Столбы сваи под фундамент

Столбчатые (свайные) фундаменты

Тема эта не большая. Смысл построения столбчатых фундаментов абсолютно схож со всеми остальными типами фундаментов.

Вот, что пишет по этому поводу Большая Советская Энциклопедия.

Свайный фундамент, фундамент, в котором для передачи нагрузки от сооружения на грунт используют сваи. Состоит из свай и объединяющего их ростверка. Выбор между С. ф. и обычным фундаментом на естественном основании производится на основе их технико-экономического сравнения в данных инженерно-геологических условиях строительной площадки, с учётом особенностей проектируемого здания или сооружения. С. ф. особенно рациональны при строительстве зданий и сооружений на водо-насыщенных слабых грунтах.

Во многих случаях при С. ф. существенно сокращаются объём земляных работ и расход бетона. В зависимости от вида и величины нагрузок, действующих на С. ф., сваи располагают: по одной — под отдельные опоры, рядами — под стеновые конструкции, кустами — под колонны, свайными полями — под здания и сооружения малой площади со значительными вертикальными нагрузками. При действии на фундамент значительных горизонтальных сил используют наклонные сваи.

Длину свай выбирают, исходя из грунтовых условий строительной площадки: необходимо, чтобы нижние концы свай были заглублены в малосжимаемые грунты. В зависимости от свойств грунтов, залегающих под нижними концами свай, последние подразделяются на сваи-стойки, опирающиеся на практически несжимаемые грунты, и висячие сваи, погруженные в сжимаемые грунты и передающие нагрузку на грунт как нижней, так и боковой поверхностью.

Основой для проектирования надёжного и экономичного С. ф. является правильное определение несущей способности сваи, т. е. допустимой для неё нагрузки. Несущую способность свай устанавливают на основании инженерно-геологических изысканий, по данным статического зондирования грунтов и результатам испытаний свай статическими и динамическими нагрузками. Наиболее достоверно испытание свай статической нагрузкой, но вследствие большой трудоёмкости этого метода (особенно в случае буронабивных свай) его применение ограничивается главным образом зданиями и сооружениями с тяжёлыми нагрузками, при неблагоприятных геологических условиях.

Лит.: Грутман М. С., Свайные фундаменты, К., 1969; Трофименков Ю. Г., Ободовский А. А., Свайные фундаменты для жилых и промышленных зданий, 2 изд., М., 1970.

Мне кажется, что приведенная статья вполне понятна. Порассуждаю о том же самом на житейском уровне.

Мне кажется, что можно сделать большую ошибку, решив, что на столбчатых фундаментах можно здорово сэкономить, вкопав столбики на такую же глубину, что и, скажем, ленточный фундамент. Действительно, Грунт обычно трамбуется (сжимается) своим собственным весом. Чем глубже мы погружаемся, тем плотнее должен становиться грунт. В один прекрасный момент мы уже не можем копать простыми инструментами — лопата не входит в грунт. Будем считать, что мы достигли нужной степени несжимаемости. Можно ставить столб, закапывать его, потом заливать цементом или бетоном и строить на нем дом. А что будет, если мы не докопаемся до грунта с нужной жесткостью? Получится, как если бы мы поставили груз на четыре иголки, воткнутые в ватную подушечку. Понимаете мою мысль? Дом на таких иголках может легко уйти в землю. А если грунт насыщен водами? Как тогда копать на значительную глубину? Насос ставить?

Именно по-этому в профессиональном строительстве сваи именно забивают. Вы когда-нибудь видели, как забивают сваи? Это такая машина, которая ставит сваю и долбит по ней здоровенным грузом, который предварительно поднимает на тросах. Свая сначала идет легко, потом тяжелее, потом перестает погружаться. Это значит, что жесткость грунта под ней уравновешена грузом, который по ней долбит. Поскольку мы знаем величину груза мы вполне можем рассчитать, сколько веса здания на такую сваю будет приходиться. Из этих же расчетов выводится и количество свай на стену или все здание целиком. В этом случае нас действительно не волнует, какая почва под сваей, на сколько она пропитана водой и тому подобное. Перестала свая забиваться? ну и хорошо. Значит все в порядке. Можно ее укоротить до нужной высоты над поверхностью земли и строить на ней дом.

