Винтовые сваи вплотную к дому
Дом на ленте, пристройка на сваях. Что нужно знать
Бывает так, что обстоятельства требуют пристраивать к основному дому какие-либо дополнительные сооружения. Крыльцо, веранда, терраса, летняя кухня, навес для машины наиболее часто запрашиваемые виды пристроек. Реже возникает необходимость в хозяйственно-бытовых помещениях, котельных или дровниках, зимних садах или крытых галереях.
В том случае, когда основное здание стоит на ленточном фундаменте или на монолитной плите, а пристройку планируется возводить на винтовых сваях, нужно быть морально (и технически) готовым к следующему.
Если ленточный фундамент выполнен с недостаточным заглублением (меньше глубины промерзания), если его стенки не гладкие и за них можно зацепиться, если вокруг не сделаны соответствующие утепление, отмостка и дренаж есть вероятность того, что расширяющиеся зимой верхние слои грунта потянут за собой всю ленту или какой-нибудь ее край.
Сваи саморезы , если они закручены правильно, не двигаются при промерзании грунта (грунт гуляет вверх-вниз вдоль гладкого ствола сваи), и будут сохранять заданный при монтаже уровень горизонта.
Так может возникнуть сезонная разность поведения оснований дома и пристройки. Это не обязательно произойдет во всех 100% случаях. Если грунтовые воды проходят глубоко, почва вокруг ленты хорошо дренируется, то положение бетонного фундамента может и не изменяться. Но в глинах и суглинках, в низинах и подтопляемых местах сезонные колебания нулевой отметки дома могут достигать 5 - 15 см.
Кстати, определить, влияет ли морозное пучение на Ваш фундамент, и если да, каково значение сезонного смещения по вертикали, очень просто. Берется одна свая 57х2000 мм (или большей длины, в зависимости от обстановке на месте) и закручивается рядом с лентой. Верхушку можно срезать в горизонт. Летом отметьте на ленте положение верхушки сваи (просто положите на торец сваи ровный кусок доски, бруса или уровень и уприте его конец в ленту). В разгар зимы сделайте то же самое и сравните отметки. Свая, закрученная спиралью ниже глубины промерзания, даст Вам абсолютную отметку, без привязки к состоянию верхних слоев грунта.
Допустим, Вам не очень повезло, и гуляние дома на ленте при смене сезонов составляет 7-10 см. Но пристройку возводить надо. Лить под нее ленту не целесообразно по финансам. Да и связать две ленты в единое целое, скорее всего, не получится: разные площади опоры, разные массы, пучить их будет по разному. Анкеры вырвет, металл погнет.
Как поднять дом на винтовые сваи: размещаем винтовые сваи под старый дом
Ни одно строение не может эксплуатироваться вечно. В первую очередь это касается частных домов, которые были возведены несколько десятилетий назад.
Слабое место таких построек – фундамент. Он наиболее подвержен негативному воздействию внешних факторов, поэтому, как правило, приходит в негодность, когда остальные конструкции здания еще в порядке. И именно снижение прочности фундамента становится причиной разрушения всего строения.
Основная причина возникновения проблем с фундаментом – отсутствие информации о грунтах. К примеру, многие знают, что преобладающий грунт на их участке – глина, но далеко не все знают, что глины имеют разное сопротивление при взаимодействии с фундаментом. Каким окажется реальное сопротивление в конкретном случае спрогнозировать сложно, так как в большинстве случаев заказчик опирается только на общее описание грунтов.
Это приводит к тому, что в ходе эксплуатации накапливаются многочисленные проблемы (неравномерные осадки, крены, трещины и т.д.), а следом возникает необходимость в усилении или реконструкции. В связи с этим важное значение приобретает информация о свойствах грунтов конкретной стройплощадки. От полноты этой информации будет в конечном счете зависеть успех реконструкции в целом. Ведь грунт – материал, характеристикам которого свойственна значительная изменчивость даже в геологически однородном массиве.
Еще один важный момент, связанный с грунтом, который все постоянно упускают из виду: агрессивность грунта по отношению к материалам, используемым в фундаментной конструкции.
