Пошаговая инструкция по строительству свайного фундамента своими руками

Устройство ввинчиваемых свай

Конструкция свайной опоры

Все виды винтовых элементов для фундаментов представляют собой металлическую конструкцию из полых труб с острым наконечником. Внизу приварены винтовые лопасти, которые способствуют погружению опорных элементов в грунт. По верху свай предусмотрены отверстия для обеспечения более комфортного завинчивания.

Во время погружения свай через верхние проушины пропускается специальное устройство, которое под воздействием механических вращательных движений способствует быстрому погружению в грунт. Вращательные движения происходят по часовой стрелке, категорически запрещается производить выкручивание опор в противоположную сторону.

Все виды винтовых свай имеют полый стержень, который после окончания завинчивания обрезается до необходимых высот, после чего внутрь стержня заливается бетонный раствор, служащий для укрепления свайного стержня.

Посмотрите видео, как произвести монтаж стальных опор своими руками.

После бетонирования внутренней полости опорных элементов, на винтовые сваи приваривают специальные оголовники, которые служат для защиты опорных элементов от атмосферных осадков и для технологического устройства свайных фундаментов.

Оголовки для СВС

В зависимости от технологии строительства дома можно монтировать на сваи оголовки нескольких типов:

• плоский – пластина, приваренная к куску трубы, внутренний диаметр которой равен (или чуть больше) наружного размера сваи;
• П-образный – применяется исключительно для срубов, «каркасников», панельных, фахверковых, щитовых зданий, позволяет уложить внутрь брус, зафиксировать его саморезами для стабилизации геометрии ростверка.

При изготовлении монолитного ж/б ростверка оголовки не используются. Наоборот, в верхней части сваи монтируются прутки для повышения адгезии. Их обычно приваривают к телу СЛС или продевают в просверленные отверстия.

Для ростверка из металлопроката необходимо учесть:

• швеллер не нуждается в дополнительной опоре, ложится на тело СВС, обваривается снизу;
• двутавр так же достаточно облокотить на трубы, состыковать сваркой;
• если балки ростверка собраны из двух швеллеров стоящих на ребрах, необходимо смонтировать оголовки с плоскими площадками для увеличения площади.

Виды оголовков винтовых свай при использовании различных типов обвязки.

Монтировать оголовки нужно после заполнения полости бетоном, после выравнивания торчащих из земли труб по единому горизонтальному уровню. Антикоррозионная защита является обязательной, как для тела СВС, так и для оголовка. Сварной шов так же покрывается антикорром после отбивки окалины.

При выборе оголовка учитывается шаг установки свай, конфигурация здания. Например, при выборе изделий с плоской поверхностью грани прямоугольника можно расположить параллельно ростверку либо диагонально в местах примыкания стен.

Принципы расчёта и проектирования

основана на принципе прохождения точечной опоры сквозь слабые слои почвы к плотным несущим пластам.

Нагрузка от дома, таким образом, передаётся прямо на несущее грунтовое основание, чем обеспечивается надёжное и прочное положение строения.

Глубину залегания несущих пластов грунта определяют путём опытного бурения и отбором образцов почвы, с последующим их испытанием. Также этот параметр берут из вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства, которая есть в каждом отделении архитектуры местного исполкома.

Путём сбора нагрузок (вес всех конструкций строения, мебели, оборудования различного назначения, максимального количества людей и прочего, снеговая нагрузка) и делением их на общую площадь винтовых свай определяют удельное давление на почву. Оно должно быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Этим соотношением корректируют количество винтовых свай на плане СВФ.

Существуют нормативы отбора типоразмеров свай для строительства различных объектов. Основным показателем является диаметр ствола опоры, который напрямую взаимосвязан с величиной её несущей способности. Для ручной установки свай применяются опоры диаметром от 57 до 133 мм.

Длину сваи рассчитывают исходя из того, что нижний её конец должен погрузиться в несущий слой грунта минимум на 300 мм. К этому добавляют высоту наземной части опоры. Проектом строительства закладывается величина просвета между землёй и обвязкой ВС (ростверком).

Минимальный технологический зазор допустим высотой 150 мм. Сюда следует добавить расстояние до технологических отверстий + 100 мм. В общей сумме это будет оптимальная длина сваи.

Как составить чертеж свайного поля?

После всех расчётов приступают к формированию чертежа расположения ВС на плане строительного участка.

