей способности остается проведение полевых испытаний грунта по ГОСТ 5686-2012 [6] и ГОСТ 19912—2012 [7] .

Как сделать качественный свайно-винтовой фундамент

Вы можете сказать, что все вышеперечисленные проблемы со свайно-винтовым фундаментом возникли из-за грубых нарушений, допущенных в ходе строительства. Отчасти это верно. На портале есть множество тем, где у людей трещат ленты и проседают плитные фундаменты, в которые вбуханы кубометры бетона. Но, на устройство свайно-винтового фундамента, огромное влияние оказывает т.н. «человеческий фактор». Слишком много халтурщиков, в сезон, хочет заработать на сваях. На первый взгляд — работа нехитрая и простая, но, это только кажется.

Дом на сваях качается если:

• Сваи недостаточно заглублены.
• Строители вырыли слишком глубокий приямок.
• Сваи слишком высоко подрезаны над грунтом и нет диагональных «укосин».
• Выбран малый диаметр свай.
• Недостаточное количество свай.
• Слабонесущий грунт.

Сваи просели если:

• Под сваями слабонесущий грунт.
• Не сделан расчёт несущей способности сваи, и, что ВАЖНО, грунта под лопастью сваи.

Итак, основа надежного свайно-винтового фундамента —  конструкторский расчёт и данные геологии на участке, а не определение длины и диаметра свай по телефону или по принципу «так сделали соседу». На первый взгляд кажется, что все вопросы решаются просто — заказывается инженерно-геологическое изыскание. Затем собираются нагрузки от будущего строения на грунт, делается расчёт и выбираются сваи. На этом этапе застройщиков ожидает «подводный камень», который может полностью обнулить идею сделать качественный свайно-винтовой фундамент.

Любителей упрощенного «расчета» нагрузок через вес дома ждет неприятный сюрприз — риск неравномерных осадок по осям. На самом деле, грамотный сбор осевых нагрузок показывает — они сильно разные по осям. У каркасников в 1-2 этажа, нагрузки на периметр в диапазоне 10-25 кН/м = 1-2,5т/м и на внутренние до 40-50 кН/м= 4-5т/м.

Внутренние стены в строении всегда более нагружены, чем внешние.

Теперь найдите конструктора, кто сможет сделать грамотный расчет свайно-винтового фундамента, со сбором осевых нагрузок, и расчетом конструкции по СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Есть такой?

Если ленточные и плитные фундаменты отчасти могут компенсировать неравномерную осадку, и перераспределить нагрузку без возникновения аварийной ситуации, то сваи осаживаются каждая сама по себе.

Ещё один «миф», что свайный фундамент можно рассчитать путём пробного завинчивания сваи и, тем самым, исследовать грунт на участке.

На мой взгляд и любого конструктора — этот метод — лотерея из области экстрасенсорики и уфологии.

Причина в том, что на усилие при пробном закручивании сваи влияет время года. Например, данные ранней весной, когда грунт находится во влагонасыщенном состоянии, т. е. в период максимального ухудшения свойств основания, будут отличаться от данных полученных при пробном завинчивании сваи летом — в конце августе, когда воды мало или зимой.

Состояние грунта при пробном завинчивании действительно только на момент самого завинчивания. Этот метод не учитывает сезонное, долговременное (карст, подтопление) и техногенное ухудшение свойств основания.

При нормальном инженерно-геологическом исследовании выявляется практически все свойства залегающих пластов, в том числе и мощность, и возможность выявления просадочных линз. Выявляются пласты более стабильные и пригодные для восприятия нагрузок. Так же определяется и начальное просадочное давление, коэффициент фильтрации и другие свойства грунта, которые пробным закручиванием не определить.

Проектирование свайных фундаментов без соответствующих достаточных данных инженерно-геологических изысканий не допускается.

Обязательными видами работ, независимо от уровня ответственности объектов строительства и типов свайных фундаментов, являются бурение скважин, лабораторные исследования и статическое или динамическое зондирование грунта.

Запомните!На свайно-винтовой фундамент можно поставить даже каменный дом, например, из газобетона.Вопрос лишь в том, если отбросить цену такого фундамента, выдержит ли грунт под лопастью эту нагрузку, при небольшой площади отпирания всех свай, по сравнению с ленточным или плитным фундаментом.

Для сравнения:

• Площадь опирания винтовой «108» сваи, с диаметром лопасти 300 мм – 0.07 м²
• Площадь опирания винтовой «133» сваи, с диаметром лопасти 350 мм – 0.09 м²
• Площадь опирания только части МЗЛФ, шириной 600 мм и длиной 1 м – 0.6 м²

Т.е. площадь опирания всего лишь 1 погонного метра ленточного фундамента, с шириной подошвы 0.6 м, = 6-8 винтовых свай! Причём при конструировании свайно-винтового фундамента не принимаются в расчет силы трения сваи о грунт в той части длины ствола, примерно 1.5-2 м, которая находится в зоне промерзания.

Применение фундамента на винтовых сваях

Для возведения винтового из железных свай фундамента бригаде в 5–7 человек зачастую достаточно одного дня. При этом ждать осадки или схватывания бетона не требуется. Подобное основание полностью готово к дальнейшему строительству здания. Это ленточный или монолитный фундамент плитой необходимо выдерживать минимум 20–30 дней. С винтовыми опорами этап устройства опор под дом занимает гораздо меньше времени.