Например, при использовании металлических свай, совершенно не учитывается, что те же глинистые грунты в подавляющем большинстве случаев находятся во влажном или водонасыщенном состоянии, а, следовательно, характеризуются высокой коррозионной агрессивностью по отношению к стали. А это может привести к сокращению срока службы 1 миллиметра стали с 20 лет до 5 лет.
1. Когда дом нужно поднимать на сваи?
Изменения, которые должны побудить владельца задуматься о ремонте или усилении:
- многочисленные наклонные трещины;
- частичное разрушение фундамента;
- неравномерные осадки в виде крена.
В первую очередь необходимо определить характер и масштаб повреждений существующего фундамента. Это позволяет оценить весь объем работ по его восстановлению (реконструкция может обойтись дороже, чем строительство нового дома – справедливо для дач и т.п.).
Иногда ремонт фундаментной конструкции становится частью работ по реконструкции всего строения, так как существующий фундамент не соответствует требованиям нового проекта.
В некоторых случаях к ремонту фундамента относят и устройство различного рода пристроек к существующему сооружению.
2. Разработка проекта реконструкции
После получения необходимых данных о грунтах обязательно производится разработка проекта реконструкции или ремонта старого фундамента.
При проектировании следует учитывать, что практически все параметры винтовых свай (геометрические, конструктивные) подбираются под конкретные грунтовые условия:
- При выборе длины учитываются глубина залегания грунтов с достаточной несущей способностью и расчетная глубина промерзания грунта в регионе (подробнее «Как подобрать длину свай для фундамента?»).
- При расчете расстояния между лопастями, шага, угла наклона лопастей (для модификаций с двумя и более лопастями) учитываются тип и свойства грунта площадки строительства. Это необходимо для того, чтобы обеспечить включение в работу конструкции максимального объема грунта ненарушенной структуры (подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай»).
- При назначении диаметра и количества лопастей учитывается несущая способность грунтов. А чтобы структура грунта при погружении нарушалась минимально, под конкретные грунтовые условия подбирается конфигурация лопасти (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»). Это позволяет не снижать способность конструкции к восприятию проектных нагрузок.
- Чтобы срок службы здания/сооружения соответствовал требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения», марка стали и толщина стенки ствола и лопасти должны соответствовать степени коррозионной агрессивности грунтов (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты», «Расчет толщины стенки ствола»).
Кажется, что такой объем данных дадут только полноценные геологические изыскания, но это не так. Процедуры, разработанные и введенные в качестве обязательных компанией «ГлавФундамент», – геолого-литологические и геотехнические исследования, а также измерения коррозионной агрессивности грунтов (КАГ) – позволят получить всю необходимую информацию. Так как исследования адаптированы под ИЖС их цена не высока (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).
На фундаменты воздействуют различные по величине нагрузки:
- под ответственными узлами;
- под несущими стенами;
- под ненесущими стенами, под лагами пола.
Только добившись равномерного распределения нагрузок на основание можно увеличить срок службы фундамента и сделать его более надежным.
Поэтому учет воздействия различных по величине нагрузок требует использования определенной конструкции винтовой сваи. При этом способность к восприятию проектных нагрузок обеспечивается в первую очередь количеством, диаметром и конфигурацией лопастей. Толщина стенки и диаметр ствола гарантируют, прежде всего, соответствие требованиям к жесткости, прочности и долговечности.
О том, какие модификации свай лучше устанавливать под разные по величине нагрузки подробнее рассказывается в статье «Расчет свайного фундамента».
3. Общий план работ. Как избежать разрушений при подъеме
Чтобы осуществить ремонт фундамента винтовыми сваями необходимо поднять постройку на нужную высоту с помощью домкратов. После этого под стены и углы дома подкладываются блоки, чтобы избежать внештатных ситуаций.
Так как частные дома не предназначены для того, чтобы их поднимали, то при осуществлении подъема стены могут отклоняться от своего прежнего положения. Например, при подъеме стены высотой 3 метра на 20 см отклонение может доходить до 8 см. Здесь все зависит от возраста и состояния здания.
