Самостоятельное возведение каркасного дома на свайном фундаменте

Любое строительство частного дома начинается с проекта. Перед постройкой жилого дома, дачи или веранды на сваях также необходимо составить их проект и сделать расчет всех необходимых материалов.

Оригинальный проект дома на сваях

При этом нужно ориентироваться не только на свои материальные возможности, но и на особенности местности, характеристики грунта и специфику рельефа.

Проект включает в себя весь список и стоимость строительных материалов, их необходимое количество, инженерно-технические характеристики, конструкторские и архитектурные особенности. Поэтому предварительно нужно оценить стоимость того или иного материала, послушать отзывы соседей, живущих в данной местности.

Виды фундаментов для возведения дома

Проект и строительство дома, как правило, начинают с его фундамента. Как известно, цена возведения фундамента часто составляет половину стоимости самого дома.

Фундамент – часть конструкции, передающая нагрузку от его надземной части на основание. Закладывается фундамент ниже точки промерзания грунта. Это необходимо для того, чтобы при выпучивании грунта не происходило деформации конструкции в зимнее время.

Пример готового свайного фундамента

Фундаменты условно можно разделить на шесть групп:

• плитный;
• ленточный;
• свайный;
• свайно-ростверковый;
• столбчатый;
• континуальный.

При выборе того или иного вида фундамента необходимо учитывать особенности грунта и способность его к пучению. К пучинистым грунтам относятся глинистые почвы: глины, суглинки, супеси, ведь такие почвы хорошо удерживают влагу. При замерзании, из-за образования льда, происходит поднятие почвы, ее начинает пучить.

В пучинистых почвах, при значительной глубине промерзания особенно эффективна установка столбчатых фундаментов. В горизонтально подвижных грунтах использование столбчатых фундаментов может привести к выталкиванию его из грунта, поднятию и опрокидыванию всей конструкции.

Проект дома с мансардой на свайном фундаменте

В случае если местность, на которой устанавливается постройка, имеет неровную поверхность, во избежание ее бокового сдвига, обязательным условием является устройство жесткой железобетонной подушки между опорами.

Самым распространенным и надежным является ленточный фундамент. При строительстве частного дома стоит прислушаться к отзывам специалистов, ведь ленточный фундамент не всегда может быть применим.

Если твердый пласт находится слишком глубоко от поверхности земли, и нет возможности установки ленточного фундамента, на выручку придут винтовые сваи.

Свайный фундамент позволит создать крепкую конструкцию, независимую от движения поверхностных вод.

Какой именно вид фундамента применим для данной местности, расчет его глубины, а также подбор необходимых строительных материалов помогут сделать опытные специалисты.

Схема для монтажа свайного фундамента

Выполнение монтажных работ

Расчет свайного поля лучше поручить специалисту, который учтет существующий тип грунта на участке, глубину промерзания, несущую способность опор, вариант защиты стальных труб от коррозии и другие важные факторы. Краткую инструкцию по расчету числа свай мы приводили здесь.

В результате перед началом работ вам необходимо иметь на руках точный план расстановки свай с указанием их типоразмера. Вполне вероятно, что до обращения к инженеру потребуется провести геолого-изыскательские работы для точного определения характеристик слоев грунта и почвенных вод.

Производство монтажных работ состоит из 5-ти последовательных этапов:

1. разметка свайного поля;
2. выкапывание приямков и ввинчивание свай;
3. заливка бетонной смеси во внутреннюю полость труб;
4. подрезка оголовков труб на уровне одной горизонтальной плоскости;
5. устройство металлического или железобетонного ростверка.

Все открытые места сварки должны быть окрашены или защищены от коррозии другим способом. Для утепления дома пространство между ростверком и грунтом необходимо обшить досками или листовым строительным материалом. Благодаря отсутствию подвала, конструкция отмостки может быть упрощена и иметь небольшую толщину. Более подробно технологию мы описывали здесь и здесь.

Когда используется свайный фундамент

Изначально, когда возникала необходимость, сваи применялись для построек в труднодоступных местах, таких как причалы, маяки, трапы, сооруженные на воде, где нет возможности проведения бетонных работ. Также свайные фундаменты использовались, когда нужно было быстро возвести какое-нибудь временное сооружение и также легко демонтировать его в дальнейшем.