Дом из СИП-Панелей

Возведение опоры под частный дом

В болотистых местностях или там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, а почвы подвержены пучению, устройство ленточного фундамента требует больших затрат.

И эти затраты выражаются не только в денежном эквиваленте, но и в физических усилиях, так как глубина фундамента должна достигать более метра. На таких грунтах рентабельнее возводить здание на винтовых сваях, которые играют роль основной опоры дл дома.

Чтобы правильно установить трубы, сначала бурятся направляющие скважины, без которых нельзя задать правильное положение свайному столбу.

Диаметр скважины должен быть меньше диаметра самой сваи, а глубина меньше глубины ее заделки. Сваи заглубляются по направляющей, уплотняя вокруг себя грунт, и тем самым прочно фиксируются в почве.

На надземной части монтируются оголовки в виде плоских шляпок. Все они располагаются в одной горизонтальной плоскости, а на них устанавливается ростверок, который связывает все сваи в цельную конструкцию, и является верхней завершающей частью винтового фундамента.

В зависимости от габаритов строения, ростверок может быть сделан из:

• Деревянного бруса;
• Металлопроката (швеллер);
• Армированного бетона.

Деревянный ростверок изготавливается при возведении строения из древесины. При его устройстве между металлическим оголовком и брусом прокладывается изолирующий материал, например рубероид, чтобы древесина не напитывалась влагой.

Дополнительно деревянный брус обрабатывается противогрибковым и антисептическим средством, а крепится он к оголовкам болтами или кронштейнами.

Металлический и бетонный ростверок устраивается под любой вид здания и может служить так же долго, как и сам дом.

Бетонный ростверок представляет собой монолитную армированную плиту или ленту, которая заполняет все пространство между сваями, и может заглубляться в поверхность до половины своей высоты.

Устройство ростверка имеет свои особенности, которые знакомы специалистам, поэтому важно, чтобы в его монтаже были задействованы опытные рабочие.

Расчетные работы и создание плана

Сваи достаточно прочные конструкции, даже если не обладают большими размерами. Их монтируют по периметру несущих стен, а также в угловых местах. При этом между опорами соблюдают интервал 2-3 м. Расчет винтового фундамента подразумевает определения глубины заложения свай и количество материалов, которые нужны для строительства.

Глубина установки свай определяется на основе уровня, на котором промерзает земля в холодное время года. Монтаж винтового фундамента начинается с подготовительных работ и проектирования. Потребуется очистить участок и приобрести все необходимые материалы для строительства.

Как рассчитать количество материала?

Расчет количества опор производится по двум направлениям:

• По линиям наибольшей нагрузки.
• По несущей способности сваи.

Первый этап состоит в подсчете количества свай по всем линиям расположения наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м (чем тяжелее дом, тем ближе друг к другу надо установить опоры).

Второй этап состоит в проверке полученного числа опор. Общий вес дома вместе с расчетными дополнительными нагрузками (вес снега, мебели и бытовой техники, перекрытий, людей и т.д.) надо разделить на величину допустимой нагрузки на одну сваю.

Если полученное число меньше, чем то, что найдено на первом этапе, то расчет правильный. Если второй этап показывает большее значение, надо увеличить количество свай по линиям нагрузки.

Можно поступить проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, который весь расчет выполнит самостоятельно. Надо лишь подставить в нужные поля свои параметры и получить ответ.

Как правильно разметить места установки?

Для выполнения этой операции понадобится план первого этажа дома. Сначала отмечаются угловые точки, места примыкания несущих стен внутренние и наружные. Затем остальное количество свай равномерно распределяется по всем линиям.

Если имеются большие промежутки, предусматривают промежуточные опоры для поддержки балок перекрытия.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!Расстояние более 6 метров между опорами считается недопустимым.

Установка свайно-винтового основания

Технология обустройства фундамента своими руками из винтовых свай выглядит следующим образом:

1. Производится контрольное вкручивание для определения прочности грунтов.
2. Выполняются расчеты с подготовкой плана размещения опор.
3. Делается разметка участка.
4. Выполняется установка опорных свай с последующей их обрезкой по уровню.
5. Осуществляется заливка бетона внутрь опоры.
6. Производится обвязка созданного свайного поля.

Для каждого вида и модификации сваи в форме винта в паспорте указывается ее несущая способность. Здесь играет роль как размеры и конфигурация лопастей, так и толщина стенок и длина ствола. В зависимости от УГВ, глубины промерзания и состава грунта план размещения свайного поля рассчитывается в каждом случае отдельно.

При проектировании надо еще и учесть массу всего будущего строения, под которое устраивается фундамент на винтовых сваях. Причем в расчет следует включить вес не только стен и перекрытий, но и кровельного покрытия и нагрузок от снега с ветром. Ведь ондулин или мембранная кровля весят заведомо меньше шифера или черепицы. И все это надо предусмотреть заранее.

Как определить глубину погружения?

Определение глубины погружения опор можно делать только на основании анализа грунта и его состава. Кроме того, важным фактором является глубина промерзания грунта, выше которой сваи заглублять не рекомендуется, особенно, для ответственных (жилых) строений.

Для вспомогательных построек и сооружений (беседки, заборы, сараи и т.д.), возводимых на подходящих грунтах, минимальная глубина погружения принимается 1,5 м.

