Делаем фундамент на винтовых сваях своими руками

О том, что сваи используются в строительстве, слышали практически все, однако, что такое сваи и зачем вообще нужны — знают далеко не все начинающие строители.Итак, это изделия в виде столба или ствола, которые вертикально вбиваются в землю для передачи нагрузок от строящегося здания нижележащим слоям грунта.

Какими бывают сваи

Классификация свай производится по нескольким параметрам:

  • конструкции – цельные или составные, выполненные из отдельных секций, с острием или тупым нижним концом (открытым, закрытым), с уширениями на разных уровнях или без них;
  • по размеру – короткие (жесткие) и длинные (гибкие или средней жесткости);
  • форме сечения – круглые и многоугольные, трапецеидальные, пирамидальные и конические, крестообразные, тавровые и двутавровые, сплошные и пустотелые, ровные и переменного поперечного профиля;
  • материалу изготовления – деревянные, бетонные или железобетонные, из металла, грунтобетонные, комбинированные;
  • характеру работы – висячие и опорные (сваи-стойки);
  • технологии монтажа – забивные, винтовые, набивные (частотрамбованные, буронабивные), вдавливаемые;
  • способу армирования – с поперечно и продольно установленными ненапрягаемыми или предварительно напряженными стержнями, расположенными в центре, по периметру или углам.

В зависимости от грунтовых условий, конструкции и высоты дома выбирают различные типы свай. К примеру, в качестве свайного фундамента на вечномерзлых грунтах, а также в районах с сейсмичностью, превышающей 6 баллов, не допускается использовать сплошные железобетонные стволы без поперечного армирования. А круглые полые жб сваи великолепно проявляют себя в условиях сейсмичности 7 и более баллов, но использование такого фундамента при строительстве гидротехнических сооружений не допускается.

Назначение и виды свайопределяют вариант их изготовления – в заводских условиях, на площадке или непосредственно в грунте.

Какими бывают сваи

Сваи-стойки представляют собой столбы, проходящие сквозь слабые слои и опирающиеся непосредственно на плотные грунтовые пласты. К висячим сваям относятся стволы, передающие нагрузку от сооружения на сжимаемый грунт через свои боковые поверхности.

Для погружения свайного фундамента до необходимой отметки забивным или вдавливаемым способом используют специальное оборудование – молоты, копры или другие установки ударного и вибрационного действия. Они бывают:

  • гидравлическими;
  • механическими;
  • дизельными;
  • пневматическими и т.д.
Читайте также:  Гидроизоляция фундамента здания (дома)

Набивные типы свай выполняются с предварительным бурением скважин или забивкой полых труб в грунт, который в процессе углубления удаляется разными способами. Образованное отверстие впоследствии заполняется бетонным раствором. В зависимости от технологии производства работ и характеристик грунта, оболочки вынимают или оставляют в качестве обсадки. Часто конструкция буронабивных свай предусматривает устройство уширенной пяты, увеличивающей несущую способность фундамента. Отверстие в нижней части образуется механическим путем (разбуриванием) или посредством камуфлетного взрыва.

Винтовые сваи изготавливают из железобетона, либо металла. Они состоят из ствола и винтовых лопастей, расположенных на установленном в нижней части башмаке-наконечнике. Столб может быть как пустотелым, так и сплошным или заполненным бетоном, а лопасти – литыми стальными или чугунными, сварными металлическими и даже пластмассовыми.

Какими бывают сваи

Одним из видов свайных фундаментов являются шпунтовые стенки, выполненные из дерева, а также стали или железобетона. Сваи устанавливаются вплотную друг к другу, создавая водонепроницаемое ограждение.

Деревянные сваи

Для деревянных свай используют длинномерную древесину ели и сосны. В определенных ситуациях допускается применять дуб, лиственницу или кедр. В качестве материала выбирают прямоствольные бревна, очищенные от коры. При значительном заглублении допускается выполнять наращивание деревянных свай по длине до 3-4 элементов.

Нижнюю часть стволов заостряют, а в случае погружения в каменистые или слишком плотные грунты – на нее надевают защитные металлические башмаки. Сверху на бревна устанавливают бугель, представляющий собой кольцо из металла. Он предохраняет дерево от возможного разрушения ударным молотом.

Железобетонные сваи

Сборные сваи изготавливаются на заводах, а монолитные – непосредственно на площадках в соответствии с проектом. Арматура может быть обычной, либо предварительно напряженной, а для заливки применяют тяжелые бетоны с соответствующими показателями по морозоустойчивости.

Какими бывают сваи

Металлические сваи

Для свай используются трубы, сварные конструкции или прокатный профиль. Изделия небольшого диаметра допускается погружать закрытыми снизу коническими наконечниками. В качестве защиты от коррозии поверхность металлических свай обрабатывают:

  • битумом;
  • каменноугольными смолами;
  • др. антикоррозийными составами.
Читайте также:  Винтовой свайный фундамент. Технология, достоинства и недостатки

Способы установки свай

Люди, которые впервые сталкиваются с монтажом подобного фундамента, зачастую задают вопрос — что такое свай куст? Дело в том, что сваи можно устанавливать не только одиночно, т.е. по одной свае под каждым несущим элементом, но и группой, в виде «кустов» — по нескольку изделий на ограниченной площади. Таким образом, можно увеличить прочностные характеристики грунта между элементами,поэтому такой «куст» способен выдерживать внушительные нагрузки.

Кроме того, изделия могут устанавливаться рядами (иногда даже сплошными) или в шахматном порядке. Что касается глубины их погружения, то она может достигать нескольких десятков метров, в зависимости от типа изделия.

Принципиальные схемы установки

В ГОСТе есть множество приложений, предметно разъясняющих, какими схемами следует пользоваться при испытании свай. Чаще всего применяются следующие:

  • установка с анкерными сваями и системой балок, что становится надежным упором для работы домкрата;
  • установка с грузовой платформой, которая используется для аналогичных целей.

Особенности использования системы балок и анкерных свай, грузовой платформы

На платформе находится пригруз, собственный вес которого передается на сваю в качестве усилия домкрата.

На анкерные сваи приходится усилие домкрата посредством металлических балок. Сечение балок и их количество рассчитываются так, чтобы нагрузка на сваю была максимальной. Обеспечение устойчивости и жесткости является обязательным.

Грузоподъемность грузовой платформы ограничивает ее применение. Как правило, она не выше 200 тонн. Из этого следует, что при необходимости обеспечить усилие большей величины следует применять систему, состоящую из балок и анкерных свай.

Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает

Практические достоинства винтовых свай, которые определяют их распространение и повсеместное применение, возможны только при условии соблюдения всех правил производства опор и их последующей установки на местности.

Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает

При этом, существует множество факторов, которые существенно снижают прочность свай, а, следовательно, и эффективность всей конструкции:

Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает
Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает
Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает
Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает
  • наличие большого объема грунтовых вод, которые содержат в себе различные химически активные соединения, приводящие к разрушению структуры сваи.
  • Возникновение коррозии вследствие повышенной кислотности почвы, в которую погружается свая.
  • Большая амплитуда температур также приводит к разрушению целостности опоры.
  • Каменистые грунты приводят к механическому повреждению сваи при погружении ее в грунт.
  • Технологические ошибки, которые произошли в результате неправильного планирования строительства и халатного выполнения работ.
Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает
Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает

Антикор обработка свай

Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает
Реальный срок службы винтовых свай и что его снижает

Срок службы свайного фундамента может существенно снизиться, если опоры, которые будут лежать в основе здания, окажутся повреждены в процессе транспортировки или монтажа. Поэтому реальный срок службы винтовой фундаментной сваи уникален в каждом конкретном случае.

Читайте также:  Делаем тёплый пол по грунту в частном доме своими руками

№Погружение свай завинчиванием

Метод используются для винтовых свай. Они состоят из двух частей: стальной наконечник с прилегающими к нему лопастями (обеспечивает легкое вхождение в грунт) и сам ствол сваи из стали или железобетона. Завинчивание используют при строительстве мостов, линий ЛЭП и прочих объектов с большой нагрузкой. Оптимально способ подходит для применения на неплотных или подтапливаемых грунтах, может использоваться в условиях любого климата. Винтовые сваи можно вкручивать даже в зонах с плотной застройкой.

Завинчивание происходит благодаря специальному оборудованию, которое устанавливается на раму автотягача. На приводе установки сваю крепят в инвентарной оболочке (не с помощью оголовника). Крутящий момент от оборудования благодаря трансмиссии переходит на сваю, она начинает вращаться и заглубляться в грунт. Если грунт слишком плотный, то допускается небольшое поднятие сваи и повторный запуск механизма. После того, как требуемая глубина достигнута, свая разжимается.

Арматурный каркас

Это вертикально стоящие металлические прутки, соединяющиеся между собой такими же деталями, только вертикальными. Поверхность изделий ребристая. При вертикальном армировании берется арматура – 10-12-16 диаметра. Они хорошо держат нагрузку. Горизонтальная обработка выполняется из гладкой арматуры 6-8 мм диаметра. Шаг составляет 1м для связки жесткой конструкции.

Каркас делается следующим образом:

  • используются прутки продольной формы;
  • проводится жесткая или нежесткая сцепка арматуры.

Для жесткой связки понадобится сварка, арматура берется диаметром 8 мм. Для нежесткой сцепки понадобится проволока, которой делают спиралевидную обвязку снизу вверх. Бетон используется марки М 400, он работает на прочность осевого сжатия и по морозостойкости отвечает всем требованиям.