Можете вы повторить такую процедуру для постройки и расчета фундамента под частный дом? Боюсь, что это будет тяжеловато, а, значит, и риск осадки остается.

Какой же вывод? Не делать столбчатые фундаменты? Думаю, что не стоит. Однако с оговоркой. Если у вас дом на болоте, или на насыщенных водой грунтах, есть смысл заказать машину, которая делает в земле скважины крупного диаметра и вкопать сваи, чаще всего металлические или асбестоцементные трубы на значительную глубину. Не могу точно сказать на какую — все зависит от веса дома, количества труб, или свай, и состояния грунта. Грунт можно идентифицировать при его сверлении.

В любом случае вы получаете следующие минусы.

Дороговизна строительства: машина, подъемный кран, специалист-прораб, рабочие, трубы, бетон для их заполнения.

Дом, построенный на сваях, будет находиться высоко от земли, и под него будет задувать ветер.

И, наконец, устройство цоколя может представлять проблему. О кирпичах придется забыть. Скорее всего, придется зашивать каким-нибудь материалом типа плоского шифера, а он хрупкий, и легко трескается.

Короче говоря, строить дом на сваях нужно на очень влажной почве, а по моему опыту строить дом на плохой (влажной) почве не рекомендуется.

Источник

Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома

Винтовой фундамент — самый бюджетный вариант для частного дома. Он минимум на 20% дешевле, чем столбчатое или мелкозаглубленное ленточное основание, и на 50% — чем монолитная плита. У этого варианта есть множество преимуществ, но подходит он не для всех грунтов и строений. В статье мы разбираем основные этапы монтажа винтовых свай.

Как устроена винтовая свая

Фундамент, о котором мы говорим в этой статье, состоит из винтовых свай.

Как выглядит винтовой фундамент:

Каждая свая собрана из трёх элементов.

1. Полая стальная труба:

• стандартная длина свай для частных домов колеблется от 1,5 до 3 метров;
• снаружи труба покрыта составом, который защищает её от коррозии;
• в Леруа Мерлен представлены сваи диаметром от 56 до 108 см;
• трубы не остаётся полыми, внутрь заливают бетон марки М300.

2. Винтовая лопасть:

• винт нужен для трёх целей: он облегчает монтаж, служит опорой для сваи, передаёт грунту нагрузку от здания;
• диаметр винта варьируется от 20 до 30 см.

• крепится к верхней части трубы после того, как в неё заливают бетон;
• нужен для монтажа обвязки.

Из чего состоит винтовая свая:

Для каких зданий подходит свайно-винтовой фундамент

Винтовые сваи можно использовать для небольших коттеджей и домов, хозпостроек и террас.

Строители рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте четыре типа зданий:

1. каркасные;
2. деревянные
3. пено- и газобетонные;
4. из SIP-панелей.

Винтовой фундамент идеально подходит для проблемных грунтов, например, для торфяников, так как сваи заглубляются до твёрдых пород и надёжно в них фиксируются. Также этот вариант незаменим для участков, которые лежат на склонах и косогорах.

Преимущества и недостатки винтовых свай

У свайно-винтового фундамента множество плюсов, мы выбрали самые важные из них.

1. Невысокая цена.Точную цифру, насколько свайно-винтовой фундамент будет дешевле любого другого, без расчётов не скажет ни один строитель. Выгода зависит от нескольких факторов: веса и размера постройки, типа грунта, глубины заложения свай. Практика показывает: свайное основание обойдётся примерно на 20-40% бюджетнее, чем столбчатое или мелкозаглубленное ленточное. И минимум в два раза дешевле, чем плитное или заглубленное ленточное.
2. Быстрый и простой монтаж.Фундамент можно собрать за один-два дня. Все работы могут сделать трое человек. Кстати, свайно-винтовой фундамент можно монтировать не только в тёплую погоду, как остальные типы оснований, но и при небольшом морозе, при этом вам не понадобится организовывать обогрев.
3. Подходит для слабых грунтов и участков на склоне.Винтовой фундамент подходит для насыпных и болотистых грунтов, территорий с высоким уровнем подземных вод. Сваи можно установить даже на стройплощадке, части которой отличаются по высоте на пять-восемь метров.
4. Сухой пол.Сваи не будут тянуть из грунта воду, значит, влага не проникнет ни в пол, ни в стены.
5. Чистая стройплощадка.После заложения фундамента вам не придётся думать о том, как очистить участок от мусора и куда деть лишний грунт.
6. Моментальная готовность.Свайно-винтовой фундамент готов к нагрузкам сразу после монтажа. Для сравнения: плитное основание должно отстояться в течение 28 дней.
7. Простота изменения проекта.Если вы когда-нибудь решите пристроить к дому крытую веранду или ещё несколько комнат, фундамент можно будет нарастить без особого труда и затрат.
8. Несложный ремонт.Если какая-то свая лопнет, её достаточно легко будет заменить, даже если дом уже будет построен.