Для жилых построек рекомендуемая глубина погружения должна быть равна высоте дома. На практике она часто бывает меньше, что в первую очередь обусловлено неграмотностью или желанием сократить время строителей.

При погружении необходимо знать предельную величину сопротивления грунта и не превышать допустимых пределов, установленных заводом-изготовителем. В противном случае есть риск свернуть технологическое отверстие до момента достижения нужной глубины, что означает вывод сваи из строя и необходимость ее замены.

Пошаговая фото-инструкция

Разметка первой опоры фундамента по ориентирам участка

С разметкой сложностей возникнуть не должно. Необходимо просто наметить на участке места под опоры в соответствии с проектом. Главное при строительстве – это строгая вертикаль вкручиваемых в землю столбов.

Выкапываем «приямок» глубиной 20-30 см для первой опоры

Вставляем в приямок

Закручиваем с помощью специальных рычагов (стальных труб)

Чтобы упростить позиционирование свайных опор при их погружении в грунт, можно с помощью бура или лопаты вырыть небольшой приямок глубиной в полуметр. Далее в почву вкручиваются опоры выполняющим роль рычага ломом, мощной электродрели с редуктором либо автомобильной спецтехники. Делается это с шагом в 1–3 метра.

Рекомендуется при завинчивании привлечь третьего помощника, который в процессе будет корректировать вертикальное положение

Когда свая стоит достаточно крепко, вешаем магнитный уровень и последнюю часть завинчивания корректируем по уровню — выравниваем её весом

Если завинчивать становится тяжело, то приглашаем помощников

Первая закручена точно по уровню

Размечаем вторую — угловую на этой же стороне от первой

Копаем приямок, ставим вторую опору, выравниваем по уровню и проверяем расстояние от первой

Если необходимо сместить сваю, то отклоняем её в противоположную сторону, делаем 2 оборота и замеряем еще раз

При их установке и ввинчивании крайне важно следить за тем, чтоб опоры не ушли в сторону. Это сразу снижает способности столба выдерживать расчетные нагрузки. Лучше выкрутить такие сваи и сделать все заново. При этом ставить их по новой на то же самое место категорически запрещено. Надо будет этот “винт” сместить немного в сторону.

Когда опора встала на нужное расстояние — закручиваем аналогично первой

Третью сваю размечаем с 2-мя размерами: шириной стены и диагональю дома

Аналогично наклонами корректируем расстояние между столбами

После соблюдения расстояний — закручиваем третью

Аналогичным образом отмечаем и закручиваем четвертую, соблюдая размеры по диагонали и стороне

По всему периметру натягиваем бечёвку и размечаем маркером на бечевке промежуточные опоры

Устанавливаем каждую опору в приямки по отметкам и уровню и утрамбовываем землей

Закручиваем сваю и следим за отметками уровня и бечевки

После закрутки всех столбов отмечаем гидроуровнем одинаковые отметки

Болгаркой обрезаем все опоры по уровню

Заливаем цементно-песчаным раствором сваю до 10 см уровня до конца

Оставшуюся часть засыпаем готовой сухой цементно-песчаной смесью

Надеваем и привариваем оголовки, зачищаем и закрашиваем швы от коррозии

После того как сваи установлены на свое место, их обрезают на нужном уровне от земли. Потом эти опоры, из которых и состоит рассматриваемый вариант фундамента, рекомендуется залить изнутри бетоном. Это позволяет уберечь металл от коррозии и дополнительно усиливает все свайное винтовое поле.

Сверху на каждый установленный столб наваривается оголовок в виде квадратной стальной пластины размером порядка 25 х 25 см. А в завершении все сварные швы обрабатываются защитными составами. Дальше на этот свайный фундамент можно уже укладывать ростверк или сразу венцы сруба.

Чтобы ветер не гулял под домом и не выхолаживал его, столбы необходимо закрыть внешней облицовкой по всему периметру строения. Для этого прекрасно подойдут профнастил либо металлочерепица. Но можно воспользоваться и облицовочным кирпичом. Все на выбор хозяина коттеджа.

Контрольные мероприятия после установки винтовых свай [ править | править код ]

После установки винтовых свай в проектное положение должны быть проведены контрольные испытания несущей способности грунтов:

• по величине крутящего момента (для зданий класса ответственности III (пониженный) и II (нормальный);
• в соответствии с ГОСТ 5686—2012 (для зданий класса ответственности I).

Это позволит подтвердить характеристики грунтов, принятые в расчётах. Объём контрольных испытаний указывается в проекте фундамента.

Ремонт фундамента винтовыми сваями

При ремонте старого фундамента совсем необязательно полностью его демонтировать. Оно остается под домом, разбирают только ту часть, которая мешает установить винтовые опоры. Сваи устанавливают по типу ленточного фундамента — по контуру наружных стен дома.

Ремонт фундамента на винтовых сваях выполняется следующим образом:

• Расчет нагрузок. Выполняется оценка состояния старого основания, определяется ориентировочный вес строения. По результатам экспертизы подбираются опоры с нужной несущей способностью, рассчитывается их количество.
• Монтажные работы. Сваи ввинчивают в грунт по длинным стенам дома на расстоянии 1,5-2 м друг от друга.
• Обрезка и бетонирование. Хвостовики обрезают по одному уровню, заливают цементно-песчаным раствором, сверху приваривают оголовки.
• Обвязка. Опоры в каждом ряду объединяют обвязкой. Чаще всего используют швеллер или двутавровую балку.
• Подъем строения на домкраты. Из дома выносят массивную мебель и равномерно поднимают домкратами над старым фундаментом.
• Монтаж опорного каркаса. Под дом подставляют стальной профиль и монтируют его на обвязку.
• Установка сооружения на новое основание. Каркас покрывают гидроизоляцией, дом аккуратно опускают на новое основание.

