Дом из бруса на винтовых сваях: фото, проекты — какие сваи лучше

Если ваша задача — строительство малоэтажной конструкции на неровных почвах или в тяжелых погодных условиях, то винтовой свайный фундамент — это именно то, что вам необходимо

Расчет свайно-винтового фундамента

Фундамент устанавливался под одноэтажную каркасную баню с размерами 6х6м (в эти размеры входит веранда площадью 6х2м). Учитывая, что сваи должны располагаться вдоль несущих стен и перегородок с шагом 2-3м, мы решили использовать в строительстве 14 свай диаметром 108мм, длиной 2,5м. Сваи такого размера считаются стандартными и каждая из них выдерживает в среднем от 4 до 8т нагрузки.

На самом деле 14 свай – это много для нашей небольшой баньки, но, так как мы строим для себя, то решили взять с запасом. Тем более, что в бане планируется наличие тяжелой каменной печи и бетонного пола. Кроме «стандартных» свай диаметром 108мм были использованы 6 свай диаметром 73мм – на них будет опираться печка.

Для чего нужна обвязка?

После установки свай очень часто выполняется их обвязка. Данная процедура позволяет обеспечить максимально равномерное распределение всей нагрузки, которая в ходе эксплуатации сооружения приходится на сваи. Если не сделать обвязку, существует риск усадки фундамента, которая может стать причиной деформации несущей конструкции дома.

Помимо этого, обвязка нужна для решения следующих задач:

  • повышения устойчивости свайного фундамента;
  • эффективной защиты сваи от воздействия грунта;
  • уменьшения риска деформации винтовых свай;
  • повышения запаса прочности винтового фундамента.

Строительство дома из бруса на винтовых сваях

Свайный фундамент обустраивают на нестабильных почвах, склонных к пучению

Дешевле свайных опор столбчатый фундамент, но его применение ограничено определенными типами почв и рельефом участка застройки. Винтовое основание выдерживает значительные нагрузки и монтируется в ослабленных грунтах, например, влагонасыщенных слоях, пучинистых породах. Несущую способность регулируют длиной сваи, ее диаметром и конструкцией наконечника.

Брусовые дома возводят в один или нескольких этажей, перекрытие делают из деревянных балок. Строения отличаются небольшим весом по сравнению со зданиями из кирпича, бетона, железобетона.

Читайте также:  Как построить фундамент под баню, если баня возводится из кирпича?

Монолитный фундамент ниже отметки промерзания будет глубоким, а боковое давление почвы вытолкнет легкое строение из земли при высокой грунтовой воде в период морозов. В проблемных грунтах ставят многолопастные сваи, которые сопротивляются выдергиванию, сжатию и выталкиванию одновременно.

Строительство дома из бруса на винтовых сваях

Преимущества и недостатки

Строительство дома из бруса на винтовых сваях

Сваи используют для строительства дома на наклонном участке

Строительство дома из бруса на винтовых сваях

Винтовые опоры ставят независимо от сезона, в бетон добавляют противоморозные присадки при минусовых температурах. Не нужно ждать 28 суток после схватывания заливки т.к. нагрузку несет свая, а бетон только защищает ствол от взаимодействия с грунтом и увеличивает устойчивость элемента.

Строительство дома из бруса на винтовых сваях

Плюсы дома из бруса на сваях:

Строительство дома из бруса на винтовых сваях
  • Стоимость металлических стоек и работ по их завинчиванию меньше, чем цена материалов монолитного основания, проведения земляных работ и бетонированию в опалубке.
  • Сроки строительства значительно короче.
  • Нулевой цикл можно организовать на застроенном участке, при этом соседние здания и зеленые насаждения не пострадают.
  • Уклон земли не играет особой роли.
  • Готовый фундамент не подвергается усадке.
Строительство дома из бруса на винтовых сваях

Минус свай в том, что их нельзя ввинтить в каменистые почвы с большим сопротивлением. В радиусе пяти метров не должны проходить в земле высоковольтные кабели, иначе блуждающие токи постепенно разрушат свайный металлический стержень.

Этапы строительства свайно-винтового фундамента

После установки базовой опоры фундамент выполняется по схеме. Опоры ввинчиваются последовательно с обязательным контролем их положения по уровню. Надежность и стабильность фундамента гарантируются лишь в том случае, когда все опоры располагаются строго вертикально.

  1. После ввинчивания всех опор базовая обрезается на требуемую высоту, после чего остальные винтовые сваи обрезаются аналогичным образом.
  2. Выполняется заливка полости пескоцементным раствором (эта операция не требуется при монтаже временных сооружений).
  3. На опоры надеваются оголовки (они не требуются, если предполагается строительство фундамента с обвязкой швеллером или двутавром).

Установка свай своими руками

В местах где установлены колышки под сваи, используя обычную лопату, делаем так называемое технологическое отверстие, путем снятия дерна и углубления ямки примерно на 50 см.

Установка свай своими руками

Первыми устанавливаются сваи по углам. Для этого в отверстие верхней части винтовой сваи либо в приваренные к трубе ушкам вставляется металлическая труба, и усилиями двух-четырех человек свая вворачивается на нужную глубину в землю. Каждые три витка, необходимо проверять уровнем вертикаль вкручиваемой сваи.

Читайте также:  Какой фундамент выбрать для дома из бруса

Интересно знать! Греческим ученым Архимедом было доказано, что чем длиннее плечо рычага, тем меньше потребуется приложить усилий для преодоления нагрузки. Поэтому использовав трубу большей длинны, сил потребуется потратить гораздо меньше.

Установка свай своими руками

После того как все сваи вкручены в землю, отмечаем на любой из сваи необходимую нам верхнюю точку и используя гидроуровень по ней ставим отметки на остальных сваях. Затем болгаркой спиливаем лишние части трубы, тем самым получаем идеально ровную горизонтальную плоскость.

Теперь можно заливать в них бетон и устанавливать на сваи оголовки-опоры. Бетон придаст не только жесткость и устойчивость конструкции, но и предотвратит появление коррозии металла на внутренних стенках трубы, так как они в отличие от внешних не защищены антикоррозийным составом.

Установка свай своими руками

Оголовка для сваи представляет собой отрезок трубы, немного большего диаметра чем свая, сверху которой наварена укрепленная уголками металлическая площадка.

Разность диаметров труб должна быть небольшой, а точнее ровно на толщину металла сваи, чтобы оголовка плотно на ней сидела. Оголовка-опора скрепляется с трубой сварочным швом по кругу, полученный шов смазывается антикоррозийным веществом.

Установка свай своими руками

Установленные сваи

Как работает винтовая свая?

Разберем типичный для средней полосы РФ случай расположения слоев грунта, см. рис. справа:

Работа винтовой сваи в грунте

Сверху – гумус, постепенно переходящий в супесь, общей мощностью 0,15-3 м. В данном случае важно не их плодородие, а то, что грунты это очень слабые, несущая способность менее 2 кг/кв. см, рыхлые и в глубине сильно, а перед зимой и обильно, увлажненные. Слой суглинка с несущей способностью 3-4 кг/кв. см. Его мощность для возможности применения обычных винтовых свай должна быть не менее 0,7-1,2 м, а сам он в пределах строительной площадки сплошным. Рыхлый, сильно, вплоть до плывунов, обводненный аллювий большой мощности; несущая способность не более 2-3 кг/кв. м.

В черноземной полосе гумус на супеси может достигать мощности более 5 м, с одной стороны. С другой, там местами прямо на поверхность могут выходить т. наз. ергени – песчано-глинистые отложения Ергень-реки времен последнего оледенения, по которой воды тающего ледникового щита Фенноскандии стекали в древнее Сарматское море, объединявшее Черное, Азов, Каспий и Арал. Свое название в геологии она получила от моренной гряды Ергень, в которой впервые были обнаружены эти характерные отложения. Между прочим, по геологическим данным, эта «речка» достигала 200 км ширины русла, а ее пойма – 600 км.

Читайте также:  Делаем свайно-винтовой фундамент для частного дома

Несущая способность ергеней уже на глубине 0,5 м достигает 5-6 кг/кв. м, а при вворачивании сваи конус уплотнения нарастает чрезвычайно быстро. Если свая ушла в ергень до заклинивания глубже, чем на 2,5 м, отлично, фундамент будет очень прочным. Если менее чем на 2 м – здесь на сваях строить нельзя. Но вернемся к обычным грунтам.

Примечание: сходными с ергенями свойствами обладают аллювиальные наносы предгорий и приморских равнин.

Верхний слой гумуса с супесью, подверженный промерзанию – пучинистый. Вода при замерзании расширяется равномерно во все стороны, поэтому зимой пучинистый грунт крепко обхватит сваю со всех сторон и с огромной силой потянет вверх. А весной, оттаяв, отойдет в стороны и даст ей возможность свободно проседать и наклоняться. В наших краях, увы, почти вся нагрузка на винтовую сваю передается ее пятой ниже, а с боков ее вес почти ничто не держит. Выжимания воды и спрессовывания грунта вокруг сваи в конгломерат, как при забивании забивной, при заворачивании винтовой не происходит.

Супесь ниже глубины промерзания почти не сопротивляется вырыву сваи. Если слой суглинка, который только и воспринимает нагрузку, меньше минимальной его толщины 0,7-1,2 м, то остается всего 2 выхода:

Загнать сваю в суглинок только на 1 виток винта, причем конец сваи не должен протыкать несущий слой более чем наполовину, иначе его вокруг сваи размоет почвенной водой. Еще одно условие – до несущего пласта должно быть не менее 2,5 м от низшей точки стройплощадки, иначе у фундамента не окажется должной поперечной устойчивости. Взять очень длинную, не короче 5 м, сваю специальной конструкции для пучинистых и плывущих грунтов, см. далее. Эти же сваи пригодны для верхнего слоя свыше мощностью 3 м, напр. на черноземах. Но заворачивать их можно только тяжелой спецтехникой. Мало того, что свая длинная, да еще земля вязкая и липкая.

Примечание: в первом случае на сваю длиной менее 4 м свободно надевается противовырывной кожух из металлической трубы, как показано на рис. Пример технического парадокса – чтобы свая крепче сидела в земле, ее нужно от земли отгородить.