Пошаговая инструкция с фото, как сделать свайный фундамент своими руками

Одно из преимуществ свайного фундамента – возможность закладки силовых конструкций своими руками.

Перед началом проектирования строителю необходимо разобраться с особенностями технологии, выполнить подготовительные работы и рассчитать ключевые параметры.

О том, как возвести свайный фундамент своими руками, расскажем в статье.

Условия применения основания на сваях для частного дома

Свайные фундаменты используются при возведении как нетяжелых каркасных или деревянных домов, так и при строительстве кирпичных и бетонных сооружений в несколько этажей.

Особенности конструкции такого основания позволяют проводить работы на участках со слабым грунтом, к которому относятся:

• глины, суглинки, супеси;
• пылеватый песок и с частицами средней фракции;
• почвы с примесью торфа, перегноя и т.д.

Свайный фундамент эффективен при строительстве на переувлажненных участках, а также при близком залегании грунтовых вод (когда воздействие сил пучения на силовую конструкцию компенсировано соответствующими мероприятиями по технологии).

Своими руками можно построить свайное основание под дом на склоне, а также на территории со сложным рельефом, при этом нет необходимости в большом объеме земляных работ.

Этапы строительства

Чтобы заложить прочный и надежный фундамент под частный дом, сначала необходимо изучить нормативную документацию, а затем проанализировать геологическое состояние участка. Для инженерных расчетов и определения конструктивных параметров строителю нужно гидрогеологические особенности участка и климатические условия в регионе.

Инженерные расчеты для свайного фундамента включают определение глубины погружения, частоты расстановки свай, а также высоты надземной части опорных элементов.

Оптимальная глубина погружения силовой конструкции – ключевой показатель, от которого зависит устойчивость фундамента, а также его стойкость по отношению к нагрузкам, возникающим в процессе эксплуатации.

Проектная глубина должна удовлетворять двум условиям:

1. Конец конструктивного элемента упирается в твердый несущий пласт.
2. Свая заложена на 15% ниже точки промерзания грунта.

Глубину расположения высокоплотной породы определяют в процессе геологических изысканий на участке. Уровень сезонного промерзания почвы можно узнать из справочников или рассчитать прикладным способом:

где:

• Tm – среднемесячная отрицательная температура зимой;
• K0 – коэффициент по составу почвы (глина – 0,24; песок – 0,28; гравий –0,35);
• Kh – коэффициент промерзания по температурному уровню в помещении (регламентируется нормами СНиП).

Как установить сваи на поле? Оптимальная частота расстановки силовых элементов считается равной от 1,5 до 2,5 м. Точно определяют показатель, исходя из потребности в опорных элементах. Последний показатель, в свою очередь, находят делением общего веса постройки на грузоподъемность одной сваи.

Чтобы узнать, какую нагрузку оказывает сооружение на фундамент, нужно суммировать все проектные нагрузки:

1. Массу конструктивных элементов (стен, перекрытий, кровли, пола и т.д.).
2. Полезную нагрузку от людей и предметов интерьера (принимают равной 150–180 кг/м2).
3. Массу снежного пласта по средним показателям за зиму в регионе (справочная информация).

Суммарный вес сооружения всегда умножают на коэффициент запаса надежности (1,05 – 1,4).

Грузоподъемность сваи для предварительных вычислений можно взять из технической документации. Прикладной метод расчета основывается на параметрах опорного элемента и геологических условий на участке. Формула для определения несущей способности одной сваи:

где:

• Yc – показатель условий работы;
• Ycr – коэффициент по сопротивлению грунта нагрузкам;
• R – расчетное сопротивление почвы;
• D – диаметр силового элемента;
• P – периметр сечения сваи;
• Ycri – показатель, отражающий давление грунта на стенку сваи;
• Fi – сопротивление почвы относительно поверхности сваи;
• L – глубина опоры.

Табличные коэффициенты берут из СНиП 2.02.03-85. В нормативном документе также расписаны нюансы вычислений для разных типов фундамента в зависимости от исходных условий.

