Для того, чтобы построить дом, необходимо сделать для него прочную основу. Эту функцию выполняет фундамент. Он должен отвечать ряду требований: быть достаточно прочным, чтобы нести конструкцию, соответствовать геологическим данным местности, защищать здание от грунтовых вод, проседания и разрушения. Одним из таких оснований является фундамент на винтовых сваях. Плюсы и минусы такого вида фундамента вы можете посмотреть в нашей отдельной теме.
Чтобы правильно сделать фундамент, выполнив все требования, следует ознакомиться с его конструктивными особенностями.
Содержание
- 1 Конструкция фундамента на винтовых сваях
- 2 Изготавливаем винтовые сваи для фундамента своими руками
- 3 Расчет винтовых свай для фундамента каркасного дома
- 4 Закладываем фундамент на винтовых сваях своими руками
- 5 Облицовка фундамента на винтовых сваях
- 6 Утепляем фундамент на винтовых сваях
- 7 Ремонт фундамента из винтовых свай
Конструкция фундамента на винтовых сваях
Чтобы самостоятельно сделать винтовой фундамент, необходимо понимать его технологические характеристики, нюансы возведения и технологию строительства.
Винтовой фундамент является, по сути, винтовыми сваями. Они применяются для возведения деревянных срубов, каркасных домов и являются наиболее простым конструктивным решением среди вариантов фундаментов. Для строения винтовые сваи выполняют несущую, стабилизирующую и укрепляющую функции. Это наиболее простой для монтажа вид основания, по сравнению с широко применяющимися при возведении архитектурных сооружений из леса ленточным и монолитным фундаментами.
В отличие от монолитных фундаментов, винтовые сваи представляют собой трубы нужного диаметра, которые вкручиваются в почву и принимают на себя нагрузку, производимую сооружением. Через каждую трубу пропущен металлический прут, который приводит всю конструкцию в движение, а в почву такая конструкция врезается специальными лопастями, которые не просто прорезают отверстие для сваи, но и выполняют опорную и регулирующую нагрузку функции. Лопасти сваи – не единственный элемент, позволяющий сваям крепко удерживать здание. При монтаже винтового фундамента трубы свай можно дополнительно укрепить арматурой. Технологически, сваи удерживаются и при помощи бетона.
Фундамент данного типа идеален для нестабильных почв с преобладанием песка и с сезонным изменением уровня грунтовых вод. Сваи отлично фиксируют строение и позволяют ему не «поплыть». Также такой фундамент защищает строение от проникновения влаги. Данный вид фундамента хорош для мягких почв – глиняных или песчаных. Мягкость почвы нужна, чтобы труба с лопастями плавно вошла и не получила повреждения от твердых элементов. Еще одна причина сделать винтовой фундамент в местности с мягкой почвой – такие почвы обладают определенной подвижностью, а конструктивные особенности винтового фундамента позволяют крепко зафиксировать сваи и, одновременно дать пространство для маневров в случае сдвигов почв.
Не рекомендуется использовать винтовой фундамент в твердых почвах. Он нецелесообразен и смонтировать винтовые сваи по технологии невозможно ввиду слишком твердой породы.
Стандартная винтовая свая имеет следующие характеристики:
— диаметр трубы – 100 – 300 мм;
— диаметр лопасти – 200 – 550 мм;
— длина трубы – 1500 – 9000 мм;
— толщина проката – 8 – 12 мм;
— толщина лопасти сваи – 3 – 10 мм;
— вертикальная нагрузка одной сваи – 1 – 30 тонн.
Технологически, один конец винтовой сваи имеет специальную шляпку для крепления ростверка (несущая сторона), а другая – лопасти для углубления в почву. Ввиду того, что такой вид фундамента используется для строительства деревянных конструкций, используем для первого венца бревна или брус. Совпадение материалов позволит максимально прочно зафиксировать сооружение на сваях.
Обязательно!
Перед тем, как начинать строительство, следует провести геологоразведочные работы на участке. Это делает квалифицированный специалист. Он даст заключение о том, какой вид почв преобладает и какой фундамент предпочтителен на такой почве для строения. Может быть, почва в вашей местности неоднородна и в ней присутствуют твердые включения. Тогда винтовой фундамент не показан – твердые камни создадут проблемы при монтаже свай и могут деформировать лопасти. Тогда сваи станут непригодными для основы фундамента.
Изготавливаем винтовые сваи для фундамента своими руками
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции и ее изготовления, процесс подготовки полноценной и надежной винтовой сваи достаточно трудоемок и требует соблюдения специальных условий. Отдельно следует заметить, что изготовление винтовых свай самостоятельно может представлять опасность для жизни и здоровья, поэтому следует оценить реально свои возможности и строго придерживаться техники безопасности работы с инструментами и материалами.
Винтовые сваи делятся на 3 основных вида.
- Сваи со сварным наконечником. Они представляют собой трубы требуемой длины и диаметра, с заостренным концом и приваренными лопастями для монтажа сваи. Такая конструкция изготавливается методом сварки и представляет определенные сложности при изготовлении домашним методом. Изготовление данной конструкции требует заводского оборудования, чтобы обеспечить надежность конструкции.
- Литые сваи. Представляет собой полноценную конструкцию, в которой лопасти отлиты методом полного цикла, т.е. из одного материала и имеют малозаметные и монолитные швы. Сделать такие винтовые сваи своими руками в домашних условиях практически невозможно.
- Комбинированная свая. Представляет собой трубу, завершающуюся лопастями и длинным заостренным конусом.
Как видим, производство винтовых свай требует специфического оборудования и специальных навыков вкупе с доскональным знанием технологии.
Сваи, произведенные в заводских условиях с соблюдением технологии, могут нести нагрузку в 50 тонн, причем нагрузку динамического характера. В домашних условиях такого результата добиться в принципе невозможно. Но если вам очень нужно, то следующее видео наглядно покажет как можно сделать винтовые сваи самостоятельно.
Кажется, что сложного в том, чтобы приделать к трубе лопасти, на самом деле это требует специальных условий. Поэтому вопрос нужно ставить не в контексте, как сделать самостоятельно винтовые сваи для фундамента, а как установить винтовые сваи своими руками (закручивание винтовых свай). Не расслабляйтесь, ведь монтаж винтовых свай – процесс очень сложный и трудоемкий.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.
Закладываем фундамент на винтовых сваях своими руками
Когда все расчеты и технологическая карта процессов на руках, можно начинать строительство.
Закладка фундамента на винтовых сваях подразделяется на этапы.
1. Разметка участка для монтажа винтового фундамента. По сути, это перенесение чертежа на местность. Отмечаем места, где будут монтированы сваи. Это можно сделать, забив колышки, или нанести стандартную веревочную разметку.
2. Монтируем сваи. При помощи трубы закручиваем сваи в места разметки. Можно использовать и лом. Магнитным уровнем проверяем вертикальность вхождения свай в почву через каждые 2 — 3 витка. Сваи закручиваются с запасом в 10 – 15 см для последующего равнения, ведь ни в коем случае нельзя их выкручивать обратно.
3. Проверяем горизонтальный уровень. После того, как все сваи смонтированы, нужно проверить их горизонтальность. Лучше всего это сделать горизонтальным нивелиром. Лишнее срезаем с помощью болгарки.
4. Фиксация бетоном. При закручивании сваи вокруг трубы образуется полость. Для укрепления конструкции нужно залить полости бетоном (для раствора берем цемент марки М 500). Можно для придания дополнительной прочности сделать армирование свай. Для этого до заливки бетоном разместите в полостях прутья арматуры или оберните трубы арматурной сеткой.
5. Монтаж оголовков. Чтобы закрыть полость труб, нужно приварить оголовки. Проверьте еще раз горизонтальность свай и приварите оголовки. Для защиты от коррозии нанесите на швы специальный антикоррозийный состав для металла.
6. Монтируем ростверк. После того, как сваи будут закреплены, нужно сделать обвязку конструкции. Устанавливаем перемычки. Их можно приварить или прикрутить болтами. Предварительно, для защиты от коррозии, обработайте их специальным раствором либо покрасьте 2 раза.
Облицовка фундамента на винтовых сваях
Когда фундамент готов, нужно выполнить его облицовку, ведь в своем первозданном виде винтовой фундамент имеет не эстетичный вид. Выбирая вид облицовки, можно не просто улучшить внешний вид фундамента, но и придать ему дополнительную прочность. Это уже тот этап работ, который можно сделать самостоятельно, без помощи специалистов.
Но обратимся к опыту строителей. Несмотря на то, что готовый фундамент уже обладает прекрасными опорными и защитными качествами, не помешает усилить их. Тем более, погодные аномалии, а также волнения почвы сверх рассчитанных, никто не отменял. Винтовые сваи предназначены для деревянного дома, поэтому фундамент должен выглядеть гармонично и дополнительно усиливать фундамент. Для этой роли прекрасно подойдут искусственный или натуральный камень, который мы и используем для отделки.
Отделка из данных материалов призвана не только создать эстетику в общем ансамбле, но и придать строению дополнительную прочность. Отдельно заметим, что каменный фундамент также защитит дерево от снега и воды. Если в вашем регионе присутствуют обильные осадки, уделите внимание такому свойству отделочного материала, как гидропонность.
Облицовка выполняет не только роль декора. Как отмечают специалисты, камень выполняет и дополнительные армирующие функции. Если при облицовке будет использован камень, дополнительного усиления винтового фундамента выполнять не надо, облицовка способна выполнить данную функцию.
Уделите внимание раствору. Он является частью укрепительного сооружения. Хорошо будет добавить в него пластификаторы, чтобы раствор приобрел пластичные свойства. Это важно, ведь фундамент на сваях, ввиду своей конструкции, динамичен и может смещаться при сезонных возмущениях почвы. Чтобы облицовка укрепляла конструкцию, а не оказывала лишнее сопротивление, придайте и ей пластичность с помощью раствора с пластификаторами.
После выбора материала облицовки возникает вопрос о высоте отделки. Тут мнения специалистов расходятся. Одни рекомендуют выкладывать только фундамент, иные – выполнять отделку вплоть до оконных проемов. Истина находится, как всегда, посередине. Высота отделки зависит от специфики погодных условий региона – чем больше перепад температур, осадки, колебания почвы, тем выше должна заканчиваться отделка (усиление).
Скрепляется камень при помощи специального раствора на основе бетона и пластификаторов. Смесь готовится непосредственно перед началом работ. Каждый элемент тщательно смазывается раствором и выкладывается на поверхности. После завершения работ по отделке следует тщательно промазать все швы фиксирующим раствором. После высыхания их можно покрасить обычной краской.
Утепляем фундамент на винтовых сваях
Чтобы пол в доме был теплый, его необходимо утеплить еще на стадии работы с фундаментом. Для этого после завершения всех, согласно технологии возведения фундамента, работ, следует утеплить сам фундамент сверху. Армируйте фундамент при помощи деревянных досок по периметру основания. Теперь можно перейти к работам по утепления фундамента и, соответственно, пола.
Для утепления фундамента на винтовых сваях следует выполнить действия, согласно технологической карте утепления винтового фундамента.
1. В первую очередь нужно сделать патрубок. Для этого на подготовленное из деревянных досок ложе выкладываем слой утеплителя и заколачиваем его еще одним слоем досок. Как вариант, подготовленное ложе заливаем слоем бетона толщиной не менее 5 см. Для этого подготавливаем опалубку и заливаем в нее раствор.
2. Если утепление производилось путем наложения изолирующего слоя из утеплителя и слоя досок, можно начинать возведение дома. Если подготовленное ложе заливалось бетоном, через 28 дней можно начинать утеплительные работы. Положите на слой бетона изоляционный материал (можно использовать пенопласт или минеральную вату) и прибейте его досками. Доски должны образовать ровную поверхность.
3. Возводим каркасный дом своими руками.
4. После того, как сам дом возведен, можно начинать работы по внешнему утеплению (укреплению) фундамента. Для этого весь периметр фундамента нужно обнести изоляционным материалом. Лучше использовать пенопласт. Пропитайте его специальной грунтовкой для придания прочности и повышения гидроизоляции. Если вы используете минеральную вату, нужно дополнительно закрепить ее сплошной деревянной конструкцией.
5. После того, как теплоизоляция осуществлена, нужно подготовить поверхность для усиления фундамента камнем. Камень – материал тяжелый, поэтому следует тщательно подготовить поверхность.
6. Облицовываем поверхность фундамента камнем.
После того, как все работы по облицовке завершены, фундамент можно считать готовым. Дайте фундаменту еще несколько суток, чтобы устояться и приобрести прочность. Затем можно начинать работать над дополнительными конструктивными элементами. Например, погребом.
Изначально план погреба должен быть заложен в проекте здания. С учетом его конструкции, на начальном этапе выполняются работы по подготовке котлована и его обработке по технологической инструкции об обустройстве теплого погреба. Заранее выбирается место выхода на поверхность и в этом случае утепление подразумевает слой бетона, а также в проекте учитывается несущая конструкция для подвального помещения. Чаще всего это обычные рельсы. Делать погреб, если он не учтен в проекте изначально, нельзя, иначе вы рискуете остаться без домика.
Существуют и альтернативные методы выполнения работ по монтажу винтовых свай своими руками. Однако вышеприведенный способ отличается относительной простотой и эффективностью, что позволяет монтировать винтовые сваи своими руками с минимальной поддержкой специалистов.
Ремонт фундамента из винтовых свай
Любой фундамент, каким бы совершенным он ни был, как бы четко не придерживались технологии его возведения, может выйти из строя. То же может произойти и с нашим, возведенным для строительства деревянного дома, фундаментом. А это значит, что он нуждается в починке.
И тут обнаруживается большой плюс фундамента на винтовых сваях. Если еще один вид фундамента, пригодного под строительство дома из деревянного сырья, ленточный фундамент, может требовать специфических работ по укреплению, то в случае установки винтового фундамента сложность работ значительно уменьшается.
Чтобы отремонтировать фундамент на винтовых сваях, все равно нужно задействовать специальную технику. Процедура подготовки фундамента к ремонтным работам проще, если в доме имеется подвал. Подвальное помещение позволяет обеспечить доступ к самой конструкции, не затрагивая само строение и с минимальными затратами сил. Если подвала нет, нужно будет использовать специальную технику для поднятия строения, чтобы можно было добраться до свай. Как вариант – можно просто разобрать пол и укрепить нужный участок. Это можно сделать, если вы точно знаете, какая именно свая дефектна и параметры дефекта. В остальных случаях нужно будет массировано углубляться в саму конструкцию фундамента.
Чтобы произвести ремонтные работы, нужно определить характер неполадки. Это может быть проседание свай, дефекты свай, дефекты перекрытия и прочее. Чтобы точно определить причину, нужно обнажить фундамент. Для этого нужно снять изоляционный слой и перекрытие. Затем, по ситуации, заменить сваю, досыпать грунта или произвести иные ремонтные работы.
Частая проблема винтовых свай в песчаной почве – разрушение почвенного слоя или его движение. В этом случае нужно укрепить сваи при помощи арматуры и бетона. Шатающуюся или смещенную сваю можно увидеть визуально, а чтобы точно выяснить характер проблемы, следует углубиться в бетонную подложку. Возможно, нужно будет заново бетонировать ее.
Отдельные и редкие случаи – когда смещается сама основа фундамента. Это может происходить при значительных сдвигах почвы или подмытию оной. Тогда нужно полностью демонтировать конструкцию и заново выполнить работы по ее возведению. Посоветуйтесь с геологом, если имеет место такой случай, возможно, придется переносить дом в другое место.
В целом же фундамент на винтовых сваях очень прочный и надежный, он долговечен и в подавляющем большинстве случаев в ремонте не нуждается. Этому способствуют особенности его конструкции – сваи уходят на глубину более полутора метра, крепко фиксируются подложкой. Лопасти сваи обеспечивают не просто надежность конструкции, но и некоторую ее маневренность (позволяют фундаменту оставаться стабильным при движении почвы).
А чтобы фундамент был прочным и не нуждался в ремонте, следует придерживаться технологии его возведения и начинать строительство в теплое время года.
Отметим, что фундамент на сваях является наименее затратным и самым простым в исполнении конструктивным решением для деревянного строения. В отличие от других видов фундамента его можно частично сделать своими руками. Данная конструкция надежная и устойчивая, технологически проще для ремонтных работ и идеальна для домов из дерева и бруса.
Источник