Свайные фундаменты хорошо используются в условиях вечной мерзлоты, так как в таких местностях нет возможности для установки обычного заливного фундамента и его просушки.

Винтовые сваи под дом могут быть также использованы, если ваше жилище очень маленькое, и вы решили сделать к нему пристрой или веранду. Если вам захотелось построить во дворе летнюю кухню или другую легкую постройку, в таком случае свайный фундамент ваш вариант.

Готовый проект трехэтажного многоквартирного дома на свайном фундаменте

По отзывам опытных специалистов, винтовые сваи не могут быть использованы, если конструкция достаточно тяжеловесна и предполагается построить, например, каменный дом, размером 6х6 или добротный дом из профилированного бруса. Со временем в результате сильного давления на плечи, сваи у основания земли могут прогнуться и деформироваться.

Сваи также применимы на холмистой местности. Для выравнивания конструкции в этом случае применяются сваи с большим плечом.

Немного об оголовках

Некоторые винтовые сваи, имеющиеся в продаже, уже оснащены наваренными монтажно-технологическими оголовками. Естественно, это сказывается на стоимости – с таким «дополнением» обойдется дороже.

При этом наличие заводского оголовка пригодится лишь тем, кто планирует собирать на сваях деревянный дом. В других случаях присутствие оголовка роли не играет. Для установки ростверка он не требуется – обвязку просто приваривают к свае. Не принципиально его наличие и при завинчивании – ручную установку производят с помощью специальных отверстий в трубе, на процесс механизированного ввинчивания оголовок тоже не влияет.

Конструктивные особенности этого опционального элемента и размеры для сваи СВС-108 показаны на рисунке.

Технология строительства

При строительстве свайных или свайно-ростверковых фундаментов в качестве основы используются винтовые сваи. Такой фундамент состоит из отдельно стоящих столбов (свай), расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Расчет необходимого количества свай, оптимальное расстояние между ними необходимо производить с учетом массы будущего строения.

Так выглядит построенный свайный фундамент из металла

Цена свай различна и зависит от материала изготовления. Различают винтовые, буронабивные, железобетонные, трубобетонные, шпунтовые, деревянные сваи.

Иногда целесообразно применение деревянных свай. В основном их используют в слабых грунтах при незначительной давящей нагрузке. При этом используются бревна хвойных пород, может быть также использован и брус.

Нижний конец бревна заостряют и, обернув листовым металлом, погружают в грунт. Бревно устанавливают с помощью вибропогружателя или различных молотов.

Если длина бревна недостаточна, его вполне можно нарастить другими сваями.

Винтовая свая – это труба, на конце которой имеется заостренный наконечник, вкручивающийся в землю и лопасти на другом конце.

Разновидности свай:

• одно, двух и более лопастные;
• с повышенной несущей способностью;
• для вечной мерзлоты;
• специальные, для очень плотного грунта, в виде шурупов;
• со сварными или литыми наконечниками и лопастями.

Минусы использования свай для дома

При всех своих многочисленных плюсах свайный винтовой фундамент имеет и свои недостатки:

• Существуют ограничения в использования, этот вид фундамента не применяют для многоэтажного строительства;
• Металл подвержен коррозии и необходимо проводит изоляцию, но этот минус легко устраняется с помощью антикоррозийной грунтовки;
• Несущая способность свай ограничена определенными показателями;
• Установка свай вручную предполагает отсутствие на местности каких-либо строений, так как для монтажа применяется рычаг.

Преимущества свайного фундамента

1. Цена свай не слишком высокая, поэтому свайно-винтовые фундаменты характеризуются самой низкой стоимостью из всего перечня фундаментов.
2. Свайный фундамент под небольшую постройку может использоваться практически при любом типе грунта.
3. Огромным положительным моментом применения таких опор является высокая скорость возведения фундамента и постройки дома. Ведь при этом такие этапы работ, как рытье котлована, заливка фундамента и ожидание его полного высыхания, будут пропущены. Фундамент из свай будет полностью готов в течение 1- 2 дней. При этом нет необходимости задействовать большое количество специальной техники и наемных рабочих для выполнения земляных работ.
4. В отличие от буронабивных свай, винтовые вкручиваются в грунт как шуруп, и все может быть установлено усилиями нескольких человек.