Зная вес сооружения, делят показатель на грузоподъемность одного силового элемента и таким образом узнают необходимое количество свай для закладки фундамента.

Шаг между опорами выбирается в индивидуальном порядке, исходя из конструктивных особенностей сооружения, несущей способности грунта, а также регламентированных условий, которые заключаются в следующем:

1. Минимальный шаг равен трем диаметрам сваи или 1,5ø (когда сваи расставлены группами или погружены под углом).
2. Максимальное расстояние между силовыми изделиями составляет 6ø (когда строительство ведется на высокоплотных и крупнообломочных грунтах или вес сооружения незначительный).

Нормативные правила регламентируют лишь минимальную высоту надземной части основания, которая должна составлять 200 мм. На практике цокольную часть увеличивают до 300 – 450 мм, исходя из среднего количества осадков в год.

Для домов с деревянными стенами целесообразно увеличить высоту свай до 500 и более мм, а в регионах, где выпадает большое количество снега зимой, цоколь может быть выше 1 м.

Когда строительство свайной силовой конструкции ведется на склонах, а также участках со сложным рельефом, то высота надземной части опор будет неодинаковой, но горизонтальная плоскость по оголовкам всегда выдерживается на одном уровне.

Предварительное бурение требуется для закладки набивных опор, а также в некоторых случаях строительства забивного фундамента, чтобы облегчить и ускорить процесс вхождения сваи в грунт.

В зависимости от проектных глубины и диаметра шурфом применяют:

• ручной бур (ТИСЭ-Ф, CARVER AG и др.);
• гидравлический инструмент (Iron Mole Element и др.);
• самоходную спецтехнику.

В первом случае оборудование справляется со скважинами глубиной до 2 м и диаметром до 300 мм. Фундаментные буры можно приобрести по цене 2000 до 6000 тысяч или арендовать за 200–800 руб./сутки в зависимости от технологических возможностей техники.

Гидравлические инструменты отличаются более высокой производительностью, чем ручное оборудование. В зависимости от проектных потребностей подбираются шнеки, которые обеспечивают выработку скважин диаметром до 450 мм. Аренда оборудования в комплекте – 2000–3500 руб./сутки. Покупка новой установки обойдется строителю в 150 тыс. руб.

Самоходные буровые установки – тяжеловесные агрегаты, оборудованные трубчатым или шнековым дизель-молотом, либо вибромолотом. Машины для бурения свай вырабатывают скважины в тех местах, где не справляются остальные установки. Стоимость услуги обойдется собственнику от 300 до 1000 руб. за погонный метр бурения в зависимости от диаметра шурфа, сложности грунта, плотности застройки и т.д.

При изготовлении свайно-набивного фундамента важными технологическими этапами является армирование и заливка бетоном.

Армирование свай под легковесные и малозначимые постройки (садовые качели, легкие заборы) проводить необязательно. Когда планируется строительство основания под сооружения жилищного и промышленного назначения в грунтах, где на опоры в процессе монтажа и эксплуатации будут действовать различные нагрузки, то строителю необходимо сделать арматурный каркас.

Для армирования понадобятся стальные рифленые пруты (класс А2-А3), гладкая арматура меньшего сечения, обвязочная проволока (если не используется сварочный аппарат). Количество металлопроката и схема армирования выбирается в соответствии со сводом правил, изложенным в СНиП 52-01-2003 (2018).

Как залить сваи бетоном? Готовый армокаркас помещают в подготовленную скважину и заливают раствором таким образом, чтобы над поверхностью выступали продольные пруты. Для свайных фундаментов используют бетон плотностью 1800–2500 кг/м3 (выбирают по вышеуказанному СНиП). Жидкий раствор протыкают прутком, чтобы удалить лишний воздух из массы.

Технологический этап, который позволяет собрать все силовые элементы в единую конструкции. При этом нагрузка на несущий пласт земли передается равномерно. Обвязка выступает опорной площадью для цокольного перекрытия и стен.

По материалу изготовления обвязка может быть:

• деревянной (под каркасно-щитовые дома и постройки из бруса);
• металлической (преимущественно используют для винтовых свай);
• ленточной железобетонной.