Инженерный расчет

Будущий свайно-винтовой фундамент, который придет на замену фундаменту отжившему свое, рассчитывается в соответствии с типом грунта, особенностями ландшафта, климатическими условиями и нагрузкой здания

Оценка несущей способности сваи

В первую очередь необходимо оценить несущую способность винтовой сваи на конкретном участке под строительство. Как видно из таблицы выше, разброс значений даже для изделия одного типа – весьма большой (например, для СВС-108 – от 5 до 9 тонн). Это, конечно, не подход к делу – необходимо оперировать более точными значениями. Тем более, что в ряде случаев, в зависимости от специфики грунтов, показатели допустимой нагрузки даже могут выходить за границы указанного диапазона в ту или иную сторону.

Любой тип грунта характеризуется своим показателем сопротивления нагрузке, то есть, по сути – несущей способностью. Именно от этого и «пляшут» дальше при расчете допустимой нагрузки на винтовую опору.

Ниже размещен калькулятор, который поможет вычислить несущую способность свай наиболее распространенного модельного ряда СВС, о котором шла речь выше. В программу расчета уже внесены необходимые данные по сопротивлению грунтов на средней глубине расположения винтовой части сваи (порядка 2,5 м), и по «геометрии» различных моделей свай.

И самое сложное в этом вопросе, пожалуй, это правильно «продиагностировать» грунт на участке застройки. От этого, кстати, будет зависеть и поправочный коэффициент, который закладывает эксплуатационный запас прочности опоры.

• Самый точный способ – это проведение геологических изыскательских работ: бурение специалистами скважины и точная оценка все слоев грунта. Способ – без недостатков, дает очень точную картину, поэтому поправочный коэффициент – минимален, всего 1,2. Впрочем, недостаток все же есть, и заключается он в чрезмерно высокой стоимости подобных услуг, что в принципе и предопределяет не слишком большую популярность такого подхода.

Профессиональное геологическое исследование грунта дает самую точную картину, но стоит весьма дорого

• Второй вариант, также требующий привлечения специалистов, но уже не связанный со слишком высокими финансовыми затратами – это вкручивание опытной (эталонной) сваи. Заключается он в том, что на участке под застройку в грунт вкручивается свая, и в процессе ее прохода через слои ведется мониторинг крутящего момента, прикладываемого к ней. Это дает достаточно объективную картину несущих способностей грунтов. Правда, поправочный коэффициент при этом уже повыше – 1,25.
• Наконец, если есть уверенность в своих знаниях и умениях, можно просто выкопать глубокий шурф или пробурить скважину на глубину предполагаемого расположения лопастей винтовых свай. Ну а дальше – взять с этой глубины пробу грунта, классифицировать его по характерным признакам и, пользуясь таблицами, которых в избытке в интернете, узнать расчетное значение его несущей способности. Справитесь? При этом о большой точности оценки речь, безусловно, уже не идет, что сказывается на резком возрастании поправочного коэффициента — до 1,6÷1,7.

Ручное изыскательское бурение – масса тяжелой физической работы и весьма посредственная точность результатов

В процессе пробного бурения необходимо сразу определиться и необходимой длиной свай. Неправильно выбранная длина труб может привести к проседанию фундамента и разрушению стен дома. Поэтому, рассчитывая длину, опираются на два параметра:

— глубина залегания плотных несущих грунтовых слоев на участке, где планируется стройка;

— рельефность участка, то есть перепады по высоте: в итоге необходимо во всех точках фундамента выйти на общую горизонтальную плоскость.

Читайте, как сделать буровую установку своими руками по инструкции, из новой статьи на нашем портале.

Когда бур дойдет до нужных слоев, в пробуренное отверстие опускается груз на длинном шнуре. После того как груз ляжет на дно ямы, на шнуре делается отметка и он извлекается наружу. Затем делается замер от груза до отметки на шнуре. Опираясь на полученный параметр и добавив к нему необходимую высоту надземной части сваи с запасом порядка 200-300 мм, определяется ее требуемая длина.

Однако, и эту операцию лучше всего доверить специалистам, так как от правильности параметра будет зависеть надежность всего возводимого сооружения.

Если с типом грунта определились, можно рассчитать несущую способность выбранной сваи, пользуясь предлагаемым калькулятором. Как уже говорилось, необходимые табличные данные и поправочные коэффициенты уже занесены в его программу.

Оценка нагрузок, выпадающих на свайно-винтовой фундамент

В данный параметр входит вес всех строительных материалов, применяемых для строительства дома, вес мебели и иного домашнего инвентаря, внешние нагрузки, из которых на первое место всегда выходят снеговые, а также динамические эксплуатационные.

Провести точный расчет суммарной нагрузки – это задача повышенной сложности, которая по силам только специалистам. Но приблизительно, хотя и с достаточной степенью точности, это можно сделать и самостоятельно, если будущий дом уже ясно представляется его хозяевам и есть начальные наметки его проекта.