Чтобы такие отклонения не привели к разрушениям, следует разобрать 20-30 см пола вокруг печи и перекрытия чердака около трубы. А в особо ветхих домах также приходится снимать двери и доставать окна из проемов. Также при поднятии с помощью домкрата применяются специальные сжимы. Это прочные металлические полоски из стали, которые крепятся к стенам по вертикали. Они придают стене дополнительную жесткость, предохраняя ее от смещений при подъеме.
Кроме того, поднимать дом необходимо плавно и без резких рывков. Если высота подъема должна быть более 15 см, то весь процесс нужно разделить на несколько «заходов», во время каждого из которых нужно «брать планку» не более, чем в 5-10 см.
Чтобы ваши домкраты выдержали нагрузку нужно рассчитать вес строения (подробнее «Расчет свайного фундамента»). Это можно сделать, зная его размеры и плотность материала, из которого он сделан.
Для облегчения строения из него необходимо вынести все. Как правило, вес даже легкой домашней утвари в сумме довольно существенный. Перед работой нужно обязательно отсоединить (или разобрать) все пристройки, которые могут помешать его подъему на винтовые сваи (крыльцо, веранда, чулан для хранения старых вещей).
3.1. Установка свай под старый дом
- винтовые сваи закручиваются по парам по длинным сторонам строения на расстоянии 20-40 см от стен, а в некоторых случаях и внутри дома;
- сваи бетонируются, затем на каждую привариваются оголовки, чтобы служить опорой стальным балкам, проходящим под стенами дома;
- строение поднимается при помощи специальных домкратов;
- под строение подкладываются балки, обрезанные строго по размеру строения с необходимым запасом 20-40 см для крепления к винтовым опорам;
- балки крепятся к оголовкам (крепление сварное), после чего вся конструкция прокрашивается;
- строение опускается на готовую конструкцию;
- старый фундамент можно оставить или разобрать – на усмотрение заказчика.
Подъем дома на винтовые опоры – это надежное решение для продления срока службы старого строения. А при условии соблюдения правил производства работ, здание на таком фундаменте прослужит еще долго.
Пристройки на фундаменте из винтовых свай
1. Общие требования к проектированию и строительству
Применение мелкозаглубленных фундаментных конструкций – одна из главных ошибок, которую допускают большинство собственников при строительстве подобных сооружений.
Грунты, для которых характерна высокая степень морозного пучения, промерзнув, а затем оттаяв, никогда не возвращаются в свое первоначальное состояние. Кроме того, строения с небольшим весом не оказывают достаточного воздействия на фундамент. «Выпучивающие» силы (касательные силы морозного пучения) превосходят удерживающие (собственный вес, полезная нагрузка, силы сопротивления), фундамент смещается и деформируется.
В итоге малый вес постройки, на который постоянно ссылаются собственники, не становится не преимуществом, а недостатком.
Еще одна популярная ошибка – отказ от обустройства гидроизоляции. В результате мелкозаглубленная бетонная лента или бетонные столбы в основании такого сооружения очень быстро приходят в негодность из-за негативного воздействия дождевых и талых вод, нижние венцы строения начинают гнить.
2. Требования к строительству пристроек на фундаменте из винтовых свай
Строительство на фундаменте из винтовых свай в случае с пристройками имеет множество преимуществ, среди которых:
- простота установки даже в условиях стесненной застройки;
- отсутствие вибраций и иных негативных воздействий при погружении, что позволяет выполнять строительно-монтажные работы даже в непосредственной близости от существующих сооружений.
Впрочем, эта технология, как и любая другая, требует соблюдения определенных условий.
Во-первых, фундаментная конструкция основного здания должен быть выполнена в соответствии со всеми строительными нормами и правилами, так как даже малейшие нарушения могут спровоцировать просадку или выпучивание, из-за которых пристройку просто оторвет.
Если полной уверенности в качестве и надежности нет, то лучше не связывать фундаменты пристройки и основного здания, а предусмотреть наличие деформационного шва (зазор 2-3 см, который заполняется монтажной пеной, утеплителем или уплотнителем). Тогда обе постройки совершенно не будут зависеть друг от друга, а усадка или какая-то иная деформация основного здания не повлечет разрушения пристройки.
