Причины разрушения
Разрушение фундамента происходит по ряду причин:
- Ошибки проектирования.
- Ошибки при строительстве, использование некачественных материалов.
- Изменения в гидрогеологии участка, вызванные внешними причинами.
- Появление дополнительной нагрузки, пристроек, новых этажей и т.п.
- Производство строительных работ поблизости от дома, вызвавшее изменения в структуре грунта.
- Некачественная гидроизоляция, позволившая бетонным конструкциям пропитаться водой.
Причины разрушения могут появляться как по отдельности, так и сразу по нескольку штук, что иногда усложняет их локализацию и выбор метода устранения. Обычно критериями оценки причин разрушения являются формы и объемы деформаций, тип трещин и прочие видимые признаки.
ВАЖНО!
Правильное определение причин разрушения позволяет выбрать оптимальный вариант решения вопроса, поэтому необходимо как можно точнее отыскать основные факторы влияния.
Ремонт фундамента из винтовых свай
Любой фундамент, каким бы совершенным он ни был, как бы четко не придерживались технологии его возведения, может выйти из строя. То же может произойти и с нашим, возведенным для строительства деревянного дома, фундаментом. А это значит, что он нуждается в починке.
И тут обнаруживается большой плюс фундамента на винтовых сваях. Если еще один вид фундамента, пригодного под строительство дома из деревянного сырья, ленточный фундамент, может требовать специфических работ по укреплению, то в случае установки винтового фундамента сложность работ значительно уменьшается.
Чтобы отремонтировать фундамент на винтовых сваях, все равно нужно задействовать специальную технику. Процедура подготовки фундамента к ремонтным работам проще, если в доме имеется подвал. Подвальное помещение позволяет обеспечить доступ к самой конструкции, не затрагивая само строение и с минимальными затратами сил. Если подвала нет, нужно будет использовать специальную технику для поднятия строения, чтобы можно было добраться до свай. Как вариант – можно просто разобрать пол и укрепить нужный участок. Это можно сделать, если вы точно знаете, какая именно свая дефектна и параметры дефекта. В остальных случаях нужно будет массировано углубляться в саму конструкцию фундамента.
Чтобы произвести ремонтные работы, нужно определить характер неполадки. Это может быть проседание свай, дефекты свай, дефекты перекрытия и прочее. Чтобы точно определить причину, нужно обнажить фундамент. Для этого нужно снять изоляционный слой и перекрытие. Затем, по ситуации, заменить сваю, досыпать грунта или произвести иные ремонтные работы.
Частая проблема винтовых свай в песчаной почве – разрушение почвенного слоя или его движение. В этом случае нужно укрепить сваи при помощи арматуры и бетона. Шатающуюся или смещенную сваю можно увидеть визуально, а чтобы точно выяснить характер проблемы, следует углубиться в бетонную подложку. Возможно, нужно будет заново бетонировать ее.
Отдельные и редкие случаи – когда смещается сама основа фундамента. Это может происходить при значительных сдвигах почвы или подмытию оной. Тогда нужно полностью демонтировать конструкцию и заново выполнить работы по ее возведению. Посоветуйтесь с геологом, если имеет место такой случай, возможно, придется переносить дом в другое место.
В целом же фундамент на винтовых сваях очень прочный и надежный, он долговечен и в подавляющем большинстве случаев в ремонте не нуждается. Этому способствуют особенности его конструкции – сваи уходят на глубину более полутора метра, крепко фиксируются подложкой. Лопасти сваи обеспечивают не просто надежность конструкции, но и некоторую ее маневренность (позволяют фундаменту оставаться стабильным при движении почвы).
А чтобы фундамент был прочным и не нуждался в ремонте, следует придерживаться технологии его возведения и начинать строительство в теплое время года.
Отметим, что фундамент на сваях является наименее затратным и самым простым в исполнении конструктивным решением для деревянного строения. В отличие от других видов фундамента его можно частично сделать своими руками. Данная конструкция надежная и устойчивая, технологически проще для ремонтных работ и идеальна для домов из дерева и бруса.
На каких грунтах возможно использование винтовых свай
Зачастую, перед тем как приступать к реконструкционным действиям с применением свай, владельцы домов задаются вопросом: «На какой местности можно осуществлять монтаж?». Применяя такой материал для реконструкции старого фундамента, не стоит волноваться. Использование свай приемлемо даже при условии, что дом расположен на склоне (извилистом участке).
Эксперты говорят о том, что применение винтовых свай уместно даже на торфяных грунтах, заболоченной местности, рыхлых типах почвы. Правда, такие изделия рекомендуют не использовать для монтажа на скалистой местности, это нецелесообразно.
Описание и выбор винтовых свай
Винтовая свая – это труба с конусообразным наконечником, к которому приварена стальная лопасть. Для защиты от коррозии изделия необходимо покрывать антикоррозийной эмалью. К тому же это предотвратит истирание сваи в процессе ввинчивания в грунт. Самым лучшим вариантом считаются сваи с литым наконечником, который покрыт оцинковкой изнутри и снаружи
Кроме того, стоит обратить внимание на количество сварных швов на изделии, их должно быть минимальное количество. Важным критерием при выборе винтовых свай является толщина стенок сваи и лопастей, она не может быть менее 4 мм
Винтовые сваи
Процесс восстановления фундамента винтовыми сваями имеет множество преимуществ:
- Несложная установка свай без использования специальной техники.
- Быстрое выполнение монтажных работ.
- Возможность установки на любом грунте.
Выбирая винтовые сваи для ремонта старого фундамента, стоит обратить внимание на отрицательные стороны процесса:
- Необходимы тщательные и основательные расчеты. Малейшая ошибка может привести к деформации строения.
- Использование только качественных материалов и дополнительных элементов. Нарушение этого правила также ведет к разрушению постройки.
Использование инъекционного усиления
Инъекционное закрепление фундамента Ключевое отличие инъекционной технологии от буронабивной – это использование бетона, подаваемого под большим давлением. Когда бетон попадает на нижнюю часть сваи, он выдавливает грунт и заполняет полученную полость. В результате происходит надежное уплотнение грунта под основанием с одновременным формированием новой подушки.
Вариантов бурения существует большое количество, тип и способ подбирается исходя от ситуации на строительной площадке, а также типа фундамента. Все сваи имеют наклонную конструкцию, пробивают фундамент и углубляются до уровня прочного грунта. Также допускается бурение с двух сторон с небольшим интервалом.
Для чего проводят реконструкцию
Фундамент – часть здания, подвергающаяся особо сильному воздействию. Чаще всего требуют ремонта именно опорные конструкции, находящиеся под постоянными нагрузками. Не стоит затягивать с началом работ по ремонту, если началось разрушение фундамента или планируется увеличение нагрузки.
Усиление фундамента буронабивными сваями
Виды проводимых работ можно классифицировать следующим образом:
- Уширение ростверков и ленточных фундаментов, связанное с увеличением толщины стенового каркаса;
- Пересадка фундамента на выносные свайные колонны;
- Увеличение глубины фундамента, связанное с установкой оборудования или организацией подвального этажа;
- Усиление грунтов основания силикатизацией или термической обработкой;
- Увеличение несущей способности методом сквозной установки буронабивных свай и стержней.
Перед тем как начинать работы по ремонту фундамента следует определить текущее состояние опоры, а также вид и объем требуемых работ. Иногда проводить масштабные мероприятия нерационально, достаточно лишь произвести внешний косметический ремонт, но зачастую требуется капитально усиливать несущую часть фундамента.
Сваи винтовые для фундамента своими руками
Винтовые сваи можно изготовить самостоятельно. Для этого следует вначале изучить их конструкцию.
Основные детали винтовой сваи:
- стальная труба большого диаметра;
- оголовок в виде прямоугольника, являющийся опорной площадкой для двутавровой балки;
- конусный наконечник, снабженный спиралевидной ребордой (лопастью).
Толщина стенки трубы не должна быть меньшей 3,5 мм. Длина наконечника – 150 мм и более, расстояние между витками лопасти (шаг) – около 50 мм
Важно, чтобы лопасть обладала достаточной прочностью и была надежно приварена: после завинчивания сваи лопасть будет выполнять роль опорной площадки.
Диаметр трубы выбирают по следующему принципу:
- для ремонта основания легких строений (террас, беседок) – от 89 мм и более;
- для срубов и каркасно-щитовых сооружений – не менее 108 мм;
- для реконструкции фундаментов из камня или кирпича – от 133 мм.
Технология изготовления винтовой сваи поэтапно выглядит следующим образом.
- Край трубы с помощью болгарки разрезают на секторы, для чего нужно предварительно изготовить лекало.
- Секторы трубы соединяются в конус и свариваются.
- Швы зачищаются.
- Из стали толщиной 5-6 мм вырезают винтовую часть по заранее выполненной раскройке. Ее наружный диаметр зависит от породы грунта и глубины вкручивания: чем глубже должна быть вкручена свая, тем меньшей должна быть площадь реборды.
- Лопасть приваривают к наконечнику.
- К верхней части сваи приваривают оголовок – прямоугольную деталь, вырезанную из толстой листовой стали.
- Ниже оголовка вырезают отверстие, в которое будет вставляться рычаг для завинчивания сваи вручную.
- На готовую сваю наносят антикоррозийное покрытие.
Подробнее о том, как изготавливают сваи винтовые для фундамента – видео с комментариями специалиста.
Укрепление фундамента.
Считается, что если винтовые сваи над грунтом выше 50 сантиметров, то дом на них будет шататься. Но это не совсем так.
Динамика дома зависит от многих факторов.
1. Высота подрезки свай.
2. Глубина приямка при монтаже свай.
3. «Прочность» грунта.
4. Диаметр ствола сваи.
5. Глубина заглубления сваи.
6. Количество свай и расстояния между сваями.
7. Парусность строения.
8. Прочность конструкции строения.
9. Наличие и качество диагональных связей в фундаменте и в самом строении.
Чаще всего бывает достаточно добавить диагональных связей “укосин” из профиля.
О правильности и неправильности укрепления есть интересный ролик известного блогера Александра Касумова. Конечно в ролике высказано мого непрофессионального, но уж лучше так, чем то, что он критикует.
Не соглашусь только с опрометчивым его высказыванием что “нельзя приваривать укосины внахлест”. Но для популярного строительного блогера это простительно, он же не инженер конструктор.
2.6. Монтаж укосины (диагональной связи) начинается с максимально высокой точки сваи (приваривание к оголовку нежелательно). И заканчивается на максимально низкой точке на свае (но не ниже 5-10см от грунта). Совсем близко к грунту приваривать неудобно. К тому же нужно учитывать морозное поднятие грунта, которое может деформировать профиль. При резке под домом искры от болгарки должны направляться вниз или в сторону от горючих частей конструкции перекрытия. При резке металла и сварочных работах под домом должны соблюдаться меры пожарной безопасности. Обязательны защитные экраны из негорючих материалов.
Работы под домом со сваркой и резкой металла без наличия двух огнетушителей непосредственно рядом с производством работзапрещены!
Рекомендуется дополнительно иметь рядом с местом пожароопасных работ ведро с водой.
Иногда приходится усиливать швеллерами или двутаврами.
Швеллер приваривается к стволу сваи внахлест или через “посредника” (стальной пластины). На каждое соединение можно сделать инженерный расчет или все делать с большим запасом прочности.
Сваривание “встык” для укосин не рекомендуется, так как такие укосины рассчитаны только на растяжение. В случае работы на сжатие швеллер или профиль склонны к изгибу (и скручиванию) и большой нагрузки выдержать не могут. Сварное соединение более прочное на “сдвиг”, чем на “отлип”. Так же нужно учитывать, что резать швеллер под монтаж “встык” сложнее и возможны огрехи раскроя.
Часто встречающийся брак монтажа свай, это “недокручивание”, когда лопасти сваи не дошли до плотных слоев грунта. Докручивание под домом достаточно сложно и неудобно.
Гораздо проще на время ремонта отодвинуть дом в сторону.
Используются ли другие типы опор для ремонта?
Технология реконструкции винтовыми сваями применима только деревянных, каркасных, а также других малоэтажных домов. Фундамент для тяжеловесных сооружений ремонтируют с помощью других типов опор, к которым относятся:
- Буронабивные столбы – старые и новые силовые элементы жестко связываются с помощью анкеров.
- Буроинъекционные сваи – бурят скважины в фундаменте под углом, куда помещают арматурный каркас и заливают его бетоном под давлением, чтобы раствор максимально заполнил трещины в теле фундамента.
- Секционные вдавливаемые сваи – заглубляются под основание старой конструкции с помощью домкратов.
Вся самая важная и полезная информация о свайно-винтовом фундаменте представлена в данном разделе.
Основные работы
Обустройство лидер-лунок
Перед началом основных работ необходимо подготовить посадочные места для винтовых свай, которые называются лидер-лунками. Для этих целей в намеченных посредством колышков точках следует удалить верхний слой почвы вместе с травой на глубину порядка 10-15 см.
Ширина подготавливаемых лунок должна превышать диаметральный размер лопасти используемых свай примерно на 2-3 см. В принципе, можно обойтись и без такой подготовки; однако в этом случае потребуются дополнительные усилия для вворачивания опор в грунт в ходе ручных операций.
Обратите внимание на следующие детали подготовки:
При использовании в процессе работ специальных вворачивающих механизмов необходимости в обустройстве лидер-лунок, как правило, не возникает.
Не допускается намеренно выкапывать приямки под винтовые опоры и просто устанавливать их остриё в землю (даже на небольшую глубину).
Последнее требование объясняется тем, что одним из условий качественного монтажа винтовых свай является нетронутость окружающих её слоёв несущего грунта, что позволяет эффективно распределить нагрузки от дома.
Подготовка и установка свай
В целях снижения расходов на закупные строительные материалы полноценные винтовые сваи могут изготавливаться самостоятельно.
Для реализации этого решения вам необходимо будет запастись трубами соответствующего диаметра, выбор которого зависит от расчётной нагрузки на свайно-ленточный фундамент дома.
Такие самодельные сваи изготавливаются из труб достаточной толщины, поверхность которых сначала следует тщательно очистить от ржавчины, а затем покрыть специальным защитным составом.
Видео: Самодельные винтовые сваи
После этого на вворачиваемую в землю часть заострённых с одного конца трубных заготовок навариваются самодельные лопасти из металлических пластин требуемого размера и формы.
Для упрощения работы с самодельной сваей в её верхней части в стенках высверливаются два отверстия, в которых при вворачивании помещается специальный рычаг в виде мощной штанги. Эта часть винтовой опоры перед обустройством ленточного ростверка срезается посредством обычной «болгарки».
Порядок монтажа готовых металлических опор выглядит следующим образом:
Перед вворачиванием остриё сваи помещается в заранее подготовленную лунку, после чего с помощью специального рычага её винтовая часть вворачивается в грунт.
Видео: Монтаж свайно винтового фундамента
После того, как все сваи установлены на свои места, их верхние срезы выравниваются по нивелиру, а выступающие части просто срезаются «болгаркой».
Затем в полости труб заливается жидкий бетон, что повышает прочность несущего основания и обеспечивает дополнительную антикоррозийную защиту металла.
В верхней части каждой из самодельных опор привариваются металлические пластины прямоугольной формы, используемые в последствии для связки с ростверком.
При вворачивании очередной опоры следует постоянно контролировать линию вертикальности её положения.
Есть ли разница в замене основания под кирпичным, каркасными и т.д. зданиями?
Возможности замены фундамента напрямую зависят от веса и конфигурации дома.
Тяжелые кирпичные дома нуждаются в мощном основании и при замене на винтовые сваи могут оказаться слишком тяжелыми.
Если планируется перемещение дома, то необходимо обследовать стены и принять решение, выдержит ли кладка такие воздействия.
В то же время, каркасные дома значительно легче и без проблем переносят замену на винтовые сваи, перенос на другое место и все подобные процедуры. Кроме того, необходим предварительный расчет свайного поля и определение, насколько подобное вмешательство вообще возможно, не окажется ли оно губительным для всех конструкций дома.
ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!
Расчет свайного поля следует доверять только опытным специалистам, имеющим специальную подготовку.
Конструкция фундамента на винтовых сваях
Чтобы самостоятельно сделать винтовой фундамент, необходимо понимать его технологические характеристики, нюансы возведения и технологию строительства.
Винтовой фундамент является, по сути, винтовыми сваями. Они применяются для возведения деревянных срубов, каркасных домов и являются наиболее простым конструктивным решением среди вариантов фундаментов. Для строения винтовые сваи выполняют несущую, стабилизирующую и укрепляющую функции. Это наиболее простой для монтажа вид основания, по сравнению с широко применяющимися при возведении архитектурных сооружений из леса ленточным и монолитным фундаментами.
В отличие от монолитных фундаментов, винтовые сваи представляют собой трубы нужного диаметра, которые вкручиваются в почву и принимают на себя нагрузку, производимую сооружением. Через каждую трубу пропущен металлический прут, который приводит всю конструкцию в движение, а в почву такая конструкция врезается специальными лопастями, которые не просто прорезают отверстие для сваи, но и выполняют опорную и регулирующую нагрузку функции. Лопасти сваи – не единственный элемент, позволяющий сваям крепко удерживать здание. При монтаже винтового фундамента трубы свай можно дополнительно укрепить арматурой. Технологически, сваи удерживаются и при помощи бетона.
Фундамент данного типа идеален для нестабильных почв с преобладанием песка и с сезонным изменением уровня грунтовых вод. Сваи отлично фиксируют строение и позволяют ему не «поплыть». Также такой фундамент защищает строение от проникновения влаги. Данный вид фундамента хорош для мягких почв – глиняных или песчаных. Мягкость почвы нужна, чтобы труба с лопастями плавно вошла и не получила повреждения от твердых элементов. Еще одна причина сделать винтовой фундамент в местности с мягкой почвой – такие почвы обладают определенной подвижностью, а конструктивные особенности винтового фундамента позволяют крепко зафиксировать сваи и, одновременно дать пространство для маневров в случае сдвигов почв.
Не рекомендуется использовать винтовой фундамент в твердых почвах. Он нецелесообразен и смонтировать винтовые сваи по технологии невозможно ввиду слишком твердой породы.
Стандартная винтовая свая имеет следующие характеристики:
— диаметр трубы – 100 – 300 мм;
— диаметр лопасти – 200 – 550 мм;
— длина трубы – 1500 – 9000 мм;
— толщина проката – 8 – 12 мм;
— толщина лопасти сваи – 3 – 10 мм;
— вертикальная нагрузка одной сваи – 1 – 30 тонн.
Технологически, один конец винтовой сваи имеет специальную шляпку для крепления ростверка (несущая сторона), а другая – лопасти для углубления в почву. Ввиду того, что такой вид фундамента используется для строительства деревянных конструкций, используем для первого венца бревна или брус. Совпадение материалов позволит максимально прочно зафиксировать сооружение на сваях.
Плюсы и минусы опор для основания
Использование винтовых свай имеет такие преимущества:
- Они эффективны при использовании в различных типах грунтов.
- Такими сваями можно пользоваться даже при сложном рельефе местности.
- Для них характерны высокая прочность и долговечность.
- Процедура замены старого и установки нового фундамента доступна в любое время года при различных климатических условиях.
- Замену основания дома можно проводить без демонтажа основной конструкции.
- Приемлемая и относительная невысокая стоимость проведения работ. Эти работы можно проводить без привлечения тяжёлой техники.
При необходимости замены установка винтового фундамента поможет обеспечить дому устойчивость на много десятков лет. Однако, принимая решение о выполнении работы.
Нужно принять во внимание существующие недостатки:
- Трудно проводить работу в каменистой земле или на скальном основании.
- Нужно тщательно выполнять сварные работы. Некачественно выполненный шов может существенно сократить срок эксплуатации конструкции.
- Нужно учитывать опасность воздействия коррозии. Чтобы предотвратить её, используется специальное антикоррозийное покрытие.
- Необходимо внимательно относиться к процессу закручивания свай. После того, как процесс завершён невозможно проконтролировать их целостность.
Винтовые сваи принято использовать для фундамента деревянного дома, т.к. они быстро монтируются и не вызывают досрочного разрушения старого фундамента, что может негативно сказаться на коробке строения.
Их несущая способность зависит от качества используемой стали, выполнения правил технологии установки конструкции. Особенности почвы (влажность, состав) оказывают существенное влияние на долговечность свай. Альтернативой винтовым могут стать буронабивные опоры, они более трудоемки в исполнении, но служат дольше.
Стоимость производимых работ
Обозначить какие-либо конкретные цифры в данном случае невозможно, так как мероприятие очень сложное, состоит из нескольких этапов и требует в каждом случае индивидуального расчета стоимости.
Основные расходы идут на оплату техники. Так, одна смена работы экскаватора стоит около 18000 рублей, примерно столько же стоит смена работы самосвала (IVECO, MAN). Машины отечественных марок обойдутся примерно вдвое дешевле.
Обычно общение с представителями фирм, специализирующихся на выполнении подобных работ, состоит из двух этапов:
- Выезд специалиста, проводящего осмотр дома и подсчитывающего стоимость работ.
- При достижении согласия производство ремонта.
При использовании винтовых свай работы производятся достаточно быстро, основные затраты времени уходят на освобождение помещений от имущества и на демонтаж полов и прочих конструкций, облегчающий подъем и ремонт.
ВАЖНО!
Ремонт фундамента — дорогая и ответственная процедура, настоятельно рекомендуется оформлять ее официальным договором с представителями зарегистрированных установленным порядком компаний.
Вариант усиления фундаментного основания с помощью труб и уголков
Тубы для такой операции используют с диаметром 30-60 мм. Технология предусматривает последовательное соединение всех свай внутреннего и наружного поля основания трубами. Этот вариант подходит для ремонта, если сваи возвышаются над грунтом на 70 и более см.
Соединяются трубы сваркой в промежутках между соседними изнутри основания. Такое оригинальное мероприятие по усилению конструкции позволяет проводить декоративную отделку подполья фальшпанелями.
Если винтовые сваи возвышаются над поверхностью грунта более, чем на 0,7 м, то трубы необходимо приваривать к сваям перпендикулярно, а в месте пересечения труб скреплять их специальной стальной квадратной пластиной размером не менее 200 х 200 мм.
Если используется стальной уголок вместо труб, то метод усиления соответствует всем предыдущим шагам с трубами. Уголок проще крепить к сваям и друг к другу, также можно усилить конструкцию за счет использования сдвоенных уголков, чтобы получить более жесткий укрепляющий каркас, удерживающий каждую сваю и предупреждающий возможный наклон, крен или перекос основания.
Укрепление свайного фундамента трубами или уголками
Все начинается с расчета винтовых свай
Расчет фундамента из винтовых свай, является главным предварительным этапом строительства. От тщательности его проведения и результатов зависит как конструкция самого фундамента, так и устойчивость, и прочность будущего сооружения. У сваи, как опорного элемента, выделяют две основных характеристики:
- Несущая способность – определяет максимальную нагрузку на сваю до потери устойчивости подстилающего грунта или механического разрушения тела сваи;
- Длина – определяется глубиной залегания плотных опорных грунтов или создания необходимой несущей способности на слабых грунтах.
Для расчета количества свай предварительно необходимо определить следующие параметры:
- Нагрузка на фундамент от веса строения, в который входит: • вес всех ограждающих и опорных конструкций здания (как наружных, так и внутренних), мебели, интерьерных и архитектурных деталей, коммуникаций, кровли и т. п.; • нагрузки от наличия в доме людей (пункт 8.3 Свода Правил «Нагрузки и воздействия»). Нагрузки от воздействия ветра и снега, которые определяются согласно Своду Правил «Нагрузки и воздействия» (пункт 10 и пункт 11.1). Значение общей расчетной нагрузки, получают умножением суммы нагрузок на коэффициент 1,1–1,2.
- Несущая способность подстилающих грунтов. Основанием для расчета могут служить данные исследований инженерно-геологических условий. Расчет проводится согласно Своду Правил «Свайные фундаменты» (пункт 7.2.10). В случае если геологическая информация отсутствует, что бывает в подавляющем количестве случаев, то для расчета можно использовать значения минимальной расчетной нагрузки на сваю. Эти данные можно найти в интернете или специальной справочной литературе.
Винтовые сваи для загородного дома