Надо полагать, хозяева уже представляют, что будет собой представлять их будущее строение, так что есть определенная возможность провести примерный расчет нагрузки на фундамент

Чтобы упростить читателю эту задачу, ниже расположен калькулятор, который позволит провести необходимые вычисления с учетом особенностей будущего дома.

Несколько пояснений по его использованию:

• Для оценки массы стен запрашивается их площадь и материал, из которого они будут возводиться. Возможно внесение двух вариантов, например, для внешних стен и внутренних перегородок, различающихся материалом и (или) толщиной.
• Аналогичный подход применяется и к перекрытиям. Здесь – также два варианта, например, для пола первого этажа и для чердачного перекрытия. Одновременно с этим программа расчета включит еще и эксплуатационные нагрузки на перекрытия.
• Необходимо будет указать площадь крыши и тип кровельного материала. Каждый вид кровли характеризуется своей системой стропил и обрешётки – все эти значения будут автоматически учтены при расчете.
• Чтобы добавить снеговую нагрузку, придётся по карте-схеме определить зону своего проживания и указать номер этой зоны в соответствующем поле калькулятора. Кроме того, для корректного учета снеговой нагрузки необходимо указать угол крутизны будущих скатов кровли.

Карта для определения номера своей зоны по уровню снеговой нагрузки

• Сваи фундамента обязательно обвязываются перед возведением стен. Если для этого используется деревянный брус, то его можно включить в площадь стены – большой погрешности не будет. Но часто для этих целей применяется тяжеловесный профиль-металлопрокат или даже монолитный железобетонный ростверк. Вот в таком случае правильнее будет указать параметры обвязки, так как дополнительная нагрузка от нее может быть немалая. (Если применяется брус, то просто в поле «длина ростверка» оставляется значение по умолчанию, равное нулю).

Все остальные подсчеты калькулятор проведет самостоятельно. Итоговое значение суммарной нагрузки на фундамент будет выдано в килограммах и тоннах.

Установка свай

Монтаж винтовых свай выбранного типа осуществляется в соответствии с планом замены фундамента, установка осуществляется, насколько это возможно, в непосредственной близости к стенам здания

Бетонирование свай

Установленные сваи бетонируются, это увеличивает их нагрузочную способность, повышает их поперечную устойчивость к движениям грунта а также исключает внутреннюю коррозию металла

Монтаж оголовков

Установленные сваи обрезаются в соответствии с расчетной длиной, указанной в плане замены фундамента на сваи, на обрезанные сваи устанавливаются и привариваются оголовки подходящего типа

Установка ростверка

На оголовки свай монтируется конструкция из двутавра и швеллера, скрепляется с помощью сварки. В результате получается готовый к приему полной нагрузки здания свайно-винтовой фундамент

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Для чего необходимо утеплять свайный фундамент?

Казалось бы, какой смысл утеплять свайный фундамент? Он покоится глубоко в слоях непромерзающего грунта, то есть вспучивание ему не грозит. Если проведена качественная антикоррозионная подготовка конструкции, то можно особо не опасаться и разрушительного воздействия почвенной и атмосферной влаги.

Однако, остаются весьма уязвимые участки, а также целый ряд других нерешенных вопросов:

• Если заливается железобетонный ростверк, то вне зависимости от его положения относительно уровня грунта эта конструкция становится очень мощным аккумулятором холода. Естественно, массивный ростверк будет «оттягивать» тепло от покоящихся на нем стен и перекрытий, что приведет к значительным теплопотерям знания и возрастанию затрат на их восполнение системой отопления.

Железобетонный ростверк — это всегда мощный «аккумулятор холода»

По сути, цели утепления в данном случае во многом совпадают с задачей термоизоляционных работ на обычном монолитном ленточном фундаменте – снижение теплопотерь, да защита самой железобетонной конструкции от воздействия перепадов температур.

• Если стены установлены на деревянный или металлический ростверк, то под домом остается пространство, продумываемое ветром. В холодное время года это также приведет к выхолаживанию пола первого этажа и нижней части стен. Конечно, можно предусмотреть очень надежную многослойную термоизоляцию перекрытия, но все же лучше исключить теплопотери полностью, закрыв просвет утеплительной конструкцией.
• Если дом оснащен хотя бы минимальными «удобствами» — водопроводом и даже простейшей канализацией, то инженерные коммуникации будут проходить именно через это подпольное пространство. Утепление свайного фундамента повысит уровень защищенности коммуникаций от замерзания, да и от механического повреждения.

Утепления и защиты требуют проходящие в подпольном помещении инженерные коммуникации

• Просто с эстетической точки зрения, дом будет выглядеть значительно выигрышней, если цокольная часть свайного фундамента будет утеплена и красиво отделана внешне. Кроме того, в открытое пространство неизбежно будут заноситься ветром мусор и грязь, что и само по себе неприятно, и потребует дополнительных хлопот по наведению порядка.
• Максимальную защиту дом получит, если по периметру его стен будет оборудована отмостка. Комплексный подход к утеплению любого фундамента подразумевает и создание качественной, не подверженной вспучиванию, то есть термоизолированной снизу отмостки.

Теперь, когда в необходимости утепления свайного фундамента читатель, по всей видимости, убежден, можно переходить к рассмотрению некоторых характерных случаев выполнения работ.

Способы утепления

Есть несколько вариантов, чтобы утеплить имитацию цоколя свайного фундамента:

• Со стороны улицы.

• Изнутри пространства под домом.

• Теплоизоляция пола.

