Фундамент на сваях — это отличный выбор для участков с высокими грунтовыми водами или слабым грунтом. Постройка такого фундамента своими руками требует тщательной подготовки: необходимо провести геологические исследования, выбрать подходящие сваи и рассчитать их количество в зависимости от проектируемой нагрузки.
При установке свай важно соблюдать технологию: сваи должны быть правильно забиты в грунт, чтобы обеспечить необходимую устойчивость. К успешному завершению проекта также относится создание качественного ростверка, который равномерно распределит нагрузку по всей площади фундамента. С правильным подходом и соблюдением всех шагов, можно добиться надежного и долговечного основания для вашего дома.
Свайный фундамент своими руками — пошаговая инструкция
Построить дачу на проблемном грунте (слабом, обводненном, песке или торфе) очень сложно — ведь основание должно быть устойчивым и долговечным. Но, выбрав вариант с использованием свай, как менее затратный, простой в монтаже и обеспечивающий высокую степень надежности, можно справиться с задачей даже самостоятельно. В нашей статье мы расскажем, как правильно сделать свайный фундамент своими руками. Вы узнаете о его устройстве, преимуществах и подробно — об алгоритме проведения монтажных работ.
Особенности устройства
Конструкция свайного фундамента представляет собой погруженные в грунт сваи, верхушки которых на одном горизонтальном уровне объединены ростверком. В зависимости от способа погружения и материала изготовления различают следующие виды столбов:
- Забивные. Изготавливаются из бетона (обычно квадратной формы), имеют внутри железную арматуру, для установки применяется специальное тяжелое оборудование — копер.
- Буронабивные. Изготавливаются также из бетонного раствора, но непосредственно на стройплощадке: в пробуренные скважины устанавливают обсадные трубы, помещают внутрь арматуру и заливают бетоном.
- Винтовые. Производятся из металлопроката: нарезаются трубы, снизу формируется острый наконечник, к нему приваривается изогнутая под нужным углом лопасть. В землю закручиваются ручным способом, сваекрутом или спецтехникой (мини-экскаватором или ямобуром).
Когда столбы установлены, необходимо построить ростверк — соединить их деревянными, металлическими или ж/б элементами в единое целое. Таким образом нагрузка распределяется на все сваи равномерно, а для следующих этапов строительства (возведение стен и крыши, настил полов) готово надежное и ровное основание.
Пошаговая инструкция
Устройство свайного фундамента для частного дома можно выполнить самостоятельно, если точно следовать рекомендациям специалистов. Без привлечения посторонней помощи вполне реально установить основания по свайно-винтовой или буронабивной технологии (для установки железобетонных свай нужна спецтехника). Делать это нужно поэтапно, с учетом всех особенностей и специфики строительных работ.
Проектирование
Чтобы правильно составить проект, потребуется:
- Узнать характеристики грунта. Строительство свайных фундаментов можно проводить в любом типе грунта (кроме каменистых). Для торфяников, заболоченных участков, территорий вечной мерзлоты такие основания — единственный возможный вариант. Характеристики грунта важны также при выборе размеров столбов, под слабонесущие лучше взять изделия с диаметром побольше.
- Определить глубину заложения свай. Зная уровень промерзания и структуру почвы, вычисляют требуемую глубину погружения. Согласно технологии, столбы должны погрузиться в твердый слой грунта ниже точки замерзания на 10-15 см. Только в этом случае их не выдавит морозным пучением. Данные можно получить из справочника (для каждого региона свой показатель, у Ленобласти — 1,5-1,8 м). Альтернатива — заказать исследования в профильной компании или пробное бурение (дешевле), самому пробурить скважину (выкопать яму), узнать готовые сведения (при наличии стройки рядом).
- Рассчитать диаметр и длину опор. От диаметра зависит допустимая нагрузка — чем он больше, тем больший вес они смогут выдержать. У буронабивных еще зависит и от марки бетона, количества и типа арматуры. Под деревянные дома берут: СВС 108 или бетонные — с диаметром 150 или 200 мм. Длину высчитывают сложением глубины заложения, высоты цоколя (стандарт 40-50 см, минимум 20) и монтажного отверстия (10-15 см) — у СВС.