При расстановке опор на приусадебном участке руководствуются следующими правилами:

1. Сваи должны быть установлены во всех углах плана фундаментного основания.
2. Опоры для монолитной плиты под оборудование (печь, котёл и пр.) будут в углах и по периметру через каждые 1,5 м.
3. По осям расположения несущих стен центры свай помещают с промежутком от 1,5 до 2 м., в зависимости от материала ростверка (обвязки). Например, для бруса — 1,5 м, а для швеллера достаточно будет устанавливать опоры каждые 2 – 2,5 м.

Пример исполнительной схемы и план свайно-винтового фундамента:

Железобетонные сваи

Этот вид фундаментов самый распространенный. Железобетонные столбы бывают монолитными и сборными. Делают их различной формы (квадратной, прямоугольной и др.). Размеры поперечного сечения могут быть от 22 см до 42 см, в зависимости от необходимой нагрузки на основание. Посмотрите видео, как устанавливают железобетонные сваи.

Для достижения нужных прочностных характеристик монолитный железобетонный столб обязательно армируют как в продольном, так и в поперечном направлении. В продольном направлении используют арматуру диаметром от 11 мм. При армировании поперек столба применяют проволоку диаметром 6мм и более. Ближе к концам свай шаг проволоки должен быть равным 60 мм, по центру 120 мм, а между этими точками можно увеличить расстояние до 220 мм. В продольном направлении концы арматуры собирают в пучок и заключают их в обойму. При усилении сваи применяют обычную и предварительно напряженную арматуру.

Строительство фундамента на забивных сваях для частного дома пошагово

Забивные сваи для частного дома являются надежным и прочным вариантом возведения фундамента. С помощью копровых установок монтаж осуществляется в короткое время и с высоким качеством выполнения работ.

Свайно-забивные основания могут иметь несколько вариантов реализации проекта:

1. Основание в виде одиночных свай, которые забиваются как отдельные опоры здания.
2. Фундамент в форме протянутой ленты из свай, которая устанавливается под стены.
3. Возведение свайного поля различного масштаба для оборудования плиты основания.

https://youtube.com/watch?v=eHDDl2rJvws

Подготовительный этап, с которого начинается реализация проекта, представляет собой комплекс строительных и организационных работ, конечной целью которого является оптимизация строительства и точное соблюдение норм проекта. При грамотном и точном выполнении всех подготовительных мероприятий удается достигать полного соответствия проекту.

Возведение свайного фундамента включает в себя следующие этапы:

Подготовка участка застройки. На этой стадии необходимо расчистить территорию строительства от мусора и, возможно, снять плодородный горизонт.
Вынос в натуру проектного положения опор. В зависимости от сложности ситуации и конфигурации фундамента это можно сделать либо собственными силами с помощью простейших измерительных приборов (рулетка), либо с привлечением геодезистов, которые произведут разметку с помощью точных приборов и в короткие сроки

Важно точно закрепить положение на местности. Для этого удобно выносить проектные оси за пятно застройки и закреплять их на обноске

После этого достаточно натянуть шнур между точками и получить ось стороны фундамента.
Пробное забивание сваи. В установленных проектом местах необходимо выполнить забивку пробной сваи для оценки физических свойств грунтов.
Забивание свай. С помощью специальной техники необходимо установить сваю с обозначенную точку. После вывода опоры в строго вертикальное положение верх опоры закрепляется в механизме и начинается процесс погружения опоры на глубину. Свайные молоты устанавливаются на различные виды машин и обеспечивают быстрое погружение опоры в грунт.
После того, как все сваи забиты, можно переходить к их обрезке. Оголовки опор должны быть на одной отметке, которую легко вынести с помощью нивелира. С помощью сваерезки, отбойных молотков и прочих ударных и режущих строительных инструментов осуществляется срезка выступающих частей сваи и остается только необходимый по проекту оголовок.
Вокруг опор монтируется опалубка в соответствие с параметрами основания (ширина и высота).
Внутри опалубки вяжется и закрепляется скелет из арматуры. Рекомендуется использовать цельные прутья, с диаметром 10-12 мм. Крепление элементов осуществляется вязальной проволокой.
По окончанию работ по оборудованию опалубки переходят к заливке бетона.

Возведение фундамента на винтовых сваях

Дом на свайном фундаменте способен выдерживать высокие нагрузки и сохранять целостность конструкции. Поэтому фундамент на железобетонных сваях для частного дома применяют не только при геологической обоснованности, но также и на устойчивых грунтах. Технические характеристики данного основания обеспечивают надежность всего строения.