Для достижения максимальной эффективности рекомендуется применить все три метода.

Утепление свайного фундамента с железобетонным ростверком

Это – один из наиболее сложных случаев, так как стоит цель не только закрыть доступ холодному воздуху в подпольное пространство, но и обеспечить термоизоляционную защиту и самому ростверку, чтобы он не повергался разрушительным воздействиям и не становился мощным мостом холода.

Вариантов может быть также несколько, и зависеть они будут от высоты цокольной части свайного фундамента, от положения железобетонного ростверка, особенностей перекрытия первого этажа и т.д.

Рассмотрим одну часто применяемую схему:

Первый вариант утепления свайного фундамента с железобетонным ростверком

1 – грунт на участке строительства.

2 – установленная фундаментная свая, которая сверху заканчивается массивным армированным железобетонным ростверком (поз. 3). Сам ростверк является основанием для возведения газобетонной (кирпичной) стены (поз. 4).

С внешней стороны (это – обязательное условие) расположен слой утеплителя нужной толщины (поз. 5). В качестве термоизолятора самым лучшим решением будет использовать экструдированный пенополистирол, например, плиты «Пеноплэкс-Фундамент». Этот материал стоек к высоким статическим и динамическим нагрузкам, не боится воздействия атмосферной и грунтовой влаги, обладает отличными показателями термического сопротивления.

С утеплителем ростверка плотно, без зазоров, стыкуется слой горизонтального утепления (поз. 6), который не допустит промерзания и вспучивания почвы вокруг стен и обеспечит тем самым целостность заливаемой по периметру бетонной отмостки (поз. 7). Нередко отмостку не заливают, а выкладывают, например, из тротуарной брусчатки.

Сверху, также без просвета, стыкуется, как на схеме, или, лучше, устанавливается внахлест утеплитель фасада (поз. 8), с таким расчетом, чтобы не создавалось «мостика холода» на границе цоколя и стены.

Сооружение фальш-цоколя

Вне зависимости от выбранного варианта, первым делом необходимо обустроить фальш-цоколь.

Виды конструкций:

1. Легкий кирпичный простенок.

2. Забирка из декоративных панелей.

Первая разновидность отличается трудоемкостью в реализации. Однако это позволяет получить надежную и долговечную конструкцию.

Создание цоколя из кирпича требует заливки небольшого фундамента из бетона

Порядок сооружения кирпичного простенка под обвязкой:

1. Вначале выкапывают траншею по всему периметру его размещения глубиной 20-25 см. Ширину делают с небольшим запасом относительно размеров используемого кирпича. Внутрь готовой траншеи укладывают бетон: учитывая небольшую заглубленность фундамента, его дополнительно армируют с помощью стальных прутков толщиной 10-12 мм.

2. После того, как бетон полностью затвердеет, можно приступать к кирпичной кладке в полкирпича. Ее нужно сооружать отрезками по 1-2 метра: это создаст удобные условия для проведения внутреннего утепления.

В качестве материала для кирпичного фальш-цоколя рекомендуется использовать керамический кирпич, который, в отличии от силикатного, хорошо справляется с воздействием влаги. Ленточная обшивка обычно применяется на непучинистых грунтах.

Забирка из панелей обустраивается намного быстрее. Поверх винтовых свай на болты или сварку монтируются стальные направляющие. Количество профиля зависит от высоты надземной части свай (обычно это 2-3 шт.).

Фальш-цоколь из панелей создается быстрее, но он не такой надежный

Чтобы упростить дальнейший монтаж выбранной обшивки, поверх направляющих крепят вертикальные перемычки. Обшивку обустраивают из сайдинга, профнастила, декоративных панелей или ЦСП. Угловые участки оформляются накладными уголками и капельниками. Во избежание разрушающих воздействий грунтовой влаги и морозного пучения забирку делают немного приподнятой над землей. Размер демпферного зазора находится в пределах 5-15 см. Во время финишной отделки его можно закрыть декоративной планкой.

Вне зависимости от того, какой именно тип фальш-цоколя применяется, его нужно обязательно оснастить вентиляционными отверстиями, предохраняющими внутреннее пространство от чрезмерного скапливания влаги. Оптимальными участками расположения отверстий выступают противоположные стороны конструкции.

Теплоизоляция со стороны улицы

Для утепления свайного фундамента снаружи чаще всего используется плитный пенополистирол или пеноплекс (так называют экструдированную разновидность пенополистирола). Последний вариант имеет меньшую толщину (30 мм против 50), и содержит специальные противопожарные добавки.

Внешнее утепление цоколя пеноплексом

Описание процедуры:

• Если речь идет о кирпичном простенке, то предварительно проводится устранение трещин цементным раствором. После высыхания заделанных участков вся наружная поверхность скрывается грунтовкой. Для фиксации отдельных плит используют специальный клей, заполняя все стыковые участки монтажной пеной без содержания толуола. Сверху утеплитель штукатурят поверх предварительно натянутой полимерной сетки. В качестве финишной отделки можно применить краску, кафель или другой подходящий для улицы материал.

• Каркасный фальш-цоколь утепляется немного по-другому. Монтаж пеноплекса на свайно винтовом фундаменте в этом случае происходит поверх листов ЦСП. Далее, без всякой штукатурки, их оформляют финишным покрытием. Для этих целей можно использовать сайдинг, облицовочные панели и т.п.

