Свайно-винтовой фундамент своими руками: расчет, изготовление, процесс установки

Абсолютное большинство компаний, производящих стройматериалы, призывают к использованию только покупных свай, так как самодельные, по их словам, имеют недостаточный запас надежности. Как ни странно, но часто самостоятельное изготовление свай производится именно с целью добиться необходимого уровня надежности, поскольку не все компании производят сваи добросовестно.

Правильно установленный свайно-винтовой фундамент может прослужить до 150 лет.

По международному строительному коду толщина стенки трубы обязана составлять минимум 9,5 мм.

Нагрузки на отдельную сваю

Чаще всего фундамент своими руками подобного типа строят из-за особенностей грунта на месте стройки (плывуны, суглинок, песчаный, макропористый или глинистый грунт и т.д.). Сваи в подобных случаях повышают надежность конструкции дома и укрепляет фундамент. Правда, порой такой фундамент могут сделать лишь потому, что строительная техника не в состоянии добраться до места стройки.

Схема устройства винтовой сваи.

На свайный фундамент обычно ставят дома, которые имеют небольшой вес. Если строится частный дом, чаще всего выбирается метод свайного поля. Сваи чаще всего связывают по периметру или скрепляют с помощью ростверка, с добавлением элементов ленточного фундамента для укрепления конструкции. Ленточный фундамент можно сочетать со свайно-винтовым, для повышения прочности и надежности. В результате получается такая разновидность конструкции, как свайно ленточный фундамент. Различные варианты основания предполагают различные варианты обустройства цоколя

Самое главное - сделать правильный расчет несущей способности самодельной сваи. Не менее важно иметь на руках результаты георазведки грунта данной местности: очень важно знать, на чем вы строите свой дом. Имея эту информацию, вы сможете понять, какая нагрузка может быть оказана на отдельную сваю без риска осадки или других проблем. Конечно же, для такого расчета необходимо знать примерный вес будущего дома.

Способность выдерживать большие нагрузки

Чаще всего свая углубляется в грунт на глубину от полутора до трех метров. Степень углубления зависит от толщины слоя промерзания грунта, потому что свая должна преодолеть этот слой. Это поможет избежать влияния последствий от зимнего пучения грунтов. Концы свай должны не только преодолеть слой промерзания почвы, но и оказаться в месте, где нет грунтовых вод. В таблицах вы найдете некоторые нужные расчеты.

Как можно видеть из расчета в таблицах, свая, имеющая диаметр 5,6 см, может выдержать вес в 3 т. Средняя нагрузка для подобной трубы должна составлять не более 5 т. Порой в строительных магазинах можно встретить консультантов, которые уверяют, что свая способна выдержать вес в 20 т. Не стоит верить таким заявлениям на слово.

Устойчивость к коррозии винтового фундамента

Варианты ростверков для винтовых свай.

Согласно некоторым советским книгам, свая в почве подвергается уровню коррозии, который соответствует цифре в 0,2-0,5 мм/год. Если обратиться к британскому стандарту BS 8004 по фундаментам, то увидим цифру, касающуюся неразрушенных грунтов, 1-2 мм в 90-100 лет. До начала работ стоит знать и учитывать уровень агрессивности почвы, и уровень качества стали, и воздействие антикоррозийного покрытия.

Главные показатели, составляющие расчет:

условия почвы;
режим процесса залегания грунтовых вод;
полные характеристики используемых свай;
наличие шлама (пыль и т.д.) в твердой почве конечной точки, достигаемой сваей.

Собственноручное изготовление свай

Каждую сваю составляют 3 части:

труба с диаметром как минимум 86 мм - несущий элемент сваи;
винт, приваренный к заостренному концу трубы;
оголовок, к которому прикрепляется брус или обвязка.

Для создания сваи берется труба с подходящим диаметром. В случае отсутствия литого наконечника нужной формы его можно смонтировать: окончания труб режутся на сектора по лекалу на нужные размеры. Потом их варят в конус с последующей рихтовкой швов. Чтобы сделать винт, используются уже отработанные диски или нарезаются новые, из стали 5-6 мм толщиной, с использованием шаблона.

Определять, каким будет внешний диаметр, нужно, учитывая расчеты особенности почвы. Чем глубже в грунт будет погружаться свая, тем меньшим нужно сделать винт. С помощью тисков зажимается заготовка винта и растягивается. Иными словами, нужный размер попросту выколачивается.

После этого его приваривают к трубе сваи. Потом свая красится или покрывается антикоррозийным средством. Для свай выполняется оголовок. Он выполняет роль основания для последующего закрепления балки или швеллера. Лопасти нужно делать более широкими, чем диаметр трубы, на 30 мм как минимум.

Монтаж свай в свайное поле, нанесение разметки

Схема устройства свайно-винтового фундамента.

Инструменты для разметки:

разметочная арматура;
болгарка;
рычаги;
обычный, магнитный или лазерный уровень;
сварка;
емкость и составляющие материалы для бетонной смеси.

Разумеется, перед началом работы нужно сделать расчет и хоть немного выровнять будущую рабочую площадку. Очертите периметр и по углам выполните установку арматуры. Нужно учесть предполагаемую ширину обвязки, сваи нужно погружать в почву по центру. Арматура соединяется с помощью сильно натянутой веревки. По веревке на просчитанном заранее расстоянии арматурой (больше 50 см) ставятся все точки. Отсчет ведется от точки пересечения веревки.

Проводить установку арматуры нужно, учитывая близкое расположение мест бурения. Нужно изменить диагонали, чтобы убедиться в том, что расстояния одинаковы. В случае если сваи закручиваются с помощью бура, то он по диаметру должен быть чуть шире, чем труба сваи.

Ставить сваи нужно начинать с углов. Важно выдерживать одинаковое расстояние между трубами. Во время установки можно ставить магнитный уровень, чтобы соблюдать вертикальность. Максимальное отклонение от вертикали - 1-2^°. Чем плотнее расположены трубы, тем более прочным получится фундамент.

Процесс установки винтовых свай

Виды винтовых свай.

Во время закручивания свай в почву трубы используются в качестве рычагов. В трубу вставляется лом. Используя его, надеваются рычаги из трубы, имеющей больший диаметр.

Это довольно тяжелая физическая работа, поэтому можно использовать стройтехнику или нескольких сильных помощников.

Существует разница между использованием бура и ручным вкручиванием сваи. Если использовать бур, то земля вокруг скважины разрыхливается, что нежелательно, если вы хотите получить надежный свайный фундамент.

Ручное вкручивание, наоборот уплотняет грунт вокруг трубы. Если все же вы решили делать лидерные скважины с помощью бура, то глубина должна получиться на 1-2 метра меньше, чем общая длина сваи. Выравнивать их можно по-разному. Для этого допустимо использование лома, распорки или винтового домкрата.

Монтаж каркаса свайного фундамента

Определяется уровень свайного поля. Для этого можно использовать лазерный уровень или шпагат. После этого сваи обрезаются и в них заливается бетонный раствор. Далее вставляются оголовники, привариваются с последующей защитой швов. На них производится монтаж объединяющей общей связки (двутавровой балки или швеллера), придающей дополнительную прочность и надежность всему фундаменту. К общей связке производится обвязка, выполненная с помощью бруса, которая будет выполнять функцию основания будущей постройки.

Особенности свайной конструкции и связанные с ними дополнительные советы:

Для варки свайных наконечников лучше подбирать сталь, имеющую марку 20-25, технология ХТС.
Лопасть делать тем сложнее, чем она шире, потому что с ростом ширины разгибание металлического диска становится все сложнее.
Если погружение сваи прошло неудачно с последующим ее перекосом (камень, порода, особенности почвы), тогда лучше просто срезать ее болгаркой и рядом вкрутить еще одну. Выкручивать не рекомендуется, потому что повреждается целостность грунта с его возможным последующим проседанием.
Нужно внимательно наблюдать за наполнением трубы раствором. Заливать нужно очень аккуратно и тщательно.
Если свая имеет 2 лопасти, тогда сваю нужно погрузить так, чтобы обе лопасти оказались ниже уровня промерзания почвы.
Швы после сварки нужно обязательно защищать антикоррозийным средством.