Во-вторых, даже в случае с пристройкой при выборе типа и конструктивных параметров фундамента обязательно должны учитываться физико-механические и химические свойства грунтов.
Нагрузку от надземной части сооружения воспринимают грунты основания, а не сам фундамент. Поэтому их физико-механические свойства, которые характеризуют как их физическое состояние, так и способность деформироваться и не разрушаться под действием внешних нагрузок, будут иметь решающее значение при определении способности фундамента к восприятию проектных нагрузок (подробнее «Несущая способность винтовой сваи»).
Химические свойства грунтов обусловлены происходящими в них химическими изменениями и характеризуют их способность участвовать в химических взаимодействиях с различными веществами, определяя срок службы фундаментной конструкции. К примеру, сваи со стенкой 3,5-4 мм в сильноагрессивных глинистых грунтах прослужат не более 20 лет, даже в случае нанесения защитного покрытия (если оно и не повредится во время установки из-за абразивного воздействия грунтов, то больше 10-15 лет все равно не прослужит).
2.1. Геотехнические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов
Чтобы получить данные о физико-механических и химических свойствах грунтов, достаточные для разработки проекта фундамента из винтовых свай, необходимо выполнить:
- геотехнических и геолого-литологических исследований;
- измерений коррозионной агрессивности грунтов (КАГ).
Цена исследований невысока, потому что специалисты ГК «ГлавФундамент» разработали эти процедуры для объектов ИЖС.
В рамках геотехнических исследований проводится динамическое зондирование грунтов (методика разработана на основании ГОСТ 19912-2012), которое позволяет:
- определить физико-механические характеристики основания, используемые непосредственно в расчетах оснований конкретных зданий/сооружений;
- спрогнозировать поведение грунтов под фундаментом при различных воздействиях и т.д.
Оценка геолого-литологического строения площадки строительства, которая также проводится в рамках геотехнических исследований, позволяет:
- идентифицировать литологические типы грунтов (глина, песок, гравийные отложения и др.) и выяснить характер их напластования (установления литологического разреза);
- установить уровень подземных вод;
- выявить грунты со специфическими свойствами (просадочные, пучинистые, слабые).
Измерения КАГ позволяют назначить параметры винтовых свай, обеспечивающие соответствие нормативного срока службы постройки требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения» или пожеланиям заказчика. Для уточнения правильности подбора рекомендуется после выполнения расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки на соответствие проектным нагрузкам.
3. Веранда и терраса на винтовых сваях
Различают «веранду» и «террасу».
Терраса – площадка, открытая со всех сторон, кроме той, которая прилегает непосредственно к дому. У нее нет стен, крыши, навеса, однако по периметру могут быть установлены ограждения.
Веранда закрыта как минимум с одной стороны. Наличие навеса или крыши также обязательно.
Плюсы устройства веранды на винтовых сваях:
- зазор между землей и постройкой обеспечивает хорошую вентиляцию, поэтому вероятность развития коррозионных и гнилостных процессов существенно снижается;
- сохраняется возможность доступа к цоколю основного здания, что важно, к примеру, при ремонте.
Свайно-винтовое основание позволяет возвести пристройку так, чтобы она располагалась над естественным или искусственным водоемом.
Конечно, есть и другие плюсы, общие для всех ситуаций применения свай: скорость монтажа, минимальный объем земляных работ, возможность выполнения монтажа в любой сезон и т.д.
3.1. Устройство свайно-винтового фундамента веранды
Прежде чем приступить к строительству свайной конструкции, нужно произвести демонтаж отмостки в том месте, где пристрой будет примыкать к дому.
Сам процесс погружения ничем не отличается от других случаев установки.
Роль ростверка может исполнять нижний венец деревянной веранды: брус/бревно укладываются на оголовки.
Если веранда маленькая, венцового бруса по периметру строения будет достаточно. Если же она велика, то обвязка выполняется не только для наружных, но и для внутренних свай.
Устройство стен выполняется поверх опорного бруса. По низу веранды выполняется цокольная облицовка, которая поможет предупредить преждевременные разрушения конструкций от сырости и мороза.
4. Фундамент крыльца на винтовых сваях
До начала работ по монтажу фундамента крыльца из винтовых свай нужно демонтировать отмостку там, где будет располагаться крыльцо, как и в случае с другими пристройками.
Все этапы установки крыльца также соответствуют общим требованиям к монтажу свайно-винтового основания.
Коммуникации под фундаментом из винтовых свай
1. Особенности водоснабжения/водоотведения в доме на винтовых сваях
Единственное, что будет принципиально отличать процесс устройства водоснабжения/водоотведения в доме на винтовых сваях – это необходимость соблюдения определенного расстояния от винтовых свай до траншеи, в которой впоследствии будут прокладываться трубы.
Следовательно, необходимо на этапе разработки проекта спланировать компактное расположение коммуникаций и учесть особенности здания, указав на плане фундамента из винтовых свай магистрали инженерных систем, по которым будут производиться все монтажные работы.
При проектировании коммуникаций под фундаментом из винтовых свай своими силами, то стоит придерживаться общих требований нормативных документов:
- СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий»;
- СП 32.13330.2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения»;
- СП 73.13330.2016 «Внутренние санитарно-технические системы»;
- СП 129.13330.2011 «Наружные сети и сооружения водоснабжения и канализации».
Также должны соблюдаться дополнительные требования СП 55.13330.2016 «Дома жилые одноквартирные».
2. Подведение коммуникаций. Преимущества винтового свайного фундамента перед бетонным ленточным
Для бетонных ленточных фундаментов монтаж коммуникаций выполняется, как правило, уже после возведения здания. При этом канализационная труба выходит из дома через специально предусмотренное отверстие в фундаментной конструкции.
Несмотря на то, что бетонным фундаментам дается время для отстаивания, активная осадка возведенных на них зданий продолжается в течение нескольких лет после завершения строительства. Если грунты на участке хорошие, то показатель осадки будет находиться в диапазоне от 30 до 60 мм, а вот если слабые, то он может составлять 100 мм и более.
Так как канализационная труба жестко фиксируется в отверстии фундамента, она начинает перемещаться вместе со зданием, из-за чего ее уклон уменьшается, а в некоторых случаях даже возникают контруклоны. Кроме того, из-за общего изгиба канализационных труб нарушается герметичность в стыках. И если все эти факторы не будут учтены на этапе проектирования, то впоследствии канализационную систему с большой долей вероятности придется откапывать и ремонтировать.
В случае с винтовым свайным фундаментом трубы не связаны с ростверком, а проходят между сваями, что полностью исключает вероятность их перемещения.
3. Целесообразность и особенности утепления коммуникаций
Часто необходимость прокладки водопроводных и канализационных труб становится главным камнем преткновения, когда выбирают фундамент.
Многие думают, что устройство ленточного основания само по себе позволяет выполнить разводку коммуникаций в подпольном пространстве. Конечно, винтовые сваи, не закрытые цоколем, и бетонная лента сохраняют тепло немного по-разному. Но есть несколько моментов, забывать о которых не стоит.
Теплопроводность бетона выше теплопроводности грунта, из-за чего он промерзает быстрее, чем грунт вокруг него, ускоряя процесс охлаждения подпольного пространства. Следовательно, объективно «ленточка» может защитить подполье только от ветра. В случае со свайно-винтовым основанием аналогичные показатели достигаются зашивкой цоколя декоративными панелями, сайдингом, плитами ДВП или ДСП. Но, чтобы трубы не промерзали, и там, и там подпольное пространство придется прогревать. Это сложно и дорого, поэтому куда проще позаботиться о локальной защите труб (утепление и обогрев).
Таким образом, выбирать бетон, полагая, что это избавит вас от необходимости утепления коммуникаций, ошибочное решение. В действительности подход к утеплению водопроводных и канализационных труб един для всех существующих типов фундаментов, что подтверждают и нормативные документы.