Главные минусы винтового фундамента — ограниченная область применения. Такое основание подходит не для всех строений и типов грунта.

1. Различная усадка.Каждая свая в грунте может дать немного разную усадку. Правильнее всего устанавливать на винтовой фундамент именно деревянные конструкции. Дерево — пластичный материал, стены выдержат неравномерное проседание дома. А вот строение из кирпича или бетона может пойти трещинами.
2. Не для всех типов грунтов.Установить свайно-винтовой фундамент на скале не получится: вы не сможете вкрутить опоры на необходимую глубину.
3. Сложности при установке фундамента вплотную к уже стоящим зданиям.В этом случае строительство обойдётся дороже, потому что придётся использовать спецтехнику.
4. Опасность коррозии.Конечно же, сваи покрывают полимерными соединениями, которые не дают металлу ржаветь. Но они не способны дать 100%-ю защиту. Имейте в виду: к сваям нельзя подключать контур заземления дома. Иначе при любой внештатной ситуации с электроприборами ток пойдёт через сваи и активирует процессы коррозии, особенно могут пострадать сварные швы.

Внимательно взвесьте все «за» и «против». Если для вашего типа грунта и вида строения подходит винтовой фундамент, это здорово. Вы сможете сэкономить время, деньги и силы. Само основание достаточно легко смонтировать, но помните, сверху к нему обязательно нужно добавить обвязку. О ней мы рассказываем ниже.

Для теплиц, террас и беседок подойдут сваи с диаметром 89 мм, их же можно использовать, чтобы пристроить к дому веранду. Каждая такая опора выдерживает нагрузку до четырёх-пяти тонн.

Для каркасных и деревянных домов, срубов из бруса подойдут сваи с сечением 108 мм. Такие опоры можно устанавливать даже на заболоченных и торфяных грунтах. Одна свая диаметром 108 мм может нести на себе до пяти-девяти тонн.

Минимальное количество свай рассчитывается так:
а) нужно установить по одной свае по всем внешним и внутренним углам фундамента;
б) также по одной — в точках пересечения внешних стен с несущими внутренними перегородками и на пересечении внутренних перегородок;
в) на прямых участках стен расстояние между сваями не должно превышать трёх метров, если стены длиннее трёх метров, нужно добавить дополнительные сваи, установить их через равные промежутки;
г) если в доме есть печь массой более 300 кг, нужно установить сваи под каждым углом конструкции, потом объединить опоры швеллером и положить на них металлический лист — получится основание для печи.

Пример. Схема расположения свай для деревянного дома 4×5 м:

Сваи нужно вкручивать на такую глубину, чтобы они закрепились в твёрдом грунте. Длину опор можно определить, если узнать, на какой глубине залегает твёрдый грунт, учесть уровень и характеристики грунтовых вод и то, как промерзает почва.

Перед строительством правильнее всего будет заказать инженерно-геологическое изыскание. Специалисты извлекут образцы грунта с разной глубины, проанализируют их в лаборатории и выдадут вам полную информацию.

Схема заглубления винтовой сваи:

Есть два способа установить винтовые сваи: с помощью специальной техники и вручную. Для небольших частных домов подойдёт второй вариант.

Подготовительный этап состоит из трёх шагов:

1. выбираем начальную точку;
2. размечаем, где будет установлена каждая свая;
3. выполняем разметку шпагатом.

Измерения нужно проводит с точностью до миллиметра — иначе возникнут проблемы с распределением нагрузок и устройством ростверка.

Первой ввинчиваем сваю, которая будет стоять на углу, который расположен выше остальных. Эту опору сразу же обрезаем, по этому уровню будем измерять остальные сваи. После первой ввинчиваем сваю, которая расположена по диагонали от неё. Дальше — остальные угловые столбы. Затем — те, что расположены по периметру, в самом конце — внутренние опоры.

Вот список инструментов, которые понадобятся вам для завинчивания свай:

• лопата;
• строительный уровень;
• вороток;
• небольшой лом или специальный прут;
• рычаг для завинчивания;
• болгарка для срезания верхней части опор.

Основное приспособления для закручивания опор — вороток. Его диаметр должен совпадать с сечением свай.

Вороток состоит из отрезка металлической трубы и ручек, сделанных из арматуры. В трубе сделаны круглые отверстия, в них вставляется металлический стержень, который фиксирует сваю в воротке. Ручки нужны для вращения всей конструкции.

Опоры не будут входить в грунт строго вертикально, их придётся постоянно выравнивать и возвращать в проектное положение. Так что удобнее всего монтировать свайный фундамент втроём. Двое вращают рычаг, третий — проверяет точность с помощью уровня.

Этапы вкручивания сваи:

1. выкапываем небольшую ямку глубиной 20-30 см — диаметр углубления должен быть не меньше диаметра лопасти сваи;

2. вставляем сваю в яму наконечником вниз;

3. надеваем на сваю вороток, закрепляем небольшим ломом или специальным прутом;

4. вращаем лом, чтобы свая начала вкручиваться в грунт — на этом этапе справится один человек;

5. как только свая закрепится в грунте, устанавливаем два рычага и начинаем закручивать опору вдвоём;

6. измеряем уровнем, насколько ровно входит свая, корректируем при необходимости — на этом этапе понадобится третий человек;

7. чем глубже будет входить свая, тем более длинный рычаг нужно будет вставлять в отверстия воротка — так вкручивать опору будет легче;

8. когда свая войдёт в пласт твёрдого грунта и закрепится в нём, остаток трубы на поверхности нужно будет обрезать болгаркой на нужную высоту от земли;

9. в конце сваю следует заполнить песчано-цементной смесью, надеть оголовок и приварить его.

Три полезных совета, которые пригодятся при монтаже свайно-винтового фундамента.

1. Если во время завинчивания сваи она вдруг встанет, уткнувшись в твёрдое препятствие или слой плотного грунта, нужно понять, на какую глубину опора уже вошла. Если окажется, что свая завинчена на метр или более, можно обрезать её сверху и оставить как есть. Внимание, этот приём не работает с угловыми опорами: на углах дома сваи должны войти на полную глубину, это самые важные участки.
2. Важно, чтобы до заливки бетоном внутрь трубы не попала вода. То есть вкручивать сваи в дождливую погоду нельзя. Если в трубе окажется влага, в мороз она сможет разорвать металл или ослабить бетонный раствор.
3. Не заполняйте трубу доверху бетонным раствором. Оставьте в верхней части 15-20 см пустого пространства и заполните его сухой цементно-песчаной смесью. Смесь впитает влагу из бетона и затвердеет. Этот приём поможет снизить риск того, что внутренние стенки трубы проржавеют.

Обвязка для винтового фундамента

Обвязка или ростверк — это конструкция, которая соединяет фундамент в единую систему. Если установить дом напрямую на сваи, без обвязки, на каждую трубу основания будет приходиться разная нагрузка, в итоге конструкцию поведёт. Благодаря ростверку фундамент становится невосприимчивым к сдвигам и пучению почвы, а также к выталкивающим нагрузкам.

Есть четыре типа обвязки винтового фундамента:

1. брусом (только для деревянных и щитовых конструкций);
2. швеллером;
3. двутавровой балкой;
4. монолитной железобетонной лентой.

Ростверк может быть

• высоким, приподнятым на 15 сантиметров над землёй, — этот вариант подходит для сильно пучинистых почв;
• повышенным (лежать на поверхности грунта);
• заглубленным (когда верхний контур обвязки находится на одном уровне с грунтом).

На практике чаще всего используют повышенный ростверк, его легче всего монтировать.

