Пошаговая инструкция по строительству свайного фундамента своими руками

Расчет свайного фундамента

Общее количество свай и их разбивка рассчитана на строительство одноэтажного дома 7х7 м.Ориентировочный вес расходных материалов (кровля, дерево, обшивка и т. Д.) — 25000 кг. Полезная нагрузка: 7x7x150 (принятое значение для жилых помещений) = 7350 кг. Снеговая нагрузка: 7x7x180 (постоянная) = 8820 кг. Расчет общей массы нагрузки на фундамент: 25000 + 7350 + 8820 = 41170 кг. Это значение необходимо умножить на коэффициент безопасности 1,1. У нас 45 287 кг.

Теперь осталось полученное значение разделить на размер нагрузки на сваю (например, винт): 45287/2000 = 22,6435. После округления получаем 23. Это необходимое количество носителей.Стадия монтажа — 1,2 м.

Пошаговая инструкция по монтажу

Рассмотрим порядок действий при монтаже свайно-винтового фундамента для бани. Процесс проектирования и расчетов опустим, перейдем сразу к практическим действиям.

Работа ведется поэтапно, выполняются следующие операции:

Подготовка

Участок освобождают от лишних предметов, растений и прочих помех. Необходимо обеспечить пути подхода для техники, если планируется механическая установка свай. Приобретение и доставка на участок необходимого количества стволов нужного размера.

Понадобятся следующие материалы и инструменты:

• Лопата.
• Рулетка.
• Металлический лом и два отрезка трубы по 1,5-2 м, внутрь которой этот лом входит свободно, но без лишнего люфта.
• Болгарка с отрезным кругом.
• Сварочный аппарат с электродами.
• Оголовки для используемого размера свай.
• Цемент и песок для изготовления бетона.
• Колышки для разметки.
• Лазерный уровень.
• Покрытие для металлических деталей, защита сварных швов.
• Швеллер, двутавр, рельс для обвязки.

Разметка

С помощью колышков отмечаются места установки свай согласно проектных данных. Начинать разметку следует с углов, сразу же проверяя равенство диагоналей. Пока они не будут выровнены, продолжать разметку нельзя.

Точки монтажа свай отмечаются колышками. После отметки углов переходят к промежуточным сваям и размечают их положение. Затем с помощью лопаты и личной бодрости в этих точках выкапывают небольшие углубления глубиной до 30 см и шириной, равной диаметру лопастей.

Это позволит сваям легче входить в грунт и обеспечить меньшее отклонение от вертикали.

Погружение

Завинчивание свай производится по определенной схеме. Это делается для того, чтобы уже установленные стволы не стали помехой для других опор

В особенности это важно при монтаже машинным способом, где техника должна подойти вплотную к точке погружения

Обычно начинают с центра и движутся последовательно к краям по спирали или змейкой.

При погружении свай необходимо постоянно контролировать вертикаль

В особенности важно делать это на начальном этапе, когда ствол достаточно свободно раскачивается и может быть установлен с перекосом

Выкручивать сваю назад для выравнивания нельзя, второй раз в эту точку ее устанавливать запрещается из-за нарушения прочности грунта после контакта с лопастями. Все исправления делаются на первых порах, когда ствол погружен на незначительную глубину.

Обрезка, обвязка, заливка бетоном

После установки всех свай производится обрезка. Устанавливается лазерный уровень, отмечающий горизонтальную плоскость на нужной высоте, на поверхности свай мелом или белым маркером отмечаются линии реза.

Болгаркой с отрезным кругом отрезают лишние куски трубы.

После этого выполняют обвязку. Все сваи соединяются между собой в продольном и поперечном направлении при помощи сварки. Используются отрезанные по размеру куски швеллера, двутавра или иного вида металлопроката.

После соединения свай в единую систему следует сразу же покрасить все участки сварки защитным слоем краски, кузбасслака или иного материала.

Затем внутреннюю полость свай заливают бетоном. Это дает стволам дополнительную жесткость и устойчивость к боковым нагрузкам пучения. Необходимо пользоваться плотными марками, начиная от М200 и выше.

На заполненные сваи устанавливаются и фиксируются оголовки, образующие площадки для установки ростверка и промежуточных (внутренних) опор.