Внутреннее утепление пола на свайном фундаменте

Утепление пола на описываемом основании осуществляется в несколько этапов. пароизоляция для пола укладывается с внешней стороны по всей площади. Сверху устанавливается утеплитель по типу пенополистирола, который обшивается досками. Такой пол можно использовать как готовый потолок подвального помещения.

Для гидро- и ветрозащиты можно использовать современные влаговетроизоляционные мембраны. Они просто и быстро укладываются, но стоимость многофункциональных изделий может вас отпугнуть.

Все элементы деревянного дома на сваях обрабатываются составом с антисептическими свойствами

Важно не забыть о пароизоляции для пола. Ею может выступить пленка из полиэтилена, которая укладывается на слой теплоизоляционного материала

При установке паро- и теплоизоляции не следует оставлять зазоров между отдельными элементами. Это может привести к образованию мостиков холода. Утеплитель под полом в этом случае может быстро разрушаться в процессе эксплуатации. Для дополнительной защиты внутреннего пространства от холода можно использовать древесностружечные плиты, половую доску или листы фанеры, которые плохо проводят тепло.

Утепление пола

Пол в домах на сваях также можно утеплять как изнутри, так и снаружи.

Отделка со стороны улиц происходит таким образом:

1. Укладка пароизоляции на всю внешнюю поверхность.

2. Монтаж пенополистирольных плит.

3. Обустройство обшивки из досок.

При внутреннем утеплении промежуток между лагами застилается гидроизоляционной пленкой, поверх которой укладывается утеплитель. Перед обустройством чернового дощатого пола постилается пароизоляционный материал, во избежание скопления внутри пирога влаги из помещения.

Усиление фундамента винтовыми сваями

Если основание дома еще довольно крепкое можно заблаговременно его укрепить. Усиление требуется в следующих случаях:

• надстройка второго или третьего этажа;
• изменение формы стропильной конструкции, замена кровли на более тяжелый материал;
• перепланировка, монтаж тяжелых внутренних перегородок;
• обкладка фасада облицовочным или клинкерным кирпичом.

Эти факторы увеличивают нагрузку на основание. Чтобы избежать преждевременного разрушения фундамента его усиливают при помощи свайных конструкций.

Последовательность работ:

• Проводится анализ состояния фундамента, определяется тип почвы, глубина залегания подземных вод. Выполняется сбор нагрузок с учетом изменений в конструкции здания.
• В первую очередь укрепляют углы. Вокруг каждого угла роют котлован диаметром 1 м, глубина которого превышает глубину бетонного основания. Каждый угол соответствует центру котлована.
• Опоры ввинчивают на минимальном расстоянии от цоколя. Верхняя часть сваи должна оказаться на одном уровне с нижней гранью фундамента.
• На оголовки свай укладывают арматуру и приваривают. В котлован заливают бетон, после того как он застынет — засыпают грунтом и трамбуют.
• Усиление по периметру строения выполняют по тому же алгоритму. Стены укрепляют в два захода. Траншея для укрепления стены не должна превышать половину ее длины.

Анализ имеющейся ситуации

Перед выбором метода и технологии для изменения основания:

1. Составляется проект будущих работ.
2. Утверждаются объёмы переделывания.
3. Проводится предварительное исследование для выявления разрушенного места.

Чтобы это сделать, с внешних сторон фундамента вырывают маленькую траншею на глубину бетона, чтобы проверить:

• есть ли места, где начался процесс растрескивания;
• появилась ли эрозия;
• замечается ли подтопление грунтовой водой.

Траншея для оценки ситуации

Если есть подвал в здании, нужно изнутри помещения пробить шурфы.

Усиление поверхностного слоя

Как только закончится механическая очистка поверхности фундаментной конструкции, её следует обработать тонкими струями раствора, который пушкой разгоняется до 80 — 90 метров/секунду.

Благодаря проведению подобных работ, на разваливающейся поверхности появляется довольно прочный и плотный слой бетона, что увеличивают прочность на 18-20%. Помимо заделок трещин и усиления прочности, данные работы способны обеспечить защиту от воды. Если нанесли слой, которого будет недостаточно, чтобы восстановить опорную функцию, основной вес фундамента рекомендуется укрепить, наложив бандажи или железобетонные обоймы с двух сторон. В таких случаях необходимо открывать повреждённые участки на ширину, необходимую для установки опалубки и арматурного каркаса, минимум 33-34 см.

Небольшую часть стальных прутьев с сеткой следует пробить в старый фундамент и связать арматурой. Благодаря этому можно получить довольно дешёвую реконструкцию основания, одев часть фундамента в «башмак».

Арматура для наращивания фундамента

Увеличение несущей способности грунта и опорной поверхности

Иногда нет возможности рыть около основания здания, либо это запрещено по иным причинам. В таких случаях пользуются другим методом для увеличения несущей мощности земли.

1. Поверхностный участок грунта для этого подвергают статистическому уплотнению с использованием домкратов. Верхний слой почвы, отмостку и утеплитель удаляют.
2. Чтобы компенсировать вертикальное усилие, на домкрате используют специальный балочный зажим, который передаёт всю нагрузку на кладку стены.
3. После уплотнения вдоль фундамента и осадки грунта осуществляют уширение.

Благодаря этому подошва фундамента усиливается почти в 2 раза. Дополнительные уширения в таком случае реконструкции начинают чувствовать нагрузку лишь после усадки фундамента в дальнейшем.