- Выбрать оптимальный шаг установки. Расстояние между сваями определяют, исходя из особенностей постройки. Для легких объектов допускается интервал до 3 м, у самых массивных лучше сократить его до 2 м. Оптимальной считается дистанция в 2,5 м, позволяющая создать надежное основание без перерасхода материалов. В местах высоких нагрузок (печь, бак для воды, тамбур) рекомендуется устанавливать опоры кустом — группой с минимальным шагом, не считаясь с другими расчетами.
- Вычислить сколько нужно свай для фундамента. При расчете суммируют все нагрузки (масса стройматериалов, ветровые и снеговые, дополнительные — мебель, коммуникации, люди), умножают на коэффициент надежности (1,2-1,3) и делят на несущую способность одного столба. Полученное количество округляют в большую сторону.
Из всех этапов установки свайного фундамента проектирование — наиболее важный, поскольку даже небольшая погрешность приведет к ошибочности расчетов и нестабильности основания.
Подготовительные работы
Подготовка к монтажу включает в себя:
- Сбор необходимых инструментов и оборудования. В обоих случаях потребуются измерительные инструменты (нивелир, строительный уровень, рулетка), колышки, молоток, бечевка, болгарка, лопата. При свайно-винтовом методе нужен лом (трубы для удобства вращения) или сваекрут, ножницы, маркер, прямоугольный лист картона. Если применяется буронабивная технология, нужны бетономешалка, ведра, ручной бур, тачка, сварочный аппарат, ножовки, электродрель, правило.
- Заготовка стройматериалов. Для свайно-винтовой технологии это только металлические столбы. При изготовлении ж/б изделий потребуются: бетон, доски для опалубки, гвозди и саморезы, рулонный рубероид, арматура.
- Расчистка участка. Со строительной площадки убирают мусор, кустарники, камни.
После подготовки участка под свайный фундамент приступают к его разметке согласно выполненным расчетам.
Разметка
Чтобы правильно разметить место строительства, в точке расположения угла будущего фундамента вбивают колышек. Сверяясь с указанными в плане числами, отмеряют нужное расстояние до следующего угла, забивают там следующий колышек и соединяют их бечевкой. Когда все угловые точки отмечены, проверяют диагонали, а затем выставляют колышки в местах установки промежуточных столбов по периметру. Далее — под несущими стенами или в точках с повышенной нагрузкой.
Монтаж
Объем монтажных работ (сложность, затратность, длительность) зависит от типа используемой технологии свайного фундамента — с применением винтовых изделий или буронабивных.
Свайно-винтовой фундамент
При самостоятельной закрутке стальных опор последовательно выполняют следующие операции:
- Вместо колышка разметки в отмеченную точку помещают наконечник столба.
- Продевают в монтажное отверстие лом (отрезок трубы) и силами 2 человек вращают его, одновременно нажимая.
- Если используется сваекрут, его подсоединяют к стволу, закрепляют на верхушке и включают в сеть.
- При погружении внимательно следят за вертикальностью положения — допускается отклонение не более 2°.
- При достижении проектной глубины, когда крутить очень трудно (вплоть до деформации монтажных отверстий), прекращают погружение.
- Порядок установки, как и при разметке — вначале угловые точки, затем по периметру, в последнюю очередь под несущими стенами и в местах повышенной нагрузки.
- С помощью нивелира выставляют на стволах единый горизонтальный уровень и подрезают верхушки.
- Внутрь засыпают ЦПС и приваривают оголовки (если ростверк деревянный). При использовании металлической обвязки швеллер приваривают к верхушкам полками вниз.
Если дом деревянный, чаще всего ростверк делают из цельного бруса (150×150) или из досок (50×150), предварительно положив на оголовки гидроизоляцию из рубероида или технониколя. Для массивных блочных (газобетон или пеноблоки) построек используют металлический ростверк — швеллер или двутавр, в зависимости от весовой нагрузки. При обустройстве любой обвязки стыки ее частей размещают только на середине верхушки опоры.
Буронабивное основание
В данном случае железобетонные опоры изготавливают прямо на стройплощадке:
- Садовым буром делают скважины в точках разметки на нужную глубину.
- Из арматуры (достаточно 3 прутков Ø 8 мм, скрепленных треугольными рамками из катанки 5 мм с помощью проволоки) заготавливают каркасы.
- Для сооружения опалубки сворачивают рубероид в трубу и закрепляют его скотчем, леской или сварной сеткой.
- На дно скважины засыпают слой песка и трамбуют, устанавливают опалубку, внутрь помещают арматуру.
- Подготавливают бетон: на 1 часть цемента М500 берут 2,5 части щебня, 2 — песка, 0,5 воды, добавляют пластификатор по инструкции.
- Заливают бетон в скважину порциями, не забывая уплотнять каждую ручным вибратором.
- Готовность опор наступает при хорошей погоде через 2 недели, тогда приступают к сооружению ростверка.
Для деревянного ростверка заранее подготавливают покрытые антикоррозийной защитой шпильки, которые устанавливают на верхушках столбов при заливке бетона строго вертикально. Под ж/б обвязку берут арматуру увеличенной длины, чтобы ее концы полностью погрузились в ростверк.
Преимущества
Общим достоинством свайных технологий являются сокращение затрат на стройматериалы и минимальный объем земляных работ (что также снижает расходы). А Возможность возведения надежных конструкций на любых типах грунта, в том числе водонасыщенных, слабонесущих, мерзлых. Кроме того, эта методика позволяет выполнить монтажные работы самостоятельно. Однако чаще всего под термином «свайный фундамент» подразумеваются винтовые сваи, у которых плюсов намного больше в сравнении с альтернативными вариантами:
- Возможность строительства в любой сезон, в том числе при минусовых температурах.
- Самые короткие сроки изготовления — 1-2 дня.
- Наиболее демократичные цены на стальные опоры, что дешевле на 20%, чем буронабивные (на 30-50% монолитных).
- Длительность эксплуатации при надежном антикоррозийном покрытии достигает 80-100 лет.
Что касается монтажа своими руками, то и здесь свайно-винтовую технологии использовать намного легче и проще — потребуется лишь 1-2 человека в помощь.
Видео описание
Как сделать свайный фундамент для частного дома своими руками: пошаговая инструкция, технология, расчеты
Свайный фундамент — опорная конструкция из нескольких столбчатых элементов, забитых в грунт и связанных между собой. Применяется для строительства на нетвердом грунте жилых и каркасных зданий, небольших производственных объектов.
Что такое свайный фундамент
Опорное сооружение проектируют и возводят с использованием свай, которые берут на себя нагрузку подземной или наземной части здания и передают в более плотные нижние слои почвы. Это конструкция мелкого заложения без мероприятий по улучшению грунта . Вид фундамента определяют на этапе построения проекта, учитывая тип рельефа, глубину залегания вод, вес будущей постройки.
Нестабильные слабые грунты обычно располагаются неподалеку от леса, в местах повышенной влажности. Текучая глина, песчаная, суводистая почва — показатели для строительства свайного фундамента. подобная система имеет ряд преимуществ:
- обустройство в проблемном месте;
- не нуждается в трудоемких земляных работах;
- относительно быстрый монтаж;
- конструкция не дает усадки;
- вес строения равномерно распределяется на опоры;
- работа не зависит от времени года.
Позволяет снизить стоимость устройства подземной части здания. В дальнейшем, к свайному фундаменту можно присоединить позднее возведенную пристройку.
Недостатки свайного фундамента — невозможность строительства на скалистой поверхности. Для определения глубины закладки труб требуется точный расчет. Металлическая конструкция нуждается в антикоррозийной защите. Для возведения тяжелых высотных зданий, мостов требуется фундамент глубокого заложения. Монтаж таких конструкций сложный, с применением специальной техники.
Устройство
Основной момент при строительстве здания на слабом грунте — это обустройство свайного фундамента. Конструкция складывается из погружных свай, ростверка и обвязки. Столбы, стержни трубы — это прочные опоры, внедряемые в земляной массив. Их верхняя часть, оголовок, заделывается в ростверк, нижняя — подошва, утапливается до плотного слоя.
Ростверк — монолитная бетонная решетка, на которую устанавливаются стены. Он может быть железобетонным, металлическим или деревянным. Располагается по периметру здания, под внешними несущими стенами. Обвязка — это элемент, объединяющий разрозненно расположенные сваи в единую систему. Она обеспечивает устойчивость свайных столбов, равномерно распределяет массу постройки на грунт.
Безростверковые свайные фундаменты — одиночные опорные балки, с использованием оголовков, насадок, монолитных стаканов. Конструкции с ростверком устанавливают под колонны или несущие стены, включающие более двух опор. Это одно- или двухрядные ленточные ростверки.
Для изготовления свай обычно используют железобетон. Они могут быть стальными, редко деревянными . Возможно применение бетона или бутобетона, что несколько снижает цену конструкции. Для повышения прочности свайный фундамент армируют. Арматурой служат прутья из профилированной или гладкой стали.
По способу установки свайные фундаментные столбы бывают следующих видов.
- Забивные — готовые железобетонные опоры с арматурой. Реже используются металлические.
- Набивные или буронабивные делают на стройплощадке. Предварительно пробуренные и заполненные каркасной арматурой скважины заливают бетоном. Этот способ предпочтительнее, особенно для индивидуальных застройщиков, так как не требуется транспортировка и погрузочно-разгрузочные работы .
- Винтовые металлические вставляются в грунт по типу шурупа, вручную или с помощью механизма. Достоинства способа — отсутствие земляных работ. Особенно оправдано их применение на рельефной местности. Но они более подвержены коррозии.
- Буровинтовые представляют собой готовые железобетонные сваи на конце с винтом, которые вкручиваются в землю.
- Висячие — не опираются на твердую почву. Удерживаются на весу за счет силы трения боковых стенок. Их применяют при слишком глубоком залегании плотного слоя.
По месту установки сваи бывают обязательные и промежуточные. Первые располагают по углам дома, в местах пересечения наружных и несущих стен. Если расстояние между обязательными 2,5 метра и более, добавляют промежуточные опоры.
Свайный фундамент может состоять из отдельно расположенных свай. Кустовой метод предполагает размещение определенного количества элементов треугольником, квадратом, квадратом с центральной опорой.
Ленточный способ — размещение в одну или две линии, причем расстояние между опорами равняется трем ее поперечным диаметрам. Для «сплошного поля» промежуток между соседними опорами 3–6 диаметров.
Вычисление высоты над землей
Чтобы сделать свайный фундамент по всем правилам, некоторые важные параметры нужно обсудить и выбрать на стадии проектирования. Это площадь подошвы, от которой зависит ширина свайного фундамента, а также его высота. Наиболее приемлемый размер цокольной части 300–600 мм. Если в доме запланирован подземный этаж, высота может достигать двух метров.
Свайные стержни устанавливают полностью или частично утопленными в грунт. Располагают строго перпендикулярно почве или под наклоном.
Для определения размеров цоколя нужно учесть следующие моменты:
- температуру на улице зимой и планируемую внутри дома;
- глубину, на которую промерзает грунт;
- коэффициент сопротивления почвы;
- предположительный уровень снега;
- риск подтопления здания;
- уровень стояния подземных вод;
- несущую способность элементов свайного фундамента.
Стандартные винтовые сваи имеют диаметр 100–300 мм, длину 2500 мм. Для сохранности и сухости стен высота цоколя должна быть не ниже 200–250 мм. Такой размер даст возможность качественно выполнить все сварные работы. Оставшаяся часть опоры над поверхностью земли не более 850 мм, особенно при диаметре 108 мм. В противном случае получившаяся конструкция будет неустойчивой, может шататься при сильном ветре.
Поэтому наиболее приемлемый размер свайного фундамента над поверхностью земли — 450–550 мм. При этом здание сможет надежно стоять на своем месте, не подвергаясь ветрам. Устанавливая фундамент здания на отвесном косогоре, сложно соблюсти все условия. Тем не менее, верхняя часть свайных столбов должна находиться на одной линии.
Для проверки существует специальный прибор гидроуровень. Он работает по типу сообщающихся сосудов. Это две емкости с водой, соединенные шлангом. Для зимы нужна незамерзающая жидкость. В лазерном уровне луч-ориентиром выравнивает все опоры по высоте.
Наиболее точный и удобный прибор нивелир: цифровой, оптический или лазерный.
Как рассчитать глубину погружения
Размещение свай по правилам — это прочность и устойчивость, надежность и долговечность строения. Для выполнения этой задачи нужно учитывать следующие пункты:
- вид постройки;
- сейсмическую активность;
- величину нагрузки на свайный фундамент;
- особенности грунта;
- глубину замерзания;
- уровень стояния подземных вод.
Степень забивки свайных столбов определяют в соответствии с техническими условиями к фундаменту и свойствами почвы. Так башмак сваи углубляют на 50–100 см в твердый слой грунта. Тогда здание не будет деформироваться и проседать, даст минимальную осадку. Для определения характеристики и пространственного положения прочных пород выполняют инженерно-геологические исследования.
По правилам сваи должны быть установлены на 20–25 см ниже промерзания почвы. Если средняя глубина промерзания в данной местности 1,2 метра, свайный фундамент нужно закладывать на глубину 1,5 метра. Чтобы определить глубину погружения под легкие постройки, достаточно поверхностной диагностики. Для этого самостоятельно бурят скважину до 2 метров. Оценивают состав и влажность почвы.
Если плотный слой песка или глины начинается на полуметровой глубине, нужна двухметровая свайная труба.
- Глубина забивки железобетонной опоры под каркасный дом — от 3 до 10 метров, с учетом состава почвы. При этом размер сечения — 150–250 мм.
- В районах с высокой сейсмической активностью необходимо погружение на 4 метра.
- На водонасыщенных песках — 8 м.
- При промерзании почвы более чем на 1,5 м, сваи вгоняют на 2–3 м вглубь.
- Под набивные бурение выполняют на глубину от 10 до 30 м.
Что касается нагрузки на фундамент, то она определяется СНиПом и ТУ. В среднем одна опора должна выдержать вес не менее двух тонны. При диаметре 89 мм — 4 тонны. Этого достаточно для сооружения беседки или веранды, тогда как для строительства одноэтажного частного дома нужны свайные стержни Ø 108 мм, нагрузкой до 7 т.
Если нет возможности определить точные характеристики почвы, глубину стояния вод и промерзания грунта, погружение свайного фундамента рекомендуется делать с запасом.
Пошаговая инструкция по монтажу своими руками
Кроме того, что свайный фундамент применяют при строительстве дома на самых сложных почвах, он обходится дешевле, чем ленточный или монолитная плита. Не нужно рыть котлован, готовить подушку из песка и щебня, укладывать гидроизоляционный материал. Верх здания может быть из дерева, кирпича, пенобетона или сэндвич-панелей. А если сделать свайный фундамент своими руками, это значительно удешевит проект.
Построить дом на слабом грунте непросто. Чтобы строение получилось надежным, важно правильно выбрать опоры, выполнить монтаж с соблюдением технологии. Предварительно выполняют подготовительные работы:
- пробное бурение скважины для определения состава грунта;
- расчет глубины погружения;
- выбор свай нужной длины и диаметра;
- составление плана;
- разметка участка.
Свайно-винтовой фундамент устанавливают двумя способами: ручным или механизированным. Выбор обусловлен наличием свободных подъездных путей к месту строительства, а Видом грунта, сезоном, финансовым обеспечением. Когда сооружение нужно возвести быстро, стоит применить механизированный способ бурения. В то же время, если строительство предполагается проводить в затопленном месте или к нему нет подъезда, придется все делать вручную.
Для этого в технологическое отверстие винта вставляется рычаг. Это может быть металлический прут или лом. Для установки винтовых опор есть специальный инструмент — монтажный оголовок. По инструкции он надевается на винт, закрепляется штырьком. Имеет две рукоятки и значительно облегчает работу.
Механизированный — это применение бурильных установок на основе автомобильного шасси, что позволяет забурить сваю в самый твердый грунт. Монтаж свайных конструкций большого диаметра без вспомогательной техники невозможен.