Стоимость винтовых свай

Цена сваи зависит от диаметра ствола, толщины стенки, количества лопастей, вида сваи (сварная или литая). Ориентировочные цены представлены в таблицах:

Отметим, что в пределах одного типоразмера цены будут существенно варьироваться, что показано в таблице на примере сваи диаметром 57 мм.

Если работы выполнять самостоятельно, то в смету нужно закладывать только стоимость винтовой сваи. В случае привлечения специалистов и техники нужно учесть расходы на оплату их труда.

Стоимость установки винтовой сваи составляет от 1000 руб. за 1 м.п. погружения. При наличии оголовка цена увеличивается на 200-400 руб. (в зависимости от диаметра трубы и размера оголовка). Помимо этого, стоимость монтажных работ может увеличиться если необходимо подрезать сваю по уровню, приваривать оголовки, выполнять бетонные работы. Доставка и выгрузка также увеличивают расходы на устройство свайного фундамента.

Еще один момент, который необходимо учесть – при наличии сложный грунтов стоимость повышается. Коэффициент повышения составляет 1.3, таким образом, первоначальный расчет увеличится на 30%.

Тем не менее, винтовые сваи позволяют с относительно небольшими расходами получить надежный и прочный фундамент для дома.

Изготовление винтовых свай для забора своими руками

Как известно, обустройство винтового фундамента является относительно несложным мероприятием, поэтому многих интересует вопрос, как сделать винтовые сваи самостоятельно, ведь это позволит в существенной степени сэкономить финансовые средства.

Чаще всего своими руками изготавливаются сваи для строительства заборов. Для самостоятельного изготовления свай вначале нужно подготовить такие отдельные компоненты:

• Трубы с требуемым диаметром.
• Винтовую часть, с шагом около 5 см.
• Наконечник, длиной не меньше 15 см.
• Оголовки, для крепления бруса или балок.

Длина и диаметр труб являются основными техническими параметрами винтовых свай. Длина изделия определяется в зависимости от вида грунта. Ее значение должно быть таким, чтобы обеспечить погружение сваи до уровня устойчивой почвы.

Выбор диаметра сваи зависит от величины усилий, создаваемых непосредственно строительной конструкцией. В соответствии с типом ограждения рекомендуется использовать трубы для изготовления винтовых свай следующих диаметров:

• 55 мм – для установки легких оград, к примеру, из сетки-рабицы.
• 76 мм – для монтажа ограждения из металлического профнастила или шифера.
• 89 мм – для обустройства массивного забора из кирпича или легких блоков.

Рекомендуется для производства свай винтового вида приобретать специальные заготовки с литым наконечником. Но если это невозможно, то он изготавливается самостоятельно непосредственно из используемой трубы. Для этого:

• Концы трубы разрезаются на отдельные секторы определенного размера по лекалу.
• Выполняется сварка их в конус.
• Производится рихтовка швов.

Винтовая часть может быть изготовлена из стали толщиной 5- 6 мм. Сегодня можно приобрести специальные заготовки для винтов, но их стоимость при этом будет выше. Наружный диаметр устанавливаемого винта должен выбираться в зависимости от особенностей грунта, а именно, чем глубже необходимо вкручивать сваю, тем меньший должен быть диаметр винта.

В качестве основания для закрепления сверху винтовой сваи швеллера или балки должен устанавливаться оголовок. Правильно изготовленное изделие выглядит, как показано на фото ниже:

Все подготовленные комплектующие соединяются между собой с помощью сварки

Очень важно следить за качеством сварного шва, чтобы исключить возможное разрушение конструкции при монтаже

Подробная видео-инструкция от мастера с комментариями поможет вам наглядно увидеть процесс создания сваи своими руками.

Видео-обзор: Самодельные винтовые сваи для забора

Самодельные винтовые сваи для забора

Рекомендуем также: Винтовые опоры для забора

Достоинства фундамента на винтовых сваях

Скорость монтажа

Высокая скорость монтажа – пожалуй, самое главное достоинство винтовых свай, ведь в строительном бизнесе время ценят как ничто другое. Винтовая свая готова к эксплуатации сразу же после установки. Даже бетонирование внутреннего просвета свайного ствола не приводит к вынужденному простою на стройплощадке: ждать набора бетоном марочной прочности нет никакой необходимости, поскольку нагрузка на сваю в первую очередь воспринимается ее стальной оболочкой.