Если вышеперечисленным методом не удалось увеличить несущую мощность почвы, профессионалы рекомендуют установить буроинъекционный свай или бурить скважины.

Буроинъекционные сваи

В первом варианте призматический свай следует вдавливать под подушку фундаментного слоя. Это поможет уплотнить грунт, тем самым локально увеличивая его жесткость. В большинстве случаев результат выше у закачки быстродействующего состава под фундамент. Подобную реконструкцию можно считать одним из лучших вариантов удержания проседающего грунта для памятников, возведённых в местах с большим уровнем грунтовой воды или на склоне.

Чтобы создать массивную подушку, используя механический бур, создают целый ряд полостей. Далее в эту полость закачивают строительную смесь на основе хлористого кальция и силиката натрия. В итоге получается химическое соединение, которое в разы прочнее высокомарочного бетона. Подобным способом построен фундамент Пизанской башни.

Универсальный способ

При сравнительно малом весе сооружения, если главная задача касается пучения почвы и потери устойчивости высокого и узкого строения из-за маленьких заглублений, следует проводить реконструкцию созданием эффекта «якоря» и установки нескольких наклонных свай по диагонали. Этот вариант отлично подойдёт для реконструкции фундамента дачного дома.

1. На расстоянии не меньше 1-2 диаметров сваи от основания здания бурильным инструментом следует пробить скважины, которые под углом направлены по касательной к подошве.
2. Как только закончится установка буронабивной или железобетонной сваи, в почве около фундамента создают систему опор, внешне похожую на корону, которая перевёрнута вверх ногами.
3. После подобных работ выполняют привязывание арматур к несущим стенам строения.

Буронабивные сваи

Используя буронабивные сваи, работают с участками мелко заглубленного фундамента. Для данных процедур необходимо сделать целый ряд скважин рядом с основанием и отловить свайную опору. К прутьям из арматур привязывают сваи с внешних сторон, предварительно отбив. Благодаря этому компенсируют отложение фундамента.

Замена фундамента на винтовые сваи

Замена основания отличается от ремонта свайного фундамента деревянного дома. Полное удаление старого основания необходимо, если оно будет мешать оттоку воды из-под дома.

Высота опор подбирается с таким расчетом, чтобы было удобно вести демонтажные работы. Основные этапы монтажа:

• Строение поднимают, используя мощные домкраты.
• Опоры устанавливают по обеим сторонам сооружения на расстоянии 0,3-0,4 м от стен.
• Под нижний венец подкладывают двутавровые балки. Длина профиля должна быть такой, чтобы он выступал с каждой стороны на 5-7 см.
• Двутавры приваривают к оголовкам свай, на них опускают здание.
• Старое основание полностью демонтируют кувалдами, ломами.
• После окончания демонтажных работ выполняют утепление и отделку цоколя.

Надежность восстановленного фундамента

Ключевым требованием к надежности свайных фундаментов, установленных под старый дом, как, впрочем, и фундаментов любых других типов, является их правильный расчет. Для этого необходимо квалифицированное инженерно-геологические изыскание, результатом которого станет проект замены фундамента на винтовые сваи, включающий конкретные требования по типам используемых свай, их особенностям и плану установки винтовых свай. Верный расчет фундамента – ключевой момент в обеспечении его надежности. Также необходимо обеспечить соответствие используемых для замены старого фундамента дома винтовых свай расчетным требованиям и их технологически корректную установку.

Замена фундамента винтовыми свями — долговечность?

Показатель долговечности фундамента на винтовых сваях является расчетным. Ключевые элементы, от которых зависит долговечность: толщина металла в выбранном типе свай, марка используемой в них стали, качество защитного антикоррозийного покрытия, технологические особенности монтажа. Подробнее о надежности и долговечности свайно-винтовых фундаментов.

Примеры работ до и после

Отделка свайно-винтового фундамента

Когда закончилась реконструкция фундамента винтовыми сваями, необходимо начинать отделку. Есть несколько основных материалов для отделки:

• кирпичи;
• пластиковые панели;
• сайдинг;
• металлические профлисты.

Выводы

Цель данной статьи не отговорить вас от свайно-винтового фундамента или сказать, что это — плохой тип фундамента. Нет, но к выбору фундамента следует подходить разумно. Итак, есть три области, где рационально использовать свайно-винтовой фундамент. Это:

1. Заторфованные участки с большой толщиной залегания слоя торфа. Участки со слабым грунтом, где комплекс мер по полной выборке просадочного основания, выторфовке, с заменой привозным грунтом, например, песком, превысит все разумные пределы.
2. Участки с крутым уклоном. Неровные участки с опасностью оползня, где нерентабельно выравнивание или строительство цокольного этажа, частично врытого в склон.
3. Участки, где нет возможности проехать тяжелой строительной технике. Требуется быстро и, на уже благоустроенной территории, без большого объёма земляных работ, сделать фундамент под беседку, террасу. Построить фундамент под баню, каркасную дачу. Смонтировать причал, мостик, поставить забор из профлиста на пучинистом грунте.

Во всех остальных случаях, подумайте 10 раз, а нужен ли вам свайно-винтовой фундамент? Или морально и материально готовьтесь, что вы получите фундамент, в который придётся вложить дополнительные средства.

В видео — Утепленный финский фундамент: нюансы монтажа, конструкционные особенности, отличия от подобных типов плитных фундаментов.