Ростверк

Для бани обычно используют деревянный брус сечением 150 : 200 или 200 : 200 мм. Балки укладывают на площадки оголовков, предварительно подложив на металл двойной слой рубероида. Углы соединяют вполдерева.

Тщательно проверяют равенство диагоналей, выравнивают балки по осям, после чего закрепляют их на оголовках, используя специально созданные монтажные отверстия. Деревянные балки сразу же следует покрыть гидроизоляционным материалом для защиты от влаги.

Устройство свайно ростверкового фундамента своими руками

Первое с чего начинается устройство свайно ростверкового фундамента — это подготовка необходимых инструментов.

Инструменты

Для проведения разметки и установки винтового фундамента необходимо иметь:

• Рулетку не менее 20 м, она понадобится при проведении разметки.
• Строительный уровень, желательно запастись инструментом, оснащенным магнитами, так как в процессе проведения работ его можно закрепить на основание сваи, что значительно добавит комфорта.
• Гидравлический уровень, позволит практически идеально разметить плоскость, которую должны образовывать оголовки изделий для укладки на них ростверка.
• Бур для земли, необходим для подготовки лунок под монтаж винтовых опор.

Совет: Бур должен быть меньше по диаметру, чем свая. Это необходимо для того, чтобы свая плотно входила в землю.

• Лом металлический.
• Два отрезка металлической трубы диаметром 45-50 мм и длиной 2.5 метра для вкручивания опор.
• Веревка или строительная шнурка для проведения разметки.

Расчет

Для того чтобы максимально точно рассчитать требуемое количество опор для постройки бани, удобно воспользоваться онлайн калькулятором. Если доступа во всемирную паутину нет, а расчет производить необходимо, нужно придерживаться следующих принципов:

1.   Во всех углах фундамента должно быть установлено по свае.
2.   Максимальное расстояние между сваями в фундаменте не должно превышать три метра.
3.   Если у стен есть перегородки, то в том месте, где они пересекаются с основной стеной, должна в обязательном порядке устанавливаться опора.

Придерживаясь этих простых правил, можно без особых проблем высчитать необходимое количество изделий для изготовления надежной и устойчивой конструкции.

Подготовка участка и разметка

Непосредственно перед разметкой, необходимо очистить периметр участка. Сделать так, чтобы разметке и дальнейшему монтажу ничего не мешало.

После этого можно обозначить место установки первой сваи и приступать к дальнейшей разметке. Сначала размечаются места установки угловых свай. Делать это нужно максимально внимательно, при этом обязательно проверять диагонали.

Важно: Максимальное расхождение диагоналей не должно превышать 4 см.

После того как углы размечены и обозначены кольями, между ними натягивается веревка или строительная шнурка. Затем устанавливаются колышки в тех местах, где должны будут располагаться остальные сваи. Не стоит забывать о том, как проводился расчет и где будут располагаться перемычки стен, все необходимо делать по заранее намеченному плану. После того как разметка проведена, можно приступать к бурению и установке свай.

Монтаж

Непосредственно перед тем как вкручивать изделие, для него необходимо подготовить направляющую лунку. Сделать это можно при помощи бура, при этом не стоит забывать, что диаметр бура должен быть немного меньше диаметра сваи.

Глубина бурения выбирается в зависимости от того, на какое расстояние необходимо заглубить сваю, но на несколько десятков сантиметров меньше, т. к. необходимо, что бы свая какое-то расстояние прошла самостоятельно. Так она будет гораздо лучше держаться в почве.

Следующий этап, это непосредственно вкручивание сваи. Для проведения этой операции понадобится минимум три человека. Один находится возле сваи и старается удерживать её строго вертикально, а два других при помощи металлического лома, продетого в технологическое отверстие в верхней части сваи, и двух отрезков металлических труб, одетых на края лома с разных сторон, постепенно проворачивают и тем самым вкручивают сваю в землю.

Такой способ монтажа, хоть и не отличается скоростью, позволяет без особых проблем смонтировать винтовые сваи без применения техники.

Первые сваи устанавливаются по углам, это необходимо чтобы в дальнейшем можно было контролировать установку промежуточных изделий при помощи шнурки.