Низкий уровень шума при обустройстве фундамента

Низкий уровень шума при монтаже является главным преимуществом винтовых свай перед забивными. Процесс забивания последних в грунт сопровождаются не только шумом, но и вибрациями. Вибрационные воздействия на грунт могут нанести вред различным сооружениям, находящимся в непосредственной близости от места проведения работ.

Невысокая цена

Низкая стоимость фундамента на винтовых сваях в сравнении со стоимостью всевозможных разновидностей железобетонных фундаментов достигается в первую очередь за счет существенного снижения объема земельных работ.

Способность противостоять различным выдергивающим нагрузкам

Эта способность обусловлена наличием у винтовых свай лопастей. Именно благодаря своим лопастям эти сваи могут устанавливаться на неровных площадках (а значит, прекрасно подходят для строений, расположенных на склонах) и под любым углом к вертикали.

Нет необходимости доставать большой объем грунта

Незначительный объем грунта, вымещаемого при установке винтовых свай, позволяет вести работы вплотную к уже существующим постройкам.

Могут применяться в различных условиях

Погодно-климатическая неприхотливость винтовых свай выражается в том, что они могут эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне температур, не боятся подъема грунтовых вод и набухания грунта, а значит, и не требуют обязательного осушения участка, где ведется строительство.

Возможность повторного использования

Одной из областей применения винтовых свай является возведение временных сооружений. После того как такая постройка закончит выполнять свои функции и будет демонтирована, винтовые сваи могут быть извлечены из грунта и при необходимости использованы повторно.

Стоит заметить, что всеми этими достоинствами обладают лишь промышленно произведенные винтовые сваи, качество которых соответствует Международному строительному стандарту ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.

Устройство различных видов свай

Забивные железобетонные сваи (в поперечном сечении до 0,8 м включительно) и сваи-оболочки (диаметром от 1 м) могут быть устроены следующим образом:

• способ армирования — с ненапрягаемой продольной арматурой с поперечным армированием; предварительно напряженные со стержневой или проволочной продольной арматурой с поперечным армированием и без него;
• форма поперечного сечения —  квадратная, прямоугольная, тавровая и двутавровая, квадратная с круглой полостью, полая круглого сечения;
• форма продольного сечения — призма, цилиндр, с наклонными боковыми гранями (пирамида, трапеция);
• конструктивные особенности — цельные или составные из отдельных секций;
• конструкция нижнего конца — заостренный или плоский нижний конец; объемное уширение на конце (булавовидные сваи); полые сваи с открытым или закрытым нижним концом или с камуфлетной пятой.

Бетонные сваи

Устройство набивных свай:

• набивные сваи – устраивают погружением инвентарных труб, нижний конец которых закрыт оставляемым в грунте башмаком или бетонной пробкой. Трубы погружают путем забивки, завинчивания или вдавливания. По мере заполнения скважин бетонной смесью эти трубы извлекают;
• набивные виброштампованные сваи  — устраиваются в пробитых скважинах. Скважины заполняют жесткой бетонной смесью. Уплотнение смеси осуществляют виброштампом (это труба с заостренным нижним концом, на которой закреплен  вибропогружатель);
• набивные в выштампованном ложе – для этого в грунте выштамповкой устраиваются пирамидальные или конусные скважины, заполняемые в последующем бетонной смесью.

Буровые сваи:

• буронабивные сплошного сечения – для их устройства в грунте бурят скважины (как с уширениями, так и без них), если грунт глинистый, то скважины бурят выше уровня подземных вод, а стенки скважины не крепят. В остальных грунтах скважины бурят ниже уровня подземных вод, а стенки скважин закреплением глинистым раствором или инвентарными обсадными трубами, которые в последующем извлекают. Далее скважины бетонируют;
• баретты — буровые сваи. Изготавливаются при помощи грейфера или грунтовой фрезы;
• буронабивные с камуфлетной пятой – для их устройства бурят скважины с последующим образованием уширения взрывом (например, электрохимическим). Полученные скважины  заполняют бетонной смесью;
• буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м – устраиваются в пробуренных скважинах, в которые нагнетают (делают инъекции) мелкозернистую бетонную смесь. А также устраиваемые полым шнеком;
• буроинъекционные диаметром 0,15-0,35 м с уплотнением окружающего грунта – для этого скважины обрабатывают серией разрядов импульсов тока высокого напряжения;
• сваи-столбы – для их устройства бурят скважины (с уширением или без него). В скважины укладывают омоноличивающий цементно-песчаный раствор и опускают сплошные элементы цилиндрической или призматической формы со сторонами или диаметром 0,8 м и более;
• буроопускные сваи с камуфлетной пятой – отличаются от буронабивных с камуфлетной пятой тем, что после образования и заполнения камуфлетного уширения в скважину опускают железобетонную сваю.

