Технология возведения
- К свае, за выступающее в верхней части металлическое «ухо», крепят трос и поднимают ее с помощью лебедки.
- Столб помещается в погружную установку (в отверстие в нижней части молота).
- Молот начинает забивать столб. После нескольких ударов, сваебойная машина останавливается, мастер производит замер с помощью уровня, чтобы выяснить, не произошло ли отклонения от вертикали.
- Если наблюдается уход сваи в сторону, она извлекается при помощи все той же лебедки, причина отклонения устраняется (обычно это камень или более плотная часть грунта, которая подкапывается) и производится повторная попытка погружения.
- Также направление движения столба может быть откорректировано сваебойной машиной, которая способна изменять свое положение, подтянув погружаемый столб в нужную сторону.
Свайный фундамент: особенности винтовой конструкции
Рассматриваемый свайный фундамент использует, как правило, винтовые свайные конструкции, оснащенные оголовками, изготовленные из стали
Рассматриваемый свайный фундамент использует, как правило, винтовые свайные конструкции, оснащенные оголовками, изготовленные из стали. Производство промышленным типом гарантирует конструкциям прочность. Установка происходит посредством ввинчивания штырей в грунт с последующей заливкой бетоном. Свайные фундаменты, недостатки и плюсы которых мы рассмотрим, чаще всего используются при возведении строений частного типа.
Представляя собой несколько десятков свай, ввинчиваемых в грунт и связываемых посредством ростверка, основание имеет такие плюсы, как:
- Равномерное распределение нагрузки от здания;
- Хорошую выдерживаемость массы строения.
При этом, оборудование ростверка «связывает» сваи в единую конструкцию, образуя своеобразный монолит. Альтернативный свайно-ленточный фундамент использует железобетонные или буровые свайные конструкции. Причем бетонная лента также служит связующим звеном для всех опор.
Виды свай, используемых для фундамента
На сегодняшний день различают несколько видов свай, которые могут использоваться для возведения свайного фундамента. Среди них:
- Забивные сваи.
- Винтовые сваи.
- Буронабивные сваи.
Рассмотрим каждый из данных видов подробнее.
Забивные сваи
Данный вид свай придает фундаменту наибольшей устойчивости. Все дело в том, что во время проектирования будущего строения, проектировщики рассчитывают будущий вес здания и разделяют его между всеми сваями. Во время их установки на каждую сваю воздействует такая сила, которую потом ей придется выдерживать. Когда свая перестанет уходить в землю, это может означать то, что она достигла того грунта, на котором строение уже может выстоять.
Дополнительной устойчивости сваи придает уплотненный вокруг нее грунт. Забивать такого рода сваи можно лишь с использованием специального пневматического молота, который в частном домостроении использовать очень дорого. Именно поэтому данный вид сваи не рекомендуется для самостоятельного возведения такого фундамента.
Винтовые сваи
Данный вид сваи представляет собой обычную стальную трубу, на конце которой приварены элементы, которые напоминают резьбу. По сути, такой вид сваи можно сравнить с саморезом, то есть они вкручиваются в землю по тому же принципу что и саморез. Благодаря своим лопастям на концах, увеличивается площадь опоры, что в свою очередь увеличивает прочность и надежность конструкции. В случае если грунт на месте строительства недостаточно плотный и даже неустойчивый, то могут использоваться сваи, на которых по всей их длине приварены лопасти.
Данный вид свай можно использовать как для частного строительства, так и индустриального. Ввинчивать сваи можно как вручную, так и с использованием специальной для этого техники. В случае вкручивания сваи самостоятельно, для этого потребуется несколько крепких человек
Как правило, на другом конце сваи, есть два отверстия, которые позволяют соединить их с техникой для закручивания, при этом, очень важно, чтобы при закручивании сваи она располагалась строго вертикально. Когда свая полностью вкручена до нужного уровня, в трубу сваи заливается бетон и приваривается оголовок, на который в дальнейшем устанавливается ростверк. Следует отметить и некоторые недостатки таких свай:
Следует отметить и некоторые недостатки таких свай:
- Винтовой фундамент требует точного расчета глубины залегания прочного грунта, в противном случае свая не будет устойчива, особенно во время пучения грунта.