Деревянную обвязку из бруса делают редко, поскольку материал имеет ограниченный ресурс по прочности и сроку службы.

Для изготовления металлической обвязки используют двутавровые балки или швеллеры. Металлические элементы свариваются в единый силовой элемент, а затем фиксируются по оголовкам к сваям также сварным способом.

Железобетонная лента используется чаще всего, поскольку является универсальной конструкцией, которая применяется по технологии для строительства малоэтажных домов и коттеджей.

Технологические этапы возведения железобетонного ростверка:

1. Строительство щитовой опалубки по периметру свайного поля и в местах, где будет закладываться лента по проекту внутри контура сооружения.
2. Укладка гидроизоляционного материала по всей внутренней поверхности опалубки.
3. Монтаж армокаркаса и устройство его в опалубке на подборках.
4. Жесткая связка арматуры ленты с выступающими прутками из верхней части опор.
5. Бетонирование конструкции (выполняется одновременно, использование виброустановок будет преимуществом).

После застывания ростверка демонтируют опалубку (если разборная) и переходят к следующему этапу строительства.

Защите от разрушающего воздействия влаги подлежат все типы свайного основания, а именно:

• винтовые сваи покрывают гидрофобным составом и бетонируют трубу;
• в качестве гидроизоляционного слоя для набивных свай используют рубероид, который одновременно выполняет функцию обсадной трубы;
• забивные сваи защищают гидроизоляционным слоем по верхней плоскости опорных элементов.

Теплоизоляционный материал укладывается в опалубку при возведении ростверка или сверху свай под цокольным перекрытием. Такое мероприятие позволяет значительно сократить тепловые потери.

Цоколь представляет собой надземную часть свайного фундамента и в большей степени подвержен влиянию влаги и холода, чем стены дома. Поэтому при его отделке обязательно реализуют как внутренние, так и внешние мероприятия по устройству тепло- и гидроизолирующих слоев. Для внешней отделки цоколя можно использовать кирпичи, плитку, сайдинг, профнастил, искусственный или дикий камень.

Основная функция отмостки заключается в отводе грунтовых и осадочных вод от фундамента и дома. Эффективность технологии обеспечивается за счет наклона отмостки, а также устройства песчано-щебневой дренажной подушки под ней.

Особенности технологии монтажа различных видов опорных столбов

Принципы строительства свайного фундамента изложены в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011. Каждая технология отличается способом устройства, а также видами силовых элементов.

Работы по закладке фундамента для всех типов свай начинаются с уборки площадки от строительного и другого мусора, выгрузки материалов, подготовки технического оснащения, а также разметки поля в соответствии с планом.

Сваи изготавливают на строительном участке. Алгоритм технологических операций:

1. В обозначенных местах обустраивают шурфы на проектную глубину.
2. Дно скважины засыпают слоем песка и трамбуют материал, чтобы получить высоту не менее 20 см.
3. По технологии без применения обсадных труб стенки скважины укрепляют для защиты от разрушения глинистым раствором. В большинстве случаев используют инвентарные трубы, которые в частном домостроении можно заменить листовым рубероидом.
4. Заготавливают арматурный каркас и помещают его внутрь скважины.
5. Заливают конструкцию раствором, оставляя выступы продольной арматуры над поверхностью.
6. После затвердевания выравниванию опоры на одном уровне.

Установку винтовых изделий можно проводить вручную или использовать редукторные установки для монтажа. Технологические процессы закладки фундамента на размеченном поле:

• 

  вкручивание стержней на глубину, когда лопасти будут погружены в несущий пласт;

• выравнивание выступающих частей свай на одном уровне по горизонтали;
• бетонирование полости труб для предотвращения окисления металла внутри опорных элементов;
• наваривание оголовков;
• зачистка сварных швов и покрытие гидрофобным составом.

Монтаж железобетонных винтовых свай проводится с применением спецтехники, поскольку конструктивные элементы имеют значительный вес и вручную практически невозможно обеспечить соосность столба.