.

Срок эксплуатации винтовых свай

Среди факторов, которые оказывают влияние на длительность эксплуатации винтовых свай можно выделить:

толщина стали ствола винтовой сваи;

наличие и тип антикоррозионного покрытия. Собираясь купить винтовые сваи, следует обратить внимания на наличие, вид и толщину антикоррозионного покрытия, задача которого защищать сваю в почве. Особенно актуально его наличие при монтаже свай в химически активный грунт. В качестве покрытия используется оцинкование или полимерное покрытие. Чем толще слой покрытия, тем более длительный срок оно будет защищать металл от коррозии.

химическая активность почвы в месте монтажа сваи. Так, например, песок или сухой сланец имеет самую низкую химическую активность. В этих грунтах не покрытая защитным составом свая прослужит более 300 лет, а при наличии защиты до 800 (расчетные данные, зависят в т.ч. и от типа покрытия). И напротив, в грунтах с высокой химической активностью (торф, морской грунт, ил) срок службы сваи составляет около 30 лет. При наличии покрытия он может быть продлен до 75 лет.

Стоимость

Цена стержня 108/300 длиной 1650 мм, со сварным наконечником – 1550 рублей. 3000 мм – 2050 рублей. Аналогичная 3-метровая свая, но с литым наконечником, обойдется в 3200 рублей. Также для связки опор используют оголовок ценой 300 рублей.

Цена на работы зависит от характеристик свай, грунта и других факторов. Ориентировочно:

• установка стержня 108/300/1650 мм – 1500 рублей;
• 108/300/3000 мм – 1900 рублей;
• 133/350/1650 мм – 1650 рублей;
• 133/350/3000 мм – 2400 рублей.

К работам также стоит добавить:

• обвязку (500 – 1000 рублей за погонный метр);
• бурение лунок (от 300 рублей);
• пробное закручивание (2000 рублей);
• аренду генератора (если на участке нет света или действующая сеть не способна обеспечить мощность 5 кВт).

Свайно-винтовой фундамент

Винтовое основание сооружается из специальных труб круглого сечения с лопастями, которые могут быть расположены в один или несколько рядов. В большинстве случаев внутренняя полость свай после погружения заливается бетоном, что позволяет существенно повысить несущую способность будущего фундамента.

Рисунок 4. Способы обвязки свайно-винтового основания

Особенности

Свайно-ленточный фундамент обладает множеством преимуществ, но основным из них является возможность самостоятельного погружения свай. Благодаря наличию лопастей на стальных трубах их погружения можно выполнить силами 2-х человек. Реже для вкручивания привлекают спецтехнику или используют специальное оборудование.

Другие особенности:

• Минимальные сроки установки свайно-винтового поля – даже при ручном погружении работа занимает не более 2-х дней (в зависимости от размеров будущего строения).
• Возможность продолжения строительства уже на следующий день после вкручивания свай – при условии, что для обвязки будет использоваться деревянные или металлические балки.
• Приспособляемость к неравномерным нагрузкам – например, когда к вертикальному давлению от веса дома прибавляются еще и горизонтальные нагрузки. Стальные сваи с лопастями способны немного отклоняться от вертикальной оси – на несколько градусов, но этого вполне достаточно для более-менее равномерного распределения нагрузок по всем опорам.

Рисунок 5. Конструкция свайно-винтового основания

Устройство

Последовательность действий при сооружении свайно-винтового фундамента:

1. Разметка мест установки свайных опор.
2. Покрытие металлических опор антикоррозийным составом.
3. Бурение скважин глубиной до 0,5-0,7 м для создания направляющего приямка.
4. Ввинчивание винтовых опор в грунт на необходимую глубину.

Фото 6. Процесс ввинчивания свай

Проверка уровня расположения выступающих частей опор относительно горизонтальной плоскости.
Обрезание верхних оголовков в соответствии с общим горизонтальным уровнем.
Заполнение внутренних полостей труб бетонной смесью.
Обвязка свай выбранным способом – монолитная железобетонная лента, деревянные или металлические балки.

Фото 7. Готовое свайно-винтовое основание с ростверком из металлического швеллера

Пошаговая инструкция по устройству свайного фундамента своими руками в следующих видеоматериалах: