Достоинства и недостатки, этапы возведения свайного фундамента для каркасного дома

Свайные фундаменты часто используют в строительстве каркасных домов за счет универсальности, надежности, а также экономичности относительно стоимости других типов основания.

Об особенностях выбора винтовых свай и расчета силовых элементов для каркасных домов можно узнать из материала, подробно изложенного ниже в статье.

Подходит ли такое основание для каркасника?

Стены каркасных домов изготовлены из дерева или металла, поэтому сооружения можно отнести к легковесным и малоэтажным конструкциям. Как правило, такие постройки оказывают умеренные нагрузки на грунт, поэтому не смысла возводить дорогостоящие ленточные и плитные основания.

Сваи – экономически целесообразная и доступная для частных собственников альтернатива. Отдельно стоящие силовые элементы обладают достаточной несущей способностью, чтобы десятками лет обеспечивать устойчивость каркасного дома практически на всех типах почв.

Для участков со сложным рельефом свайный фундамент станет практичным и выгодным с точки зрения стоимости решением.

Какие опоры можно использовать?

Для фундамента под каркасный дом применимы все виды свай:

1. Забивные.
2. Буронабивные.
3. Винтовые.

Забивные опоры представляют собой столбы (деревянные, металлические, железобетонные), которые с помощью специальной техники вводятся в грунт на глубину промерзания земельных масс. Чтобы правильно выбрать тип силовых элементов, необходимо рассчитать проектные нагрузки и сопоставить их несущей способностью грунта.

Вес деревянных каркасных домов позволяет использовать забивные опоры из бруса. Под сооружением со стенами из металла устанавливают металлические или железобетонные конструкции с небольшим диаметром.

Технология закладки буронабивных свай доступна для домашнего домостроения. Монтаж усложняется необходимостью бурения скважин в почве, а также сбора армирующего каркаса. Под одноэтажные каркасные постройки из дерева можно заложить фундамент без армирования, но срок службы конструкции будет значительно ниже.

В свою очередь металлические винтовые сваи можно быстро вкрутить ручным способом, при этом допустимые нагрузки фундамента позволяют силовой конструкции удерживать вес каркасного дома в течение 50–100 лет.

Плюсы и минусы

Преимущества технологии с использованием отдельных опорных элементов:

• дешевле ленточных и плитных оснований;
• подходят для большинства типов грунта, кроме скальных пород;
• эффективны при строительстве на переувлажненной почве и на участках со сложным ландшафтом;
• разнообразие технологий позволяет выбрать практичный и максимально экономичный метод строительства фундамента.

Недостатки опорных свай:

• перед проектированием необходимо провести ряд сложных расчетов;
• сложно оценить геологические особенности участка с неоднородным составом почвы.

Преимущества винтовых свай

В отношении веса каркасных домов железобетонные винтовые сваи обладают избыточной несущей способностью, поэтому нецелесообразно переплачивать за дорогие конструктивные элементы и аренду оборудования для их вкручивания. Металлические винтовые сваи намного проще в монтаже и способны удерживать вес каркасного сооружения.

Положительные характеристики винтовых свай, которые обуславливают их широкое применение для строительства каркасных домов:

1. Дешевизна.
2. Простой монтаж.
3. Быстрое возведение.
4. Разнообразие моделей.
5. Достаточная несущая способность.
6. Ремонтопригодность.
7. Возможность строительства на склонах.

Какие выбрать?

В зависимости от геологических условий и особенностей проектной конструкции выбирают модель винтовых свай. Определяющие характеристики опорных элементов:

• ширина лопасти;
• диаметр столба;
• длина трубы;
• тип наконечника;
• толщина металла.

Для каркасных домов с несущей нагрузкой 5–9 т используют винтовые сваи диаметром 108 мм и толщиной трубы 4-5 мм. Вес построек в несколько этажей может достигать 14 т, тогда выбирают стержни с размером сечения – 133 мм. В большинстве случаев подходят сваи со стандартным размером лопастей – 250–300 мм.

Изделия со сварным наконечником дешевле, но на участках с большим содержанием каменистых включений лучше использовать трубы с литым наконечником, которые отличаются более высокой прочностью.

Как рассчитать?

На какую глубину закручивать винтовые сваи? Минимальная глубина закладывания свай рассчитывается исходя из уровня промерзания почвы. При этом наконечник опоры должен упираться в твердый несущий пласт. Для этого на этапе геологических исследований анализируют состав почвы и высоту слоев.

Например, в преобладающей части московского региона глубина промерзания грунта равна 1,5 м, тогда как в северных – этот показатель составляет 2,4 м. Это значение принимается за глубину фундамента.

Высота свай рассчитывается исходя из таких показателей, как:

• высота снежного покрова зимой;
• температурный режим в помещении;
• уровень подземных источников;
• вероятность подтопления;
• тип рельефа на участке.

Минимальна высота свай – 20 см, но на практике этот показатель редко опускают ниже 30 см. уровень цоколя подбирают индивидуально в зависимости от исходных условий.

Определяясь с моделью силового элемента, выбирают сваи с запасом по длине минимум в 0,5 м, чтобы было удобно выровнять высоту фундамента по горизонтали. Чаще всего для строительства каркасных домов используют стандартный типоразмер опор – 108х300х2500 мм.

Как рассчитать расстояние между сваями? Шаг между ближайшими силовыми элементами рассчитывают, основываясь на потребности в опорах. Сваи обязательно устанавливают в местах, где сооружение оказывает максимальную нагрузку на почву: под углами и точками пересечения несущих стен.

Если расстояние между столбами превышает 3 м, то посередине устанавливают промежуточные опоры. Рекомендованный шаг для винтовых свай – 1,5–2,5 м.

Как возвести СФ своими руками?

Перед началом строительства необходимо провести подготовительные работы:

1. Организовать доставку винтовых свай и стройматериала на участок.
2. Убрать остатки старого фундамента (если есть).
3. Расчистить территорию от строительного мусора, валунов и других предметов, мешающим монтажу.
4. Организовать подачу воды для замешивания раствора и электроэнергии для работы оборудования.
5. Подготовить приспособления для вкручивания стержней в грунт.

Этапы строительства:

1. В установленных местах вкручивают винтовые сваи в грунт, пока наконечник не упрется в твердый пласт. При этом соблюдают вертикальность оси трубы (допустимое отклонение – не больше двух градусов).
2. Обрезают верхнюю часть металлических труб, выравнивая плоскость по горизонтали.
3. Заливают раствором внутреннюю полость столба, чтобы исключить вероятность окисления металла.
4. Когда бетон наберет прочность, наваривают оголовки на концы труб.
5. Шлифуют сварные швы и покрывают слоем гидроизоляционного материала.

Особенности изготовления ростверка

Типы обвязки для винтовых свай различают по материалу изготовления:

Под каркасную постройку не целесообразно возводить свайный фундамент с тяжелым бетонным ростверком, поэтому выбирают между металлическими балками, приваренными к оголовкам, и деревянными брусьями, уложенными на оголовки свай.

Ростверк используют для сооружений, стены из которого изготовлены из дерева. Обязательные этапы монтажа:

1. Пропитка брусьев гидрофобным составом, антисептиком и антипиреном.
2. Устройство гидроизоляционной прокладки между оголовками и деревянными элементами.
3. Прикручивают балки к оголовкам через заранее подготовленные технологические отверстия.
4. По углам конструкции устанавливают укрепляющие уголки.

Особенности монтажа металлического ростверка под каркасное сооружение:

• для обвязки используют двутавровые балки или швеллера;
• помимо сваривания каркаса, углы необходимо стянуть болтами;
• металлическую конструкцию обмазывают гидрофобным составом, уделяя особое внимания сварным швам.

Технология монтажа для других видов опор

Помимо винтовых свай для фундамента можно использовать буронабивные и забивные опоры. Расстояние между соседними силовыми элементами выбирается, исходя из необходимого количества свай, которое, в свою очередь, зависит от суммарных нагрузок и несущей способности фундамента.

Шаг между столбами не должен превышать 3 м. Для устройства забивных свай необходимо привлекать спецтехнику.

Как правило, под каркасные дома устанавливают деревянные или металлические опоры. Железобетонные забивные столбы небольшого диаметра применяются только для зданий с несколькими этажами. После вдавливания силовых элементов выравнивают их высоту на одном уровне.

Монтаж буронабивных свай можно провести вручную, следуя последовательности технологических этапов:

1. Бурение скважин.
2. Устройство песчаной подушки.
3. Монтаж опалубки.
4. Армирование.
5. Заливка бетоном.
6. Установка оголовков.

Для буронабивной технологии марку бетона, класс стали арматуры, диаметр силовых элементов и другие параметры выбирают, основываясь на суммарных нагрузках и особенностях грунта.

Как укрепить конструкцию?

Укрепление может понадобиться в таких случаях:

• нарушалась технология строительства;
• были ошибки в инженерных расчетах на этапе проектирования фундамента;
• планируется увеличение нагрузок (добавление этажей, мансарды и т.п.);
• снизился эксплуатационный ресурс существующего фундамента.

Эффективные методы укрепления свайного основания:

1. Добавление силовых элементов.
2. Замена вышедших из строя опор.
3. Новая обвязка по старым столбам.

Перед усилением необходимо заново пересмотреть и пересчитать проект.

Стоимость строительства

Окончательная стоимость строительства формируется на основе множества факторов, которые будут индивидуальными для каждого проекта. Приведенные в таблице значения отражают среднерыночные цены на монтаж и строительные материалы:

Тип фундамента для каркасного дома площадью 6 на 6 метров	Стоимость строительства, руб.
	своими руками	под ключ
свайно-винтовой	35000	55000
буронабивной	50000	75000
забивной	не проводится	90000

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

Заключение

Для строительства каркасного дома подходят все виды свай. Выбор между типами силовых элементов основывают на экономической целесообразности, а также надежности такого фундамента в заданных условиях.

В частном домостроении чаще всего используют винтовые сваи для каркасных домов, поскольку эта технология отличатся доступностью и относительной дешевизной строительства.

Чтобы готовая конструкция прослужила заявленный срок службы, все расчеты и проектирование необходимо провести в соответственными со строительными нормами и требованиями, описанными в СНиП и ГОСТах.

Особенности свайного фундамента для каркасного дома и правила его обустройства

Возведение сооружений на сваях значительно сокращает финансовые и трудовые затраты. Объект на таких опорах отличается небольшим весом, является практичным и достаточно популярным. Винтовые опоры удобней вкручивать ручным способом, потому что процесс их установки подразумевает точность и ровность. Свайный фундамент для каркасного дома представляет собой удачное решение, если на строительную площадку нельзя завести специальную технику, или имеются другие причины.

Устройство свайного фундамента

Порядок расстановки свайных опор, глубина их погружения и размер сечения определяются проектным заданием. Проектируя фундамент на винтовых сваях для каркасного дома, следует учитывать определенные факторы:

• общую массу объекта;
• результаты геологической разведки;
• уровень промерзания почвенного состава;
• рельеф участка, отведенного под застройку.

Свайные опоры устанавливаются по угловым участкам, в точках пересечения стен, по всему периметру и пол межкомнатными перегородками с интервалом в полтора – три метра, в местах предполагаемых нагрузок. Ввинчивание свай выполняется до достижения ими прочного грунта, но не меньше, чем на глубину замерзания почвы.

Предварительно проводится разметка участка, в местах, где предполагается установка опор, устраиваются приямки. Опускается вертикально свая, в ее отверстие вставляется металлический стержень, надеваются рычаги из стальных труб, длина которых достигает четырех метров.

Для исполнения такой работы потребуется не менее трех человек. Два из них будут двигаться по кругу, проворачивая свайную опору рычагами, третьему придется контролировать с помощью уровня вертикаль.

Закрутив свайные опоры на необходимую глубину, верхние их части подрезаются по отметке предполагаемого фундаментного основания. Полости заливаются бетонным раствором, что придает несущей конструкции дополнительную прочность и устойчивость к воздействию коррозии на внутренние стенки свай.

Наступает очередь приваривания оголовков, установка которых контролируется по горизонтально натянутому шнуру или с помощью нивелира. Все стыковочные участки обрабатываются антикоррозийным средством.

Заключительный рабочий этап связан с обустройством ростверка. Деревянные брусья или металлический уголок укладываются на свайные оголовки, фиксируются к ним болтами. Предварительно по оголовкам настилается два слоя рубероидного материала с целью создания гидроизоляции.

Для каркасных домов рекомендуется использовать брус сечением 15 на 15 см. Такой размер обусловлен толщиной утеплительного материала, закладываемого в несущие стены. Древесина должна содержать минимальное количество влажности, до начала монтажных работ ее следует обработать антисептиками.

Многие застройщики не нанимают строительные бригады для возведения каркасного сооружения, а выполняют все работы своими руками.

Особенности для каркасного дома

Главный нюанс заключается в том, что необходимо правильно определить диаметр винтовых свайных опор. Чтобы не ошибиться в выборе, следует принять во внимание два момента:

• предназначение строящегося сооружения;
• максимальную нагрузку, создаваемую зданием на фундаментную основу.

На основании этого свайные столбы разделяют на несколько групп:

• с сечением в 5.7 см применяются исключительно под установку легких ограждающих конструкций;
• по сваям с диаметром 7.6 см возводятся легкие постройки под бытовые и хозяйственные нужды. Такие опоры выдерживают нагрузочное воздействие, не превышающее трех тонн;
• опорные элементы размером в 8.9 см пригодны под тяжелые постройки, весящие от трех до пяти тонн. Такой свайный фундамент прекрасно подойдет под каркасный дом, размеры которого составляют 6 х 6 м;
• самые прочные сваи, достигающие в диаметре 10.8 см, выдерживают нагрузки до семи тонн. По ним разрешается возводить каркасную многоэтажную постройку, дом из древесины или каменного материала.

Подбирая вариант винтовых опор для каркасного сооружения, обращайте внимание на наконечники столбов, бывающие двух типов:

• со сварными лопастями. Они наварены к заостренному наконечнику, толщина лопатки составляет три – пять миллиметров. Сварка выполнена качественно, каждая свая обработана горячим или холодным оцинкованным покрытием, чтобы иметь защиту от коррозии;
• с литыми кончиками. В изготовлении применяется высококачественная сталь. Наконечники производят точным литьем, после чего подвергают термической обработке, чтобы повысить показатель прочности. В большинстве случаев такие элементы покрыты эпоксидными смолами или прочными эмалями, что увеличивает их эксплуатационный период до ста лет.

Первая группа свай стоит несколько дешевле, но уступает по прочности.

Преимущества и недостатки

Основное достоинство винтового полого столба заключается в том, что с его помощью значительно сокращаются финансовые затраты на строительные работы, связанные с возведением фундаментного основания. Считается, что такой фундамент обойдется вам на тридцать процентов дешевле, чем ленточный или столбчатый аналог.

Все работы по установке свай выполняются в течение двух – трех дней, в то время как на укладку обычного фундамента уходят недели.

Отсутствует необходимость тратить время на ожидание полного высыхания бетонного раствора, к укладке стен можно переходить после того, как закончена обвязка.

Земляные работы выполняются в минимальном объеме, что также положительно сказывается на состоянии основания. Он отличается повышенной устойчивостью за счет спрессованной под давлением земли.

Как следует из многочисленных отзывов застройщиков, винтовой фундамент для каркасного дома считается удобным, функциональным и надежным.

К сожалению, определенные недостатки все же имеются. Такие фундаменты не возводятся по скалистым и каменным районам. Металлические опоры подвержены воздействию коррозии. Для сохранения тепла в доме приходится решать, как утеплить не только пол, но и свайный фундамент. Желающие построить подвальное помещение столкнутся с определенными сложностями. Отмечены жалобы, что такая фундаментная конструкция недостаточно долговечна.

Этапы выполнения работ

Разберемся, как выполняется строительство свайного основания под каркасный дом.

Предварительный этап

В первую очередь выполняется расчет количества винтовых свай, необходимых для обустройства фундамента каркасного дома. Эту работы вполне возможно выполнить, не выходя на улицу.

Необходимо уточнить начальные параметры – количество угловых участков и стыков несущих стен и перегородок. Под этими местами следует располагать свайные опоры. Кроме того, столбы устанавливаются по всему периметру, и шаг опор свайного фундамента не должен быть более трех метров. Если в перспективе планируется установка камина, то с учетом добавления массы, в этом месте устанавливают до четырех дополнительных свайных опор.

Чтобы расчеты получились правильными, есть возможность использовать специальные калькуляторы, которые найдете в интернете на строительных сайтах. От вас понадобится только в определенные поля вписать требуемые сведения:

• параметры длины объекта;
• тип сооружения по предназначению;
• этажность;
• материал для строительства стен;
• тип почвенного состава на строительной площадке;
• количество угловых участков;
• высоту цоколя свайного фундамента каркасного дома;
• планы по установке камина или печки.

Такие расчеты имеют примерный характер, но могут использоваться в качестве основы.

Разметка участка

Предположим, что все необходимые расчеты составлены, определено количество свай, их диаметр, глубина свайного фундамента, шаг установки опорных элементов. Для того, чтобы удостовериться в результатах исследования почвенного состава, выполнено пробное забуривание. Остается только подготовить строительную площадку к началу работ.

Главное достоинство винтовых опор заключается в том, что их ввинчивают в любых погодных условиях. В связи с этим в летний сезон с поверхности земли удаляется растительность вместе с плодородным слоем, зимой площадка просто очищается от снежных сугробов и прочего мусора. Размечаются места, по которым будут прокладываться коммуникационные сети.

В соответствии с проектным решением в местах установки свайных опор вбиваются колышки. Можно сразу на небольшую глубину закручивать сваи.

Установка свайных опор

В каждом месте, где предстоит вкручивать сваю, в почве устраивают углубления до тридцати сантиметров. В приямок устанавливается свая, которая погружается в грунт методом завинчивания. На протяжении всего процесса установки выполняется контроль вертикального положения столба. Очень важно не ошибиться с глубиной установки опор. Как правило, наконечник каждой сваи должен находиться на тридцать сантиметров ниже отметки, определяющей глубину промерзания почвенного состава. Будет лучше, если сваи достигнут плотных грунтовых слоев, что определяется по затрудненному ввинчиванию опоры.

Заключительным этапом расстановки свай является их выравнивание по горизонтальному уровню, потому что вкручивание такого количества столбов невозможно выполнить на одинаковую глубину с точностью до миллиметра. Как правило, над уровнем поверхности земли оставляют верхние части свай высотой от пятидесяти до шестидесяти сантиметров.

Бетонирование

Остается заполнить полости свай бетонным раствором. Данная мера увеличит показатель их прочности, надежно защитит от образования коррозии изнутри. Бетонная масса заливается тонкой струей, чтобы из сваи максимально выдавливался воздух. Для придания сваям надежности одновременно с бетоном подают раствор с антиморозными присадками, что предотвратит порывы столбов.

Выполняем нижнюю обвязку

С помощью ростверка мы соединим свайные опоры в общую конструкцию и создадим условия для равномерного перераспределения нагрузочных усилий. В этой работе придется соблюдать определенную последовательность действий:

• на каждую опору наваривается стальной оголовок. Если обвязка выполняется металлическим швеллером, его фиксируют к оголовку. Под обвязку брусом предусматриваются фланцы из металла, формой напоминающие букву «П» и имеющие предварительно просверленные отверстия под крепежные элементы;

• брус применяется чаще. Перед его установкой каждый элемент обрабатывается антисептическим составом, предотвращающим появление плесени или грибка, и антиперином, чтобы понизить процент воспламеняемости древесины. В брусьях устраиваются специальные пазы для выполнения соединений;
• чтобы создать защищенность от воздействия влажной среды, на оголовки накладываются куски рубероида в два слоя или плотный полиэтиленовый материал. Изоляционная прослойка устраивается во всех местах, где предполагается контакт древесины и металла.
• процесс обвязки начинается от одного из угловых участков, где соединяются первые смежные брусья. Для контроля ровности угла используют обычный треугольник, брусья крепятся саморезами, гвозди для этих целей применять запрещается. Для соединения двух брусьев применяются стальные пластины или скобы;
• иногда обвязка выполняется двойным методом. В таком случае выкладывается ряд брусьев размером 200 мм в сечении, а для следующего ряда используют древесный материал размерами 100 на 150 мм. Укладка второго ряда выполняется на узкий край.

В качестве материала для обвязки рекомендуется использовать хвойные сорта древесины, лучшим из которых является лиственница. Особенность такого дерева в том, что при впитывании влаги оно становится более прочным.

Пока выполняются работы по обвязке свайных опор, следует решить, чем закрыть свайный фундамент снаружи.