На последнем этапе проверяется перпендикулярность расположения опор. Их обрезают до нужной высоты. Затем в свайные опоры заливают цементный раствор. Он предохраняет металл от разрушения, защищает от проникновения воздуха. Далее к ним приваривают металлические оголовки и продолжают возведение дома.
Схема создания буронабивного основания
В современном строительстве широко используется технология установки буронабивных опор. Особенно актуален метод в черте города, на ограниченной территории, под землей, там, где требуется максимальная осторожность, чтобы не повредить коммуникации или находящиеся рядом постройки.
Технология буронабивного фундамента заключается в двух процессах: бурении скважин и заливке бетонной смеси. Перед началом работы определяют несущую способность сваи, совокупную нагрузку на фундамент. Рассчитывают нужное количество материала .
Свайный фундамент не требует предварительного выравнивания площадки. Строительство может происходить на неудобных территориях: возвышенности, склоны, складки почвы, поэтому подготовительные работы заключаются в уборке посторонних предметов и удалении верхнего слоя с корнями и стеблями растений.
Далее можно придерживаться следующей пошаговой инструкции :
- Все точки установки свай отмечают колышками, соблюдая точность и аккуратность измерений. В этих местах делают небольшие углубления (25–30 см), чтобы упростить вход лопастей бура в землю.
- Производят бурение на рассчитанную глубину, при необходимости делают расширение «пятка».
- Внутренние стенки скважины закрывают отрезками пластиковых труб, рубероидом на каркасе из бруса . Это необходимо для предупреждения обваливания земли, вытекания воды из бетона .
- Собирают арматурный каркас и вставляют его в скважину. Верхняя часть должна выступать на длину, достаточную для соединения с ростверком.
- Заливают бетонную смесь. Для удаления пузырьков воздуха ее штыкуют. Полное высыхание конструкции длится до месяца.
После застывания бетона получается прочная и устойчивая конструкция . Сваи такого типа чаще используются для возведения тяжелых объектов. Стоимость работ высока, поэтому применять их для построения легкого каркасного или деревянного дома нецелесообразно.
Технология устройства ростверка
Возведение свайно- ростверкового фундамента —достаточно старый и проверенный способ. С успехом используется не только в промышленном строительстве, но и для частных коттеджей. Фундамент закладывается по всем правилам, на глубину промерзания грунта, но при этом на участке сохраняется ландшафт.
Недостаток метода — необходимость точных расчетов и соблюдение технологии строительства (изоляция скважины, использование соответствующей арматуры). Свайный фундамент может быть выполнен с висячим и заглубленным ростверком. Первый имеет вид парящей над землей конструкции. Второй заглубляется в почву на 20–25 см.
Устройство ростверка делают после заливки бетоном всех свайных столбов. Вначале на площадке обустраивают форму для заливки бетона. Затем делают арматурный каркас. Ростверк бетонируют таким же образом, как и сваи, штыкуют для удаления воздуха. Закрывают полиэтиленовой пленкой и выдерживают четыре недели.
Опалубку удаляют уже через 10 дней. Строительство можно продолжать после полного затвердения ростверка.
Свайный фундамент порой является единственным способом прочно прикрепить строение к жесткой опоре. Кроме реализации строительства на сложных грунтах, есть возможность возвести дом своими руками, без привлечения тяжелой техники.
Если вам доводилось самостоятельно делать свайный фундамент, расскажите о своем опыте. Оставьте комментарий к статье, поделитесь ею в социальных сетях, добавьте в закладки.
Какой дом можно построить на свайном фундаменте?
На обычном участке с плотным грунтом можно построить двух- и даже трехэтажный коттедж из бруса, пенобетона или металлических конструкций. Если же участок характеризуется чрезмерно мягким или сыпучим грунтом, винтовые сваи позволят легко возвести одноэтажное строение и не только.
Нужно ли делать отмостку при свайном фундаменте?
Свайно-винтовой фундамент не требует особой защиты и основное предназначение отмостки вокруг него — придать законченный внешний вид дому и создать удобную пешеходную зону. Конечно, она также отводит воду от дома, не позволяя ей затекать в подпол, что обеспечивает сухость и препятствует коррозии металлических свай.