- Сваи должны иметь качественные сварные швы, иначе в процессе завинчивания сваи, лопасти могут оторваться или повредиться. Это может привести к потере несущей способности.
- Сваи должны быть покрыты качественным слоем заводской краски, иначе некачественное покрытие может привести к возникновению коррозии.
Буронабивные сваи
Данный вид свай довольно часто применяется в частном домостроении. Для того чтобы их выполнить требуется сделать ручным буром скважины для свай, после чего выполняется опалубка в случае неплотного грунта, который осыпается.
Такие свай гидроизолируют с помощью рубероида или любого другого изолирующего материала (можно использовать асбестоцементные трубы), армируются, после чего бетон заливается прямо в скважину. Сваи устанавливают по всему периметру будущего фундамента, то есть по углам, вдоль наружных и внутренних стен. Количество свай зависит от общего веса будущего строения.
Среди минусов данных свай можно отметить невозможность точно определить достигла ли свая твердого грунта или нет.
От чего зависит допустимая нагрузка
Пошаговая инструкция по монтажу своими руками
Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента
Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:
- Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
- Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.
Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.
Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».
- Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
- Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
- Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
- Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
- Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
- Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.
Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.
Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.
- Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
- Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
- Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
- Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
- Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.
Характеристики винтовых свай – виды, типы, размеры
Какие виды винтовых свай бывают
Существует четыре вида винтовых свай, используемых для монтажа фундамента. Они имеют различные конструкции:
- Одну широкую лопасть, которая находится внизу сваи. Используется при строительстве деревянных и каркасных сооружений.
- Две лопасти. У них высокая несущая способность. Фундамент монтируется под небольшие каменные и каркасные двухэтажные дома.
- Узкие лопасти и конический винт. Применяются на участках с каменистой почвой.
- Прямой зубчатый край. Используются для фундамента зданий, которые строятся в регионах с условиями вечной мерзлоты.
Частные застройщики чаще всего используют однолопастные винтовые сваи.
Характеристика свайно-винтового фундамента
Строительство дома из бруса выполняют на фундаментах разного вида: столбчатом, плитном, ленточном, свайном. Последний вариант является популярным из-за своей универсальности относительно возможности использования на различных типах грунта, сравнительной дешевизны.
По конструкции выделяют такие разновидности свайных опор:
- забивные – это готовые столбы, заостренные с одного конца, монтаж которых осуществляется с применением специальной техники;
- винтовые, представляющие собой металлические трубы разного сечения с лопастями на конце, предназначенными для завинчивания в грунт;
- буронабивные – это опоры, непосредственно на месте строительства изготавливаемые путем заливки бетоном заранее пробуренных отверстий, с установленным внутри арматурным каркасом.
Среди прочих, винтовые сваи – это оптимальный и наименее затратный вариант для индивидуальных застройщиков. Их достаточно просто можно устанавливать вручную, применяя рычаги. Изготавливают изделия способом литья либо сваривают элементы сваи друг с другом. Винтовые опоры можно сделать в домашних условиях из металлической трубы нужного диаметра и железного (стального) листа.
Схема свайно-винтового основания
Грунт при завинчивании буров уплотняется, а не разрыхляется. Это положительным образом сказывается на устойчивости сооружаемого основания.
Преимущества и недостатки
Выбор в пользу винтовых опор вызван их эксплуатационными достоинствами и простой технологией проведения работ. Фундамент на сваях такого типа отличается следующими преимуществами:
- небольшими затратами времени на установку;
- простотой монтажа;
- сравнительно невысокими финансовыми расходами, как на материал, так и на создание основания;
- не зависит от перепадов рельефа на строительном участке;
- возводить основание можно в любой сезон года практически на всех типах грунта;
- при проведении работ мусора остается небольшое количество;
- приступать к строительству дома на вкрученных опорах можно сразу после окончания их монтажа;
- полной ремонтопригодностью, благодаря чему при необходимости возможна замена любого элемента конструкции;
- достраивать сооружение в случае необходимости не составляет особых проблем;
- опоры под небольшие домики можно изготовить самостоятельно, что еще дополнительно сохранит денежные средства;
- позволяет без затруднений подвести коммуникации: водопровод, канализацию и прочие.
По сравнению с достоинствами, минусов у свайного фундамента значительно меньше:
- основным является существование ограничения для возводимых построек по максимально возможному их весу;
- на скальных или твердых породах вести строительство проблематично, либо вовсе невозможно;
- достаточно непросто обустроить подвал под домом.
Винтовые сваи
Общим минусом, присущим всем без исключения строительным материалам, является возможность приобретения продукции низкого качества.
Плюсы и минусы
Железобетонные сваи, усложненные винтовыми лопастями, обладают всеми преимуществами традиционных металлических геошурупов и отличаются надежностью высокопрочного бетона.
Достоинства опор:
- Коррозионная стойкость бетона.
- Армированный каркас исключает деформацию или поломку конструкции при монтаже и эксплуатации.
- Увеличенная несущая способность (до 50 тонн) выдержит постройку из тяжелых материалов.
- Могут быть применены для большинства типов грунта, кроме скалистых участков, а также почв, содержащих включения твердых минеральных пород.
- Нивелируют высоту сооружения на склонах и площадках со сложным рельефом.
- Технология не предусматривает земляные работы: не требуется снимать верхний слой грунта и уплотнять поверхность участка.
- Монтаж можно проводить как механическим, так и ручным способом.
- Строительные работы могут проводиться в любое время года.
- Скорость установки от одного дня.
- Сваи могут быть извлечены в любое время и повторно использованы, что также обуславливает ремонтопригодность фундамента.
- Срок службы от 100 лет.
Недостатки технологии:
- Подверженность воздействию сил морозного пучения. Это предопределяет необходимость проведения геологических изысканий на участке для оценки особенностей грунта, чтобы правильно выбрать глубину для опор.
- Трудности в строительстве подземных помещений, в том числе подвалов и цокольных этажей. На практике можно задействовать пространство между опорами, но работы будут сопровождаться значительными трудовыми и финансовыми затратами.
- Отсутствие возможности провести гидроизоляцию фундамента.
- Из-за большего веса монтаж железобетонных свай обойдется собственнику дороже в сравнении металлическими конструкциями.
- Бетонные сваи сложно завести в грунт на одном уровне, поэтому верхнюю часть обычно обрезают или наращивают до нужной высоты.
- Скудное предложение на рынке бетонных винтовых опор из-за того, что технология появилась ни так давно.
Главное преимущественное отличие железобетонных свай от металлических заключается в меньшей подверженности материала разрушающему действию почвенной влаги.
Производители заявляют о полном отсутствии разрушения за счет гидрофобных добавок в состав бетонного раствора. Но на практике потребитель не сможет удостовериться в водонепроницаемости бетона, поэтому застройщику приходится рассчитывать на добросовестность поставщика.
Плюсы и минусы свайного фундамента
Итак, мы рассмотрели применение, виды и особенности свайных конструкций и самое время сравнить их с другими типами оснований.
Преимущества:
- Это самый дешевый тип фундамента;
- Возможность использования на сильно-подвижных грунтах;
- Отсутствие объемных подготовительных земляных работ;
- Быстрота и простота монтажа в ряде случаев;
- Хорошая несущая способность;
- Незначительная усадка после монтажа;
- Возможность возведения в любое время года;
- Возможность использования только ручного труда при монтаже.
Недостатки:
- Сложность использования на очень водонасыщенных грунтах (для ж/б свай);
- Сложность в расчетах несущей способности для очень не стабильных и слабонесущих грунтов, особенно для массивных строений;
- Нет возможности построить подвал или цокольный этаж;
- Обязательно использование специализированной техники для больших глубин или при массивных сваях.
В качестве заключения стоить сказать, что при выборе фундамента под строительство дачи или загородного дома, важно учитывать, что каждый вид сваи имеет свои как плюсы, так и минусы, и каждый вид рассчитан на применение в определенных условиях. Если отнестись ответственно к выбору типа свайного фундамента и вида свай, можно не беспокоится о качестве строительного процесса, и избежать лишних расходов и переплат
Конструкция винтовых свай
Дополнительная техника для установки
Всё оборудование для установки свай можно разделить на навесные и базовые сваебойные машины, укомплектованные навесной техникой.
К техническим средствам для погружения относятся:
- Ударный молот. Бывает гидравлический и дизельный. Все ударные молоты классифицируются как лёгкие (имеют вес удара до двух тонн и погружают бетонное изделие весом до трёх тонн), средней тяжести, у которых максимальный вес удара до трёх тонн, и тяжёлые — более трёх тонн.
- Копровые мачты. Фиксируют и направляют движение бетонного изделия в процессе погрузки в грунт.
- Сваебойные машины. Способны самостоятельно погружать ЖБИ.
Особенности
Свайно-ленточный фундамент представляет собой ленточное основание на опорах (сваях), благодаря чему достигается устойчивая конструкция с высоким запасом прочности. В большинстве случаев подобный фундамент создается под крупные малоэтажные строения на «проблемных» грунтах (глинистых, органических, неровных рельефах, водонасыщенных).
Иначе говоря, прочность конструкции обеспечивает ленточный (обычно мелкозаглубленный) фундамент, на который опираются стены, а прочное сцепление с почвой – сваи, забиваемые ниже уровня промерзания грунта.
Подобный тип основания не рассчитан на многоэтажное строительство. Обычно на таком фундаменте возводятся частные дома не более 2 этажей в высоту с применением облегченных материалов – дерева, ячеистых бетонных блоков (газобетона и пеноблоков), пустотелого камня, а также сэндвич-панелей.
Впервые технология стала применяться в Финляндии, где строятся преимущественно деревянные дома. Вот почему комбинированный фундамент является оптимальным для домов из дерева или каркасных конструкций. Более тяжелые материалы потребуют увеличения числа оснований, а иногда и поиска иных решений.
Глубина заложения свай обычно определяется глубиной твердых слоев грунта. Монолитный бетонный фундамент заливается в опалубку, расположенную в траншее 50-70 см глубиной. Прежде чем начинать работы, производят исследование грунта и пробивание пробной скважины. На основании полученных данных составляется схема залегания слоев грунта.
Использование ленточного фундамента на сваях позволяет ощутимо повысить эксплуатационные характеристики строящегося объекта.
Среди преимуществ системы можно выделить некоторые позиции.
- Возможность капитального строительства на «капризных» грунтах – там, где невозможно использование ленточного основания. Однако из-за большой нагрузки объекта не получится использовать только сваи.
- В рассматриваемом типе фундамента удается снизить чувствительность ленточного основания к пучинистым грунтам и подземным водам.
- Возможность защитить ленточный фундамент от подтопления, а также перенести большую часть веса основания на более твердые слои почвы на глубину 1,5-2 м.
- Такой фундамент подходит и для прочных грунтов, подверженных сезонным деформациям.
- Более высокая скорость строительства, чем возведение фундамента с глубоким заложением.
- Возможность получить объект с подвалом, который может служить полезным или техническим помещением.
- Доступность использования материалов, применяемых как для организации фундамента, так и для возведения стеновых конструкций.
- Снижение стоимости и трудоемкости процесса по сравнению с организацией ленточного фундамента.
У такого основания имеются и минусы.
- Увеличение при заливке фундамента количества операций, выполняемых вручную. Это связано с невозможностью использовать экскаваторы и прочую технику для рытья траншей из-за вбитых свай.
- Невозможность использовать получившееся полуподвальное помещение в качестве полноценной комнаты (бассейна, комнаты отдыха), как это возможно при устройстве ленточного фундамента. Этот недостаток можно нивелировать рытьем котлована, однако повышается стоимость и трудоемкость процесса. К тому же такой подход возможен не на каждом типе грунта даже при наличии свай.
- Необходимость проведения тщательного анализа грунта, составление объемной проектной документации. Как правило, эту работу поручают специалистам, чтобы избежать неточностей и ошибок в расчетах.
- Довольно ограниченный выбор стройматериалов для стен – это обязательно должна быть легкая конструкция (например, из дерева, газобетона, пустотелого камня, каркасный дом).
Достоинства и недостатки изделий
Область применения фундамента достаточно широка. Ими пользуются при строительстве как жилых, так и производственных помещений. В связи с тем, что опоры довольно прочные, на них можно возводить здания любой сложности. Но перед тем как использовать железобетонные изделия, необходимо знать их основные достоинства, а также недостатки.
К главным преимуществам конструкций относят:
- Устойчивость. Бетонный фундамент при монтаже в почву опирается на неё, используя всю свою несущую способность, таким образом, конструкция способна выдержать стихийные катаклизмы.
- Максимально короткие сроки при строительстве объектов.
- Доступность. Приобрести опоры не составляет труда вне зависимости от региона проживания.
- Длительный период использования. Если при установке сваи жби соблюдены все требования, то такая опора способна прослужить девяносто и более лет.
- Монтаж в сложных условиях. Конструкции легко устанавливаются в промёрзший или очень влажный грунт.
- Доступная цена. По сравнению со стоимостью других фундаментов, ЖБ сваи довольно дёшевы и просты в использовании.
- Высокая прочность. Железобетонная конструкция может выдержать многоэтажные и массивные строения.
Но в случае с ЖБ сваями их всего два: массивность и вес изделия. Именно эти минусы усложняют установку, ведь многотонные конструкции возможно установить только с помощью подъёмного крана и отбойного молотка, что приводит к дополнительным расходам.
Достоинства и недостатки свайно-винтовых конструкций
Установка таких свай не требует выемки грунта
Свайно-винтовые основания – хороший вариант для относительно небольших зданий.
Лучшая подушка при возведении сооружений на сваях – суглинистые почвы, либо песчано-щебневые смеси.
Достоинства и недостатки фундамента из винтовых свай приведены в таблице.
| № | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|
| 1 | доступная стоимость | некачественные сваи |
| 2 | относительная легкость и простота создания | создание подвала – достаточно проблематично |
| 3 | высокая скорость монтажа свай | в очень твердые грунты (каменные) винтовые опоры внедрить на достаточную глубину невозможно |
| 4 | низкие требования к ровности строительной площадки | ограничена масса возводимых на винтовых сваях конструкций: подходят для легких сооружений |
На винтовые сваи сразу после их монтажа можно возводить постройку. Им не требуется время для усадки. Нарастить фундамент в случае проектных изменений и произвести его ремонт (когда лопнет свая) не составит особых трудностей.
В земле отдельные элементы свайной конструкции не связаны друг с другом. Усадка с течением времени под нагрузкой у каждой сваи будет своя. Этого тяжелые бетонные (либо кирпичные) постройки могут не выдержать: у них лопнут стены. Деревянные дома и легкие каркасные конструкции спокойно переносят такие подвижки. Подробнее о монтаже свай смотрите в этом видео:
Проследите, чтобы сваи были хорошо обработаны защитным составом
От приобретения некачественного строительного материала не застрахован никто.
Если металлические сваи обработали плохим антикоррозийным составом, то они сгниют раньше срока.
Также может быть использован в производстве металл низкого качества, либо тоньше сделаны стенки опор.