Совет: конечно, качество ручного монтажа заметно отличается от установки при помощи специальной техники и опоры в некоторых случаях могут устанавливаться немного криво. Чтобы этого избежать, в момент закручивания сваи можно немного наклонять её в противоположную сторону от места, в котором лопасть винта врезается в землю. Это достаточно сложно объяснить на словах, но когда начнутся работы, понять в какую сторону наклонить не составит труда.

Смонтированные трубы выравниваются при помощи гидравлического уровня, после чего на них привариваются оголовки, на которые и будет устанавливаться ростверк. Оголовки позволяют частично компенсировать неточности монтажа свай.

Плюсы и минусы свайного фундамента

Как и у других типов основания здания, свайный фундамент имеет как свои преимущества, так и недостатки. Главными плюсами, за которые люди и выбирают этот тип основания, являются:

• строить фундамент можно как летом, так и зимой, и даже в межсезонье, на строительство не влияет погода;
• такое основание позволяет построить дом на участке с любым рельефом, как на ровной поверхности, так и на крутом уклоне;
• скорость строительства такого фундамента впечатляет, для небольшого дома работы могут продлиться 1-3 дня;
• стоимость возведения свайного фундамента может быть очень доступной.

Плюсы, конечно, весьма заманчивы. Однако такой тип фундамента не лишен и минусов, среди которых:

• свайный фундамент не позволяет оборудовать подвал или цокольный этаж;
• такое основание не подходит для строительства многоэтажного или массивного дома;
• свайный фундамент особенно требователен к расчетам планируемых нагрузок, их необходимо выполнить с очень высокой точностью.

Как видите, недостатки довольно серьезные, и их нельзя не учитывать при выборе типа фундамента. Однако свайное основание – практически единственный вариант для строительства частного дома на склоне.

Сфера применения

Основные положения и требования к проектированию и условиям применения свайных фундаментов регламентирует СП 24.13330.2011 и СП 50–102–2003. В соответствии с этими нормативными документами, фундаменты проектируются на основании проведенных инженерных изысканий. Основными сферами применения (основанием для обустройства) считается наличие на участке застройки грунтов со слабой несущей способностью. К таким почвам относятся:

• Суглинки.
• Торфяники.
• Песчаник.
• Плывуны.
• Пучинистые, растительные, лессовидные грунты.
• Другие типы грунта с неустойчивыми или слабыми структурными связями.

Также основанием для применения свайных фундаментов считаются такие факторы:

• Высокий уровень ГВ.
• Болотистая местность.
• Сезонная затапливаемость участка во время паводков.
• Сейсмическая активность в регионе застройки.
• Значительный перепад поверхности участка по высоте.

Кроме этого основание под здание на сваях организовывают в случаях, когда возведение других типов фундаментов нерационально с экономической точки. Например, большой объем земельных работ по выемке грунта для обустройства монолитного или плитного фундамента.

Еще одна сфера применения свайных фундаментов – строительство быстровозводимых зданий, так как скорость их обустройства позволяет сохранять высокие темпы строительства.

В чем преимущества

Ленточный фундамент со сваями имеет ряд преимуществ:

• возможность устанавливать на любом составе почвы и площадках со сложным рельефом;
• опоры забиваются в плотные слои земли, а верхняя конструкция располагается на рыхлом грунте;
• минимальное использование строительной техники и сырья (требуется устройство для ввинчивания опор и бетономешалка);
• конструкция выдерживает небольшие толчки и движения почвы;
• набивные сваи можно делать самостоятельно из подручного материала;
• для буронабивных опор рекомендуется делать опалубку квадратной или круглой формы;
• технология рассчитана на повышенное расположение грунтовых вод;
• основание возводится за несколько дней, после застывания бетона можно приступать к установке стен.

Конструкция

В местах частых подтоплений, на берегах водоемов дома старались приподнять над уровнем земли. Для этого вбивали заостренные на одном конце бревна, которые располагались на каждом углу здания, а также поддерживали стены и перегородки. Это и был свайный фундамент. Использовали для свай твердые породы дерева, которые долго могли сопротивляться воздействию воды. Самая лучшая древесина для этого у лиственницы, ведь от воды она становится только прочнее. На стволах лиственницы уже несколько веков стоят дворцы и дома Венеции.