От утепления коммуникаций допустимо отказаться при любом типе фундамента, если позаботиться о соблюдении ряда условий:
- Обеспечить правильный угол наклона магистрали при устройстве канализационной системы самотечным методом. Уклон 2-2,5 см на 1 метр трубопровода не позволит воде застаиваться в трубах, не будут образовываться пробки и засоры, которые могут привести к замерзанию при отрицательных температурах.
- Обеспечить постоянное наличие в доме горячей воды. Этот пункт имеет принципиальное значение для систем водоснабжения. Если промерзание канализации (при использовании трубы стандартного диаметра) практически исключено, так как вода попадает в сток теплая, часто с органическими примесями, а также почти не задерживается в трубе, то для промерзания водопроводной трубы достаточно любой температуры ниже 0°С.
- Обеспечить расположение труб за глубиной промерзания грунта.
Если хотя бы одно из указанных условий не соблюдено, коммуникации обязательно нужно утеплить.
4. Ошибки прокладки коммуникаций под фундаментом из винтовых свай
- Расположение водопроводных и канализационных труб без учета оптимального расстояния от траншеи до винтовой сваи. Это приводит к рыхлению грунта возле сваи, из-за чего ее способность к восприятию нагрузок снижается.
- Разводка труб по горизонтали в подпольном пространстве. Ведет к засорению, а затем к промерзанию.
- Отказ от новых строительных материалов в пользу «классики». Полипропиленовые или поливинилхлоридные трубы отличает долговечность, а также низкая цена. Но, тем не менее, им часто предпочитают привычные чугунные.
- Использование при поворотах одного изгиба 90º. Если использовать два колена с изгибом 45º, можно снизить вероятность возникновения засора.
- Применение для стоков на кухне и в ванной труб диаметром менее 50 мм, а для сточных туалетных – диаметром менее 100-110 мм.
5. Бесплатные технические решения по устройству коммуникаций от компании «ГлавФундамент»
Компания «ГлавФундамент» предоставляет своим клиентам схемы систем водоснабжения/водоотведения для свайно-винтового фундамента, а также типовые варианты технических решений утепления коммуникаций. Условия получения «Альбома технических решений» прописаны в разделе «Акции».
Саморезные сваи: можно закрутить вплотную к объекту
Благодаря своей конструкции саморезные винтовые сваи можно закручивать в непосредственной близости к существующим строениям и посадкам. Спираль, в отличие от традиционной лопасти , не требует много места вокруг точки вхождения сваи в грунт.
Свайный фундамент внутри старой ленты Свайный фундамент внутри старой лентыДля закрутки саморезной сваи в грунт при наличии серьезных помех (обломки бетонных блоков, тротуарная плитка, слой асфальта и т.д.) достаточно пробить отверстие, на 4-5 см больше диаметра ствола сваи. Этого уже будет достаточно, в то время как для лопастной нужно будет расковырять пространство на всю ширину лопасти, а это минимум 300 - 350 мм, а то и больше. Более трудозатратно, а в некоторых случаях и просто невозможно.
Под баню, когда все вокруг уже заложено плиткой Под баню, когда все вокруг уже заложено плиткойВ сочетании с конусом спираль может раздвигать небольшие препятствия на пути сваи, а также подрезать некоторые помехи (корни деревьев и кустарников, мусор в виде проводов, досок, шлангов, труб и т.д.).
Старые бетонные блоки Старые бетонные блокиПо сути, близость расположения саморезной сваи к существующему объекту ограничивается только применяемыми для монтажа техническими средствами: габаритами гидровращателя на гусеничном ходу, размером редуктора переносного сваекрута, длиной рычагов при механическом монтаже. В последнем случае, при закрутке в ограниченном пространстве и невозможности совершения полного оборота с рычагом, из положения можно выйти, сделав на свае второе монтажное отверстие или используя специальную насадку .
Через отверстия в отмостке Через отверстия в отмосткеКакую выгоду дает способность саморезной сваи быть закрученной близко или вплотную к имеющемуся дому, столбу, дереву или обломку старого фундамента:
Читайте также: