Фундамент на винтовых сваях своими руками
В этой статье рассмотрен весь процесс монтажа винтового фундамента своими руками. Полное описание и расчет свайно-винтового фундамента далее.
О производителях винтовых свай
Винтовые сваи можно изготовить своими руками, но необходимо соблюдать требования международного стандарта
Различные статьи компаний, имеющих сбыт на рынке строительных товаров, как правило, единодушно призывают к тому, что сваи для свайно-винтового фундамента нужно обязательно покупать (а не изготавливать самому). Подкрепляются утверждения, только одним, но убойным аргументом — собственноручно изготовленные сваи недостаточно надежны. Они не смогут стать гарантом безопасности для жилого дома и способны лишь на то, чтобы держать на себе фундамент баньки или дачного домика.
Однако изготовление и монтаж винтовых свай своими руками часто обусловлено не столько экономическими соображениями, сколько заботой о качестве и надежности. Существуют много фирм на рынке, производящих сваи по всем требованиям технологии. Но есть и такие, которые делают их из труб, бывших в употреблении. Кроме того, трубы могут не соответствовать требованиям.
По международным стандартам надежность конструкции обеспечивается при толщине стенки трубы не менее 9, 5 мм. (Международный строительный код 2009, пункт 1810.3.5.3.)Чем обусловлено применение свайного фундамента, как устроена свая
Расчет свайно-винтового фундамента, опеределение нагрузки на сваю
Необходимость возведения фундамента по данной технологии часто вызвана характерными признаками грунта (суглинок, плывуны, макропористая почва, песчаная, глинистая и т. Д.). Метод использования свай придает дому б льшую надежность и делает структуру свайного фундамента прочной и устойчивой на местности с нестабильным грунтом. Иногда дом на сваях делают потому, что техника не может пройти в данной местности: нет дороги.
Обычно на свайном фундаменте возводят легкие и прочные дома: из бруса, каркасные, блочные, из сборных панелей. Способы размещения свай обусловлены задачами строительства. Для частных домов используют, в основном, способ свайного поля. Здание малой площади расположено на свайном фундаменте, который испытывает значительные вертикальные нагрузки. Их связывают, для повышения прочности по периметру или объединяют ростверком (бетонное покрытие с армированием). Используются они по принципу действия сваи-стойки, когда давление от веса здания должно переходить на грунт.
Свайно-каркасный фундамент подходит для домов легкой конструкции, например, каркасного
Основным правилом при учете надежности должен являться правильный расчет несущей способности сваи, изготовленной самостоятельно, а также характеристики грунта. Другими словами, какую нагрузку способна выдерживать отдельная свая, чтобы впоследствии не было риска осадки. Рассчитывая способность сваи выдерживать нагрузки, исходят из того, каким окажется вес построенного дома.
Определить эти параметры можно также по Таблице 7 (Ссылка на скачивание .doc файла СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты») так как приводить полностью расчеты в статье не представляется возможным.Максимальная нагрузка
Средняя нагрузка на трубу диаметром 56 мм, не должна превышать 5 тонн
Насколько глубоко свая должна входить в землю? Обычно ее заглубляют от 1, 5 до 3 метров.
Главное условие – она должна пройти слой грунта, промерзающий зимой. Свойство грунта удерживать влагу в порах особенно свойственно супесям и суглинкам. Зимой вода замерзает и занимает в почве б льший объем. Эту особенность называют пучением грунта и строители хорошо знают, что нужно ограничивать усадку дома с помощью допустимых величин. Говоря иначе, давление дома на свое основание не должно быть выше расчётного сопротивления грунта, подверженного силам пучения.
Конечная часть сваи с винтом должна находится в прочном слое, не содержащем грунтовых вод и ниже слоя промерзания почвы.
Как рассчитать глубину, на которой должен остановиться нижний конец сваи? Можно обратиться к нормативным документам и воспользоваться таблицей 1. Чтобы определить, насколько должна быть забита свая именно в вашем случае, воспользуйтесь тем же документом – таблица 2. Скачайте весь документ СНиП о строительстве свайных фундаментов (Ссылка на скачивание .doc файла СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»).
Таблица 1. Расчет заглубления винтовой сваи
Таблица 2. Расчет заглубления винтовой сваи для разного рода грунтов
По показаниям, приведенным в таблицах, свая из трубы диаметром в 56 мм. способна выдержать нагрузку до трех тонн. Необходимо знать, что для данной трубы средняя нагрузка не должна превышать пяти тонн. Уверения продавцов о нагрузке в 20 тонн ничем не обоснованы.
Коррозийные показатели свай винтового фундамента
Сваи обязательно надо обрабатывать антикоррозийными средствами
В работах на тему свайных фундаментов (Н. С. Метелюк, Г.Ф. Шишко, А. Б. Соловьева, В. В. Грузинцев. Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие.- Киев.: Будивельнiк, 1977) приводятся данные о коррозии, которым подвергается свая в грунте. Этот показатель определен двумя или пятью десятыми миллиметра в год. Британский стандарт BS 8004 «Фундаменты» (пункт 10.3.5) указывает, что в не разрушенных грунтах этот показатель составит один-два миллиметра за 90-100 лет. Рассчитывайте, насколько грунт агрессивен, учитывайте качество стали и покрытие, применяемое против коррозии.
Основные параметры при расчете:
- условия грунта
- режим залегания грунтовых вод
- особенности свай, их изготовления
- присутствие шлама (пылевые и мелкие составляющие) в твердой почве конечной точки
Как изготовить сваи своими руками
Свая состоит из трех частей:
- Собственно, сама свая, ее несущая часть – это труба определенного диаметра, от 86 мм. и выше.
- Винт, наваренный на заостренный конец сваи.
- Специальный оголовок, на который крепится обвязка или брус.
Свая изготавливается из трубы нужного диаметра, если наконечник не литой, его изготавливают следующим образом: концы труб режутся на сектора на необходимый размер вглубь по лекалу. Затем они свариваются на конус. Швы рихтуют.
Для винта используют отработанные диски или режутся новые по шаблону, из стали в 5-6 мм.
Шаблон для изготовления винта для сваи
Наружный диаметр учитывает особенности грунта. Чем глубже расположена свая, тем меньше винт.
Тисками зажимают заготовку винта, растягивают его (а проще говоря – выколачивают нужный размер).
Затем он к свае крепится при помощи сварки, ее покрывают антикоррозийным покрытием или красят.
На сваи изготавливается оголовок. Он становится основанием для крепления швеллера или балки. Лопасти сваи должны быть шире диаметра трубы минимум на 30 мм.
Монтаж свайного поля
Разметка
Разметку площади проводят с помощью веревки и колышков, сваи должны распределятся равномерно
Перечислим инструменты:
- арматура для разметки
- уровень магнитный и обычный, для точности можно использовать лазерный уровень
- рычаги
- болгарка
- сварка
- составляющие для бетонной смеси, емкость.
По углам тщательно расчищенного и по возможности выровненного участка установите арматуру, по очерченному периметру. Учтите ширину будущей обвязки, трубы (сваи) должны забиваться по центру. Колышки или арматуру соединяют веревкой, которую следует сильно натянуть, чтобы она нигде не провисала. По веревке на расстоянии, просчитанном заранее, устанавливаются все точки (при помощи арматуры больше 50 см.). Отсчет нужно вести от места пересечения веревки. Поле может быть самым разным.
Устанавливайте арматуру с учетом того, что места бурения будут располагаться рядом. Измерьте получившиеся диагонали, чтобы убедиться в том, что расстояния равны. Если при закручивании свай используется бур, то его диаметр должен быть чуть больше диаметра трубы. Начинайте установку свай с углов. Расстояние между сваями должно быть одинаковым, на сваю установите магнитный уровень (угол наклона не больше 1-2 градусов), чтобы она не ушла от вертикали. Чем свайное поле будет более плотным, тем надежнее будущий фундамент.
Установка винтовых свай своими руками
Сваи закручивают, применяя рычаги либо технические средства
Сваи закручивают при помощи труб, используя их как рычаги. Вставляют в трубу лом и с его помощью надевают рычаги из трубы с большим диаметром. Нужно сказать, что это очень трудозатратная операция, которую лучше делать с сильными помощниками. Или воспользоваться услугами техники.
Использовать ли бур для того, чтобы установить сваи? На этот вопрос существуют разные мнения. Иногда делают лидерные отверстия буром, что облегчает ее последующее забивание, но нарушает плотность почвы. Когда свая непосредственно вкручивается в землю, то грунт возле нее уплотняется за счет того, что свая его вытесняет. Характеристики уплотненного грунта повышаются, особенно по сравнению с рыхлым. Вероятность того, что в ствол шахты проникнет вода, становится меньше.
Если делать лидерные отверстия, то короче на метр или два длины сваи в целом.Иногда сваи выравнивают подручными средствами: ломом, распорками. Расхождение не более 2 см. можно устранить с помощью винтового домкрата.
Монтаж общего каркаса
К установленным сваям приваривают оголовники, выравнивая все по уровню
По шпагату или лазерному уровню определяют общий уровень поля, затем обрезают сваи. Делают раствор и заливают в трубы. Вставляют оголовники, приваривают, зачищают швы. На оголовники монтируется объединяющая общая связка, что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку, которая служит основанием дома.
На оголовники монтируется объединяющая общая связка (швеллер или двутавровая балка), что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку из бруса, который служит основанием дома.
Конструктивные особенности свай, практические советы:
Наконечники для свай лучше варятся из стали марки 20-25, по технологии ХТС.- Чем больше диаметр винта, тем сложнее сделать лопасть, так как очень трудно разогнуть металлический диск.
- Если не удалось вогнать сваю строго по вертикали и она сильно ушла в сторону (порода, камни), ее можно срезать и вогнать рядом другую. Не стоит вывинчивать ее, это приводит к проседанию в процессе эксплуатации.
- Следите за тем, чтобы раствор полностью заполнил трубу, выполняйте эту операцию как можно тщательнее.
- Если сваи состоят из двух лопастей, они обе должны находиться ниже уровня промерзания земли, иначе грунт, ввиду того, что он подвержен пучению вследствие промерзания, будет воздействовать на лопасть, находящуюся в мерзлом грунте, действуя «на разрыв».
- Не забывайте покрывать места сварки антикоррозийным покрытием.