   
   Схема монтажа буронабивных свай

5. После установки буронабивных и винтовых свай можно сразу же приступить к возведению самого дома или иного помещения, а не ждать несколько месяцев до полного высыхания, как это происходит, если фундамент ленточный.
6. Строительные работы могут быть произведены в любое время, независимо от погодных явлений и условий местности.

Особенно актуально строительство дома или любой другой постройки с применением винтовых свай на болотистых и подвижных грунтах, на торфяниках, песчаниках.

Сравнение с другими вариантами

Только зная все достоинства и недостатки свайно-винтовой конструкции, а также особенности ленточного фундаментами с плюсами и минусами технологии возведения и эксплуатации здания, укреплённого на нём, можно сделать правильный выбор. Ленточное основание характеризуется:

• возможностью мелкого заложения на сухих, не поддающихся пучению грунтах;
• удобным обустройством погребного пространства;
• возможностью всё сделать своими руками;
• требуется определённое время на полное отверждение бетонного раствора;
• используется для укрепления кирпичных и бетонных зданий;
• существенным увеличением затрат для районов с сильным промерзанием грунта.

Следует отметить, что обустройство ленточного основания в холодное время года сопровождается увеличением трудоёмкости и средств.

Ленточное основание Источник nl.decorexpro.com

Существует ещё несколько видов фундаментов, основанных на использовании свай, которые популярны в индивидуальном строительстве.

Свайно-ленточная конструкция

Наиболее продвинутым вариантом считается свайно-ленточный фундамент, плюсы и минусы которого отражают его эффективность в самых сложных случаях:

• для здания из кирпича или железобетонных конструкций;
• подвижные пучинистые почвы;
• грунтовые воды, высокая влажность;
• сложный рельеф, наличие уклона.

Свайно-ленточный фундамент Источник vologdadom.com
Сваи устанавливаются на глубину до 2,5 м, что обеспечивает повышенную надёжность и устойчивость основания дома.

Сваи из железобетона

Строительство дома в местностях с проблемным грунтом, включая прибрежные зоны, крутые склоны, торфяники, глубокое промерзание, производится на фундаменте на жб сваях, плюсы и минусы его следующие:

• проектные работы отличаются сложностью и должны выполняться профессионалом;
• позволяет получить максимально возможную устойчивость и жёсткость фундамента;
• подходит для тяжёлых зданий;
• высокая стоимость материалов и работ;
• использование специализированной техники.

Сваи из железобетона Источник svoisvai.ru
Длина ж/б свай доходит до 11-и м. В частном строительстве применяются элементы длиной около 3-х м, которые весят не менее 700 кг.

Дом на свайно-винтовом фундаменте Источник kursremonta.ru

Недостатки свайного фундамента

1. Свайно-винтовые фундаменты применимы только для легких построек, например, дачного дома.
2. Несмотря на защитное цинковое покрытие, винтовые сваи, даже обработанные антикоррозийными защитными средствами, легко поддаются коррозии.

   
   Особенно быстро это происходит в местах сварки, а также в подземной части свай. Поэтому при выборе свай необходимо отдать предпочтение цельным сваям без сварных швов. Эта мелочь значительно продлит срок службы свай.

3. Недостатком винтового свайного фундамента является и достаточно высокая конечная цена дома. Да, можно недорого приобрести металлические сваи. Не так дорого обойдутся и установочные работы. Но если строится добротный дом, то такой фундамент влечет за собой дополнительные затраты на создание и утепление подвального помещения и внешней отделки цоколя, ведь в нашем случае его просто нет. А это грозит в условиях наших зимних морозов тем, что пол в доме постоянно будет очень холодным. То же самое и с коммуникациями. В не утепленном помещении вода в трубах будет постоянно замерзать и лишь хорошо организованное утепление позволит устранить эту проблему.

   
   Пример отделки свайного фундамента
   Канализация в зимнее время также не сможет нормально функционировать.

4. Без утепления будет очень сильно промерзать также грунт под домом и, таким образом, теряется возможность использования подпольного помещения для хранения выращенных на своем подворье овощей.
5. Дом на сваях имеет одну отличительную особенность. Он не садится, как это происходит при разрушении обычного ленточного фундамента, а, наоборот, поднимается. Ведь грунт выталкивает неправильно установленные сваи из земли.

Создание стен поэтапно

Когда каркас готов, настало время заняться стенами. В первую очередь необходимо приобрести утеплитель.

Выбор утеплителя для каркасного дома огромный:

• минеральная вата
• пенопласт
• жидкий утеплитель в виде пены, которая через некоторое время застывает
• стекловата
• насыпной утеплитель (керамзит и пр.)

Стена каркасного дома

Стандартным утеплителем для каркасника считается минеральная вата или пенопласт.

Они могут быть разной толщины, размера и плотности. Однако при выборе утеплителя надо учитывать, что он должен встать ровно между брусом каркаса.

То есть если вы строили каркас из бруса 15 см, то толщина минеральной ваты, к примеру, также должны быть 15 см.

Утеплитель должен располагаться впритык, без просветов между балками.

С внешней стороны дома утеплитель обкладывается внахлест 20 см гидроизоляционной пленкой. Она предотвратит попадание влаги внутрь стены.

Утепление каркасного дома

Изнутри дома утеплитель также обкладывается пленкой, на этот раз пароизоляционной, которая не только не допустит попадания влаги внутрь стены из комнаты, но и выведет лишнюю влагу в помещение.

С двух сторон стены закрываем листами ОСБ-3, и дальше очередь стоит за внешней отделкой, внутренней отделкой и облицовкой. Как сделать перекрытие описано тут.

Свайный фундамент отлично подходит не только для домов, но и щитовых бань.

Монтаж свайного фундамента

Перед установкой буронабивных и винтовых свай необходимо изучить рельефные особенности грунта и узнать нижнюю точку его промерзания в данной местности.

Сваи необходимо устанавливать ниже точки промерзания грунта.

Это придаст конструкции крепости и в результате вспучивания почвы в зимнее время не произойдет сдвигов постройки, она будет плотно и устойчиво укреплена.

Именно поэтому сваи можно устанавливать независимо от времени года и погодных условий. Если не соблюдать технологию строительства, то во время таяния скопившегося льда в верхних частях грунта, винтовые сваи будут болтаться в земле, а не сидеть в ней плотно, как это должно быть.

Во всех случаях желательно применять промышленные сваи из толстой прочной стали, имеющей диаметр лопастей от 500 мм и выше, но стоимость таких свай очень высокая. Поэтому при строительстве дач и домов используются сваи диаметром около 100 мм, ведь их цена небольшая.

Пример готового свайного фундамента

Самое главное условие при строительстве свайного фундамента, найти хорошо зарекомендовавшего себя производителя винтовых свай, поэтому, прежде чем купить сваи у того или иного поставщика, необходимо заранее послушать отзывы о нем.

Вкручивать сваи в землю можно используя специальную технику. Но стоимость их услуг достаточно высокая, поэтому вполне можно установить сваи и самостоятельно, вручную. При вкручивании сваи вручную, необходимо лишь следить за вертикальным уровнем.

Вручную, как правило, вкручивают сваи до 108 мм., для более толстых свай всё же придется применить специальную технику.

При использовании свай предусмотрено еще и бетонирование всей конструкции.

Возведение фундамента необходимо производить в соответствии с нормами и устанавливать винтовые сваи на расстоянии не более трех метров друг от друга.

Готовый свайный фундамент допустимо использовать под такие постройки, как:

• каркасный дом на винтовых сваях;
• щитовые дома на винтовых сваях;
• легкий дачный деревянный дом на винтовых сваях;
• винтовые сваи под старый дом совместно с другим видом фундамента;
• если в доме предполагается печное отопление, то в качестве фундамента под печь вполне могут быть использованы сваи.

Цены на свайно-винтовой фундамент

Стоимость фундамента на винтовых сваях складывается из стоимости самих свай их характеристик и количества, а также из стоимости монтажа. Здесь мы приведем примерный прайс-лист цен свайно-винтового фундамента из разных типоразмеров свай и цен фундамента «под ключ».

Примерные цены винтовых свай 89 диаметра

Примерные цены винтовых свай 108 диаметра

Примерные цены винтовых свай 133 диаметра

Утепление фундамента

После установки как буронабивных, так и винтовых свай, необходимо сделать хорошее утепление открытого пространства между полом и грунтом, и обустроить там подвальное помещение.

Ведь при свайном фундаменте пол остается открытым пространством и если его хорошо не утеплить, то в зимнее время года пол будет не просто холодным, а ледяным. Нужно быть готовым к тому, что стоимость утепления обойдется значительно дороже покупки и установки самих свай.

В первую очередь производят гидроизоляцию ростверка. По всему периметру дома в качестве основания для чернового пола необходимо уложить брус.

Для экономии средств черновой пол может быть сделан из ровной не обрезной доски, ведь цена ее незначительна.

Черновой пол укладывают на лаги. Пространство между лагами необходимо заполнить утеплителем, по отзывам специалистов и пользователей, этот слой не может быть меньше 150 мм.

Более тонкий слой утеплителя не сможет в полной мере обеспечить сохранность тепла в будущем помещении. Доски желательно обработать антисептиком, защищающим пол от влаги и образования плесени.

Снизу на брус, как правило, набивают подшивку из досок или фанеры, закрепляют гидроизоляционный слой, несколько слоев пенопласта или другого утеплителя. Затем укладывают черновой пол и сверху монтируют фанеру или ДСП.

Цоколь можно выложить из камня, кирпича или бетона. Цоколь может быть:

• западающий;
• выступающий;
• слитный.

Цоколь также нуждается в утеплении и потребует дополнительных затрат, ведь подвальное помещение будет необходимо не просто зашить брусом, а сделать надежное сооружение, способное выдержать и потоки воды в результате таяния вод весной и мокрое лето, когда беспрестанно идут ливневые дожди.

Проект одноэтажного каркасного дома на сваях

И последний этап косметический. Цоколь потребует и наружной отделки. Это можно сделать фасадными панелями, профнастилом или любым другим прочным материалом.

Как расставить сваи с учетом воздействия на фундамент разных величин нагрузок

Разные части сооружения передают на фундамент нагрузки разной величины:

• под ответственными несущими узлами и конструкциями сооружения;
• под несущими и самонесущими стенами;
• под ненесущими перегородками, лагами пола.

Способность винтовых свай к восприятию проектных нагрузок зависит от грунтовых условий площадки строительства, а также от количества, диаметра и конфигурации лопастей. Толщина стенки и диаметр ствола, прежде всего, обеспечивают соответствие требованиям к жесткости, прочности, долговечности.

Под ответственные несущие узлы и конструкции сооружения рекомендуют сваи с двумя и более лопастями максимального для этой модификации диаметра. В работу включается максимальный объем околосвайного массива грунт, что предотвращает «уход в срыв» при нормируемых осадках. В то же время расстояние между лопастями, шаг и угол наклона лопастей таких конструкций должны быть рассчитаны с учетом конкретных грунтовых условий площадки строительства, только тогда не возникнет «обратный эффект» при работе на горизонтальные нагрузки – снижение несущей способности даже относительно дезаксиальных однолопастных разновидностей (подробнее «Особенности расчета двухлопастных свай»).

Под несущие и самонесущие стены устанавливаются разновидности с меньшей несущей способностью (одно- или двухлопастные с меньшим диаметром ствола и/или лопастей), под ненесущие перегородки, лаги пола – с минимальной.

При такой расстановке запас прочности будет равномерно распределен по всему фундаменту, увеличивая его надежность и срок службы.

Сооружение отмостки

Для защиты дома от проникновения влаги необходима установка отмостки. Отмостка, как правило, заливается из бетона по всему периметру дома.

Отмостка формируется с уклоном от стен фундамента. Отмостка заливается в зависимости от специфики грунта и выступа карнизов. По отзывам профессионалов и рекомендациям СНИПов, отмостка не может быть уже одного метра. Глубина отмостки составляет около 25 см.

Для заливки отмостки необходимо произвести нехитрый расчет и выяснить нужную ее ширину. Для этого к крайней точке выступающего карниза необходимо прибавить как минимум 30 см.

Монтаж отмостки под фундамент на сваях

На глубину около 25 см по всему периметру дома необходимо выкопать траншею, затем поднять опалубку, сделать песчаную подушку.

Расчет необходимого количества песка прост: L отмостки х B отмостки х 0,1 м (высота насыпанного слоя песка).

Далее засыпаем слой щебня. Для того, чтобы определить, сколько нужно щебня для установки отмостки, произведем расчет: L отмостки х B отмостки х 0,05 м (высота слоя из щебня).

Сверху необходимо уложить армированную сетку. Полученную конструкцию заливаем бетоном с необходимой высотой уклона.

Схема отмостки свайного фундамента

Для приобретения необходимого количества сначала определим, сколько нужно бетона, используя следующий расчет: L отмостки х B отмостка х 0,1 м (высота слоя из бетона).

По отзывам специалистов, сваи при соблюдении всех технологических процессов строительства могут простоять достаточно длительное время. Но периодически необходимо производить осмотр состояния свай, для того, чтобы вовремя среагировать на начинающуюся деформацию и заменить их, не допуская преждевременного опрокидывания конструкции.

Толщина и марка стали

Винтовые сваи могут отличаться не только диаметром, но и толщиной стенки трубы. Можно выделить три основных типа:

• с тонкими стенками – толщина стали до 3,5 мм;
• со средними стенками – толщина лежит в диапазоне от 3,5 до 6 мм;
• толстостенные сваи – стенки трубы от 6 мм.

Свайный фундамент для домов из пеноблока

Игнорировать этот параметр при выборе не стоит. Он находится в прямой зависимости от состава грунта (в частности, степени агрессивности почвы) и уровня загруженности фундамента. Поэтому определяться с толщиной можно только после произведений всех необходимых расчетов. Желательно также взять пробы почвы и оценить, насколько она склонна провоцировать коррозию. Эта информация пригодится и при выборе марки стали.

С толщиной лопастей все проще. Учитывать нужно, главным образом, тяжесть будущего здания – лопасти толщиной до 5 мм. годятся лишь для легких домиков и хозпостроек, более внушительное строение потребует минимум 6 мм. толщины.

Марка стали, как уже отмечалось, выбирается исходя из химических свойств почвы. Основные рекомендации здесь следующие:

• при низкой химической активности грунта разумно использовать сталь марки Ст3;
• при средних показателях агрессивности подойдут сваи из стали Ст20;
• химически активные почвы требуют применения легированных сталей 09Г2С и 30ХМА.

Подъем старого дома на сваи

В случае если у старого дома произошло частичное разрушение фундамента и есть необходимость в ремонте или устройстве более высокого, для подъема дома и дополнительного укрепляющего фундамента могут быть использованы винтовые сваи.

Пример подъема старого дома на свайный фундамент

Подъем дома на винтовые сваи происходит с использованием домкратов, которые устанавливаются по краям дома. После монтажа винтовых свай, можно спокойно приступать к ремонту старого фундамента или поднять новый на необходимую высоту.

Итак, винтовые сваи часто приходят на помощь, когда нет возможности использовать ленточный фундамент, и вполне справляются с поставленной перед ними задачей.

Устройство винтовых свай и их производство

Винтовые сваи это стальные трубы с толстыми стенками, в основании которых находится конус с винтообразной лопастью. Спиралевидные лопасти делают почву плотной в процессе вкручивания, фиксируя в ней опорную сваю. Сверху свай находятся технологические отверстия для их закручивания.

Устройство винтовой сваи

Наружную поверхность защищают с помощью различных покрытий таких как эпоксид полиуретан, горячее и холодное цинкование.