Сегодня деревянные сваи используются очень редко, хотя получается самый дешевый, но при этом надежный фундамент. Причем, даже там, где лиственница — не редкость.

Виды свай

Всего строители различают двенадцать видов свай. Но в малоэтажном строительстве используют только три:

• забивные железобетонные;
• винтовые металлические;
• буронабивные.

  Разница между буронабивными и забивными сваями из бетона

Железобетонные колонны редко используют для строительства бани или дачи: необходима техника, которая будет вколачивать их в грунт. Но основание получается прочным.

Винтовые железные сваи хороши тем, что их вкручивать можно даже вручную. Их минус в том, что сталь — отличный проводник тепла. При неутепленном подполе они отбирают тепло, пол под ногами всегда остается холодным.

Если свайный фундамент делают своими руками, то в большинстве случаев опоры делают буронабивными. Хотя он и требует самых больших затрат труда, но позволяет сэкономить на материалах.

Расположение

Опоры обязательно должны стоять в ключевых местах: под углами, в местах соединения с простенками. Между этими узлами потом устанавливают промежуточные сваи. Расстояние выбирается исходя из типа грунтов и планируемых нагрузок, но оно не может быть больше 2 метров. Должны быть опоры по периметру стен, а также под всеми простенками.

Сваи располагаются под углами, в местах отвода простенков, а также в промежутках между этими положениями

Размеры

Самый распространенный диметр свай — 20 см. Меньше делать их нежелательно, так как несушая способность их становится намного меньше. Больше диаметр — больше несущая способность, но также увеличивается площадь, к которой будут прилагаться силы зимнего пучения (на пучнистых грунтах). Есть два варианта определения требуемой глубины свай:

• ниже уровня промерзания на склонных к пучению грунтах,
• до уровня несущего слоя на сыпучих и нестабильных почвах.

Диаметр труб может быть разный В каждой местности и даже на каждом участке глубина будет своей. Если уровень промерзания определяют по региону, то плотные слои располагаться могут как угодно. При необходимости рядом проводят пробное бурение, ниже достигнутого уровня, чтобы убедиться, что внизу нет полостей и карманов и опора будет надежной.

С ростверком и без

В некоторых случаях сваи между собой связываются в единую конструкцию при помощи деревянных брусьев или стальной трубы квадратного сечения (иногда — уголка). Эту обвязку называют ростверком, а фундамент — свайно-ростверковым. Эта обвязка нужна если стены будут из блоков, кирпича или каркасными, и совсем не обязательна, если будет сруб.

Сваи могут сверху объединяться бетонной, деревянной или стальной обвязкой. Называется эта обвязка ростверк

Марка и состав бетона для фундамента

Все строительные растворы на цементе после схватывания и твердения приобретают прочность от разрушения при сжатии. Пробы заливают в формы 10х10 см, хранят при температуре 20 0 С 28 дней, раздавливают прессом, определяя усилие начального разрушения. Средняя прочность в кг/см2, обозначается буквой «М».

Точно такие же образцы, разрушенные машиной при сопротивлении в МПа обозначают класс по прочности, маркируются индексом «В». 1 МПа (мегапаскаль) равен 9,81 кг/см2. Этот показатель, основанный на международных единицах измерения взят за основу в проектных организациях. Класс точнее, так как М – среднее значение, а В – определяется как 95 % от всех замеров.

Таблица класса и марок жесткого бетона и место применения

Класс В	Марка М	Место применения
12,5	150	Фундаменты под легкие строения, архитектурные формы
200	Устройство подпорных конструкций, лестничных пролетов на ЖБИ, фундамента малонагруженных конструкций
250	Плиты перекрытия с малой нагрузкой, фундамент под кирпичный дом ж/б перекрытиями.
22,5	300	Фундаменты всех типов в малоэтажном, промышленном и гражданском строительстве.
350	Многопустотные плиты, перекрытия, балки и заливка фундаментов для многоэтажных домов.
400	Аэродромные полосы, банковские хранилища, гидротехнические сооружения.

В состав бетона входят:

• Вяжущее вещество цемент.
• Мелкий заполнитель – очищенный от глины, породы и других примесей песок.
• Щебень одной или двух фракций по крупности гранул.
• Вода – техническая, теплая, мягкая.
• Присадки – пластификаторы, морозостойкие добавки.