Металлическую обвязку приваривают к сваям, бетонную и деревянную закрепляют металлическими стержнями, для них в оголовке продуманы отверстия диаметром 1,5-2 см.

Виды обвязки для винтового фундамента:

Нюансы при монтаже ростверка

Нас интересует две задачи: ростверк из швеллера и диагональные связи. Как показывает практика, именно в этих ситуациях у наших клиентов возникают вопросы и они обращаются за помощью к специалистам.

Ростверк из швеллера

Сложность состоит в том, что стыки металлических балок нужно соединять точно под прямым углом.

Монтаж металлического швеллера проходит так:

1. выравниваем столбы свай по высоте;
2. обрабатываем металлопрокат антикоррозийной грунтовкой;
3. укладываем металлические балки на сваи так, чтобы каждое соединение балок оказались ровно посередине сваи;
4. обрезаем швеллер в местах угловых соединений под углом 90°;
5. привариваем балки к сваям, стыкуем отдельные элементы конструкции.

Швеллеры соединяем между собой под углом 90° и устанавливаем ровно посредине каждого столба:

Когда нужны диагональные связи

Если винтовые сваи расположены на разной высоте или выступают из грунта более, чем на 60 см, понадобится дополнительная диагональная обвязка. Также она нужна, если дом стоит на склоне. Диагональные связи придадут конструкции дополнительную жёсткость и помогут избежать вибрации внутри строения.

Дом стоит на косогоре, поэтому строители добавили диагональные связи:

Диагональные распоры обычно делают из металлического уголка или профильной трубы. Монтируют под оголовками, на уровне земли или на расстоянии 10-30 см от поверхности грунта. Сколько и каких связей нужно добавить, на каком расстоянии их крепить — эти цифры сложно просчитать самостоятельно, скорее всего, вам понадобится консультация мастера.

Если хотите, чтоб у дома был более эстетичный вид, стоит закрыть опоры. Есть два способа обшивки:

1. монтаж навесного цоколя;
2. возведение кирпичных стен вокруг фундамента.

Навесной цоколь гораздо проще смонтировать, чем кирпичный. Делаем деревянную или металлическую обрешётку, крепим её к сваям или к стенам дома, устанавливаем декоративные панели.

Преимущества декоративных панелей:

• быстрый и простой монтаж, можно справиться даже в одиночку;
• бюджетная цена;
• фундамент будет вентилироваться, значит, на сваях не станет скапливаться конденсат.

Для отделки цоколя можно использовать сайдинг, панели из пластика, профнастил и даже шифер.

Вот три основных правила монтажа навесного цоколя:

1. деревянные элементы нужно обработать антисептическими и противогрибковыми пропитками;
2. плиты декоративного материала нужно установить с небольшими зазорами, они нужны для циркуляции воздуха;
3. если нужна дренажная отмостка, её монтируют под углом 3-5° от здания, чтобы создать небольшой уклон.

Кирпичный цоколь хорош тем, что он обеспечивает надёжную защиту пространства под фундаментом. Если вам нужен небольшой подвал, его можно организовать в цоколе.

Два главных недостатка кирпичного цоколя: более высокая цена и более сложный процесс монтажа, чем у навесного варианта. Цоколь из кирпичной кладки можно собрать на ленте армированного бетона или на металлическом профиле. Внимание, первый вариант не подходит для пучинистых грунтов.

Выбирайте способ организации цоколя, исходя из сложности и стоимости работы. В любом случае, обшивка продлит срок службы винтовых свай, к тому же, в целом здание будет выглядеть более эстетично, так что сделать её стоит.

Винтовые сваи — надёжный вариант для лёгких частных домов и хозпостроек. Отличный выбор, если вы хотите получить фундамент в сжатые сроки и с небольшими затратами.

Приходите к нам в Леруа Мерлен. Поможем подобрать винтовые сваи и аксессуары к ним, а также все необходимые материалы и инструменты.

Вы решили своими руками построить дачный домик или хозблок. Будьте готовы: на возведение фундамента уйдёт до трети бюджета. Можно сэкономить, если сделать не ленточный или свайный, а столбчатый фундамент. На такое основание вы потратите не 30%, а 15-18% от стоимости здания

Источник