Потребность в предварительном бурении скважин под забивные сваи возникает в таких случаях:

1. Мощности молотов для забивания недостаточно, чтобы самостоятельно преодолеть сопротивление грунта.
2. Строительство ведется на высокоплотных, вечномерзлых или, наоборот, сильно переувлажненных почвах.
3. Сваи необходимо ввести в грунт под определенным углом.

Последовательность технологических этапов закладки свай:

• лидерное бурение шурфов;
• уборка выработанной земли;
• погружение железобетонных столбов;
• выравнивание выступающих над поверхностью конструкций на одном уровне.

Для монтажа забивных опор используют специальную технику с закрепленным дизель-молотом. Алгоритм земляных работ:

1. 

   На забивных столбах делают отметки с шагом в 1 м.

2. С помощью стропов поднимают изделие в вертикальное положение и фиксируют над проектной точкой.
3. Удары дизель-молота производятся с постепенным наращиванием силы. Высота рабочего хода – не более 0,5 м.
4. Чтобы удостовериться в достижении несущего пласта, после погружения сваи на проектную глубину делают 10 последних ударов. Если при этом свая остается на месте, то монтаж силового элемента считают завершенным.

Необходимость в усилении конструкции может быть вызвана ошибками при проектировании и строительстве, изменениями гидрогеологических условий, появлением дополнительных нагрузок на фундамент.

При усилении фундамента можно увеличить количество свай или полностью заменить свайное поле на силовую конструкцию с большей опорной площадью и обвязкой контура.

Этапы реконструкции:

• проектирование и расчет нового фундамента;
• доставка материалов на площадку;
• подъем дома на домкратах;
• демонтаж старой силовой конструкции;
• разметка свайного поля;
• монтаж новых опор;
• обвязка свай;
• возвращение дома на исходное положение.

Нюансы возведения домов

Как правило, железобетонные сваи с большой грузоподъемностью используют для строительства кирпичных домов и сооружений с бетонными стенками в несколько этажей.

Винтовые стержни и ж/б опоры меньшего диаметра эффективны при закладке фундаментов под:

• каркасные,
• щитовые,
• деревянные и другие легковесные коттеджи.

Деревянные забивные сваи имеют ограниченную несущую способность поэтому используются только для строительства деревянных сооружений.

Частные дома и коттеджи на сваях поднимают над уровнем земли минимум на 20 см, чтобы исключить вероятность опрокидывания конструкции в результате действия сил пучения на фундамент.

Частые ошибки и советы, как их избежать

Ключевые моменты, которые упускают из внимания начинающие строители:

1. 

   Отказ от геологии участка. Справочники и другие источники не дают достоверную информацию об особенностях грунта на конкретном участке.

   Для сокращения финансовых затрат можно провести исследование своими руками, копая шурфы в нескольких местах на участке и визуально определяя почвенный состав.

2. Отказ от армирования. Стальной силовой каркас обеспечивает устойчивость опорного элемента по отношению деформирующих сил, возникающих в почве. Бетонные неармированные сваи уступают ж/б элементам по прочности и сроку службы.
3. Расчет фундамента только компьютерными программами. Открытый доступ к сервисам для расчета параметров свайного основания привлекателен для начинающих конструкторов, но никакой калькулятор не учтет всех нюансов строительства в конкретных условиях. Если инженерные расчеты слишком сложны для строителя, лучше заказать проектирование у профессионалов.

Все, что необходимо знать об устройстве и возведении свайного фундамента, найдете здесь.

Видео по теме статьи

Свайный фундамент из пластиковых труб своими руками, видео-инструкция:

Заключение

Изложенная в статье информация будет полезна начинающим строителям, которые планируют возведение дома на свайном фундаменте. Прежде, чем приступать к проектированию, необходимо ознакомиться с нормативными требованиями из указанных в материале СНиП.

Ошибки в инженерных расчетах и монтаже могут привести к преждевременному разрушению силовой конструкции, поэтому так важно следовать принципам технологии и соблюдать правила строительства.