От качества любого компонента зависят прочностные характеристики бетона.

Выбор цемента

Промышленность выпускает несколько видов цементов разного назначения

Важно знать, товар со временем слеживается, меняет цвет, частично теряет свойства. Продукт должен быть сыпучим и выпущенные в ближайшие 2 месяца

Через полгода он теряет 30 % прочности, через год – 40 %. Пропорции придется увеличивать.

Виды цементов:

• Портландцемент – самый известный, универсальный состав для смесей для монолитов. теряет текучесть через 3-4 часа.
• Шлакопортландцемент предназначен для конструкций работающих в сырых условиях, без промерзания. Раствор твердеет через10-12 часов.
• Пуццолановый портландцемент – предназначен для подводных сооружений, на суше наблюдается сильная усадка.
• Глиноземистый цемент характерен быстрым застывание – теряет текучесть через час, твердеет через 8 часов.

Каждый вид цемента имеет марки, определяемые испытанием образцов на разрушение сжатием. Для изготовления фундаментов в гражданском строительстве используют связующее М400, М500.

Цементы марок 550 и выше применяют для очень жестких бетонов прочностью выше М450.

Заполнители и их значение

Цемент в водной среде образует клейкую суспензию, называемую цементным молочком. Заполнителями называют минеральные мелко раздробленные смеси различного размера. Склеенные между собой они превращаются в монолит

При выборе заполнителей важно, чтобы пустоты между большими осколками заполнялись малыми и песком

Требования к песку

Песок – продукт мелкозернистой фракции, размером от трех (крупный) до одного (мелкий) миллиметра. Речной, морской или карьерный песок должен быть чистым, не содержать растительных остатков, глины. Используется отсев с грохотов при дроблении рудных пород.

В продукте допускается содержание до 5 % пылевидных частиц, определяемых промыванием навески песка. При составлении пропорций ведется учет воды с песком. Так, насыпная плотность куба сухого песка 1,44, мокрого 1,92 тонны.

Какой выбирают щебень

Щебень может быть скальный, карьерной добычи с последующим дроблением и гравийный. Колотый камень базальт, диабаз, известняк на грохотах разделяют на фракции:

• мельчайший – 3-10 мм;
• мелкий – 10-20 мм;
• средний – 20-40 мм;
• крупный – 40-70 мм.

В замес по требованиям СНиП должно быть взято до 1/3 мелкой фракции, чтобы уменьшить пористость бетона.

Значение воды в растворе

Вода – растворитель, она же обеспечивает текучесть бетонной массы до начала затвердевания. Жидкость должна быть чистой, с минимальным содержанием солей жесткости, теплой. Вода повышает подвижность смеси и ее удобоукладываемость. Однако, испаряясь. она оставляет за собой пустоты. При укладке фундаментов часто добавляют пластификаторы, снижая при этом количество жидкости.

Разметка фундамента дома

После проделанных расчетов выполняем разметку на месте. После этого приступаем к довольно сложной и долгой работе. Вам необходимо пробурить скважины для каждой сваи.

Для этого можно воспользоваться автобуром, но такое не всегда возможно, да и обойдется довольно дорого. Поэтому всю работу можно сделать своими руками. Для этого используется ручной бур нужного диаметра.

Первоначально на месте создания сваи роется небольшой котлован, не более полуметра в глубину. Такая процедура облегчит дальнейшие работы. Далее, мы берем бур и начинаем «сверлить» грунт. При этом каждые 20-30 сантиметров устройство вынимается из земли и очищается. Если этого не делать, то пройдя метр, вы уже не вытащите бур наверх, да и дальнейшее «сверление» будет невозможно.

Работы по созданию скважины продолжаются до нужной глубины. При этом бур периодически наращивается при помощи специальных насадок. Стоит учитывать, что чем глубже вы зайдете, тем труднее будет крутить. Под самый конец бурения используется особая насадка, которая позволяет увеличить платформу.

Если сами сваи в грунте просто заливаются, то для верхней части требуется создать опалубку. В качестве материала можно использовать деревянные щиты или съемные металлические конструкции. Очень часто делается несъемная опалубка. В этом случае прекрасно подходит металлический профиль. После заливки бетона он становится дополнительной защитой фундамента и заметно продлевает срок эксплуатации.

Расчет винтовых свай для фундамента каркасного дома

Перед тем, как закупать необходимые материалы и начинать монтаж свай, нужно произвести все технологически необходимые расчеты. Они достаточно сложны, нужно сделать замеры и, исходя из этого, рассчитать количество и вид материала, учесть нюансы возведения сооружения. Для этого следует пригласить специалиста, или сделать все работы под контролем специалиста.

Перед началом работ следует просчитать следующие показатели.
— какой грунт на участке и его особенности;
— уровень грунтовых вод и диапазон сезонных колебаний;
— уровень промерзания почвы;
— вес всего строения;
— увеличение сезонных нагрузок (снег, ветер);
— ветровые нагрузки.

Первые три показателя определит геолог и сделает необходимые расчеты. Вес дома с начинкой, а также уровень нагрузки на сваи, вы можете просчитать самостоятельно либо с помощью профессионального строителя. Чтобы рассчитать вес конструкции, нужно иметь четкий план строения и информацию о материалах, которые будут применены. Дополнительно стоит учесть и потенциальную нагрузку, возможно, вы отойдете от плана и впоследствии будете модернизировать дом.

Винтовые сваи располагаются таким образом, чтобы нагрузка строения распределилась равномерно на все опоры. Поэтому нужен план строения уже на этапе проектирования. Набросайте рисунок будущего дома, чтобы сметчик имел представление, что именно просчитывать. В процессе расчетов в план будут вноситься корректировки, чтобы оптимизировать проект.

Следует заметить, что сваи располагаются под несущими само строение конструкциями (ложе фундамента) и уходят в почву глубже, чем уровень ее промерзания. И тут кроется один нюанс. Как правило, мягкие почвы промерзают сильней и в процессе оттаивания могут значительно смещаться. Это естественный процесс. Смещаясь, почва может как проседать, так и вспучиваться. Эти процессы смещают сваи. Поэтому вес сооружения обязательно должен распределяться по сваям равномерно, создавая возможность опорам адаптироваться к естественным процессам в почве. Тогда все эти сезонные изменения пройдут без ущерба для фундамента.

Если не соблюдать эти требования, дом может завалиться из-за разницы нагрузки, или оттаивающая почва попросту вытолкнет сваи, что приведет к обрушению всего строения. Эти все моменты также следует учесть при проектировании и учете длины конструкций.

Кстати, еще один тип часто используемого для такого типа строений фундамент – ленточный – монтируется по этому принципу. Основание заливается строго с учетом расположения несущих конструкций. Однако сама технологическая карта заливки ленточного фундамента куда сложней, поэтому, если позволяет тип почвы, лучше использовать винтовой фундамент. Его преимущество в том, что на зафиксированные сваи сразу крепятся связующие элементы.

Перед тем, как начать устанавливать сваи, нужно выполнить так называемую обвязку (армирование). Его суть заключается в том, что выкладывается основание (подойдут рельсы), соединяются воедино и на них выкладывается патрубок из дерева (первый венец крепиться именно к обвязке).

Обычно сваи устанавливаются, согласно технической документации процесса, на расстоянии 3-4 метра. Однако особенности почвы могут быть таковы, что шаг придется уменьшить до метра. Если есть риск смещения почвы, лучше перестраховаться и использовать больше свай. Закручивать их до конца также не следует. Оставьте для балансировки 10-12 см. Технологически, свая обязательна на каждом углу строения и под несущей стеной. В остальном сваи следует расположить в зависимости от индивидуальных конструктивных особенностей дома.

Для окончательного расчета следует учесть тип почвы и вес материалов, а также форму и толщину свай. Можно рассчитать эти показатели самостоятельно, а затем прибавить к получившимся значениям в среднем 20%. Помочь рассчитать свайный фундамент самостоятельно, вам может один из наших строительных калькуляторов (ссылка откроется в отдельном окне).

Однако все показатели, которые участвуют в расчетах, могут изменяться в зависимости от разных условий. Все эти нюансы может учесть лишь профессионал. Закажите расчеты и план у специалиста, если не уверены в своих силах и знаниях.