что такое сваи в воде
Как строят дома на воде? на сайте Недвио
Вопрос от читателя нашего портала: Как строят дома на воде?
Ответ: Современные строительные материалы и технологии позволяют построить дом практически в любом месте. И если вы мечтаете об уютном и красивом домике на воде, то и эту вашу мечту легко можно воплотить в жизнь. Все что вам надо необходимо — это прочный и долговечный фундамент.
Но как же дом будет стоять на воде? Очевидно, что обыкновенный ленточный или монолитный в таком месте не возведешь. Оптимальным вариантом для решения такой проблемы является монтаж фундамента на винтовых сваях. Давайте рассмотрим более предметно как строят дома на воде и устраивают фундамент на сваях на таком неустойчивом грунте.
Опоры под основание на воде чем-то похожи на обыкновенные металлические трубы, но на конце у них есть специальное приспособление (лопасти), при помощи которого они вкручиваются в почву. С другой стороны трубы есть шляпка, которую используют для установки ростверка. Помимо этого, качественные сваи должны иметь правильные параметры: диаметр трубы от 10 до 30 см, окружность лопасти от 25 до 50 см, высоту до 950 см.
Если вы решили строить дом на воде, на винтовых сваях, обязательно найдите специалиста, который поможет вам разобраться в качестве грунта, на котором будет возводиться фундамент. Если вы этого не сделаете, то вполне вероятно в процессе монтажа вам придется периодически проводить замену испорченного строительного материала.
Особенности проектирования фундамента на воде
Если вы точно определились в каком месте водоема будете монтировать фундамент, следующим этапом будет составление сметы на закупку материалов и затрат на все строительство в целом.
Если вы впервые будете делать основания на воде, тогда попросите специалиста произвести все нужные замеры и расчёты. Ведь для того, чтобы фундамент на винтовых сваях служил вам как можно дольше при его монтаже надо учитывать большое количество факторов. Надо обращать внимание на тип почвы, на уровень воды, глубину промерзания и ветровые нагрузки.
Делая все расчеты надо также учитывать расположение столбов основания. Они должны быть правильно расположены и соответствовать контуру будущего строения. Та часть, которая будет находиться над водой, должна располагаться под несущей стеной дома. После того сваи вкручены в землю следует обязательно сделать их обвязку. При строительстве дома на воде нельзя использовать для этого опалубку. В этом случае оптимальным вариантом будет стальной патрубок.
Также для постройки дома на воде вам пригодятся следующие материалы и инструменты:
Перед началом строительства свайного фундамента нужно обязательно исследовать дно водоема. Узнайте с какой скоростью и в каком направление течет вода и имеет ли дно неровности:
Последний тип основания лучше всего монтировать в холодное время года — нужно дождаться, когда водоем замерзнет и затем приступать к строительству. Лед поможет легко и быстро ввинтить опоры в дно пруда и, самое главное, зимой вы сможете обойтись без строительной техники.
Если в процессе возведения основания на винтовых сваях вы заметили, что уровень воды немного выше чем вы рассчитывали тогда обязательно проведите корректировку и немного приподнимите конструкцию.
Как утеплить свайный фундамент на воде?
Пожалуй, самым большим минусом свайного основания является большое пространство под полом дома. Из-за чего в нем постоянно будут гулять сквозняки и идти холод в комнаты дома.
Избежать такой неприятной ситуации поможет правильное утепление фундамента. Так как наше строение возведено на воде, то качественно утеплить фундамент снаружи у нас вряд ли получится. Поэтому будет лучше если вы перенесете все строительные работы внутрь дома.
Утепляют свайный фундамент следующим образом:
Купить винтовые сваи
Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.
Установка винтовых свай в воде, болоте, торфе, глине
Статья расскажет об особенностях проектирования фундаментов из винтовых свай для последующей установки в воду, болото, торф и глину, а также о специфике погружения в указанных условиях.
Содержание статьи:
Проектируя фундамент из винтовых свай для эксплуатации в воде, болоте, торфе или глине, необходимо понимать, что во всех этих случаях грунты будут характеризоваться высокой степенью влагонасыщения. Даже неводонасыщенная глина довольно хорошо удерживает воду при замачивании. При этом у нее снижаются прочностные и деформационные характеристики.
Это требует учета таких факторов, как недостаточная несущая способность, воздействие сил морозного пучения, высокая коррозионная агрессивность грунта по отношению к металлоконструкциям.
1. Расположение лопасти в грунте с достаточной несущей способностью
Для надлежащего восприятия фундаментной конструкцией проектных нагрузок, лопасть сваи (модификации с двумя и более лопастями, подробнее «Особенности расчета многолопастных винтовых свай») должна закрепиться в грунте с достаточной несущей способностью, а мощность слоя плотного грунта под сваей должна составлять не менее 3 диаметров лопасти.
Так как водонасыщенные грунты, как правило, обладают более низкой несущей способностью, то они менее всего подходят для закрепления в них фундаментной конструкции. Поэтому при назначении длины нужно учесть, что свая должна прорезать слабый грунт и закрепиться в слое с достаточной несущей способностью.
Чтобы минимально нарушить структуру грунта при погружении, также необходимо подобрать конфигурацию лопасти (не путать с диаметром), соответствующую конкретным грунтовым условиям (подробнее «Ключевые принципы подбора параметров лопастей»).
Выполнить оценку грунтовых условий площадки можно с помощью адаптированной под нужды малоэтажного строительства услуги – геотехнических исследований. Цена этой процедуры существенно ниже, чем цена инженерно-геологических изысканий для промышленных и крупных гражданских объектов. Для всех объектов, которые строит компания «ГлавФундамент», это исследование обязательно (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»).
2. Воздействие сил морозного пучения на свайно-винтовой фундамент
Перечисленные глинистые грунты подвержены морозному пучению. Это связано с тем, что возникают касательные силы вдоль ствола сваи в пределах промерзающего слоя и стремятся ее выдернуть.
В результате, если оставить нижнюю лопасть в пределах этого слоя, она неизбежно начнет подниматься вместе с основанием. Такие деформации могут быть вообще не заметны невооруженным глазом. Тем не менее, окна и двери таких построек весной будут открываться и закрываться уже хуже, чем осенью. Ситуация будет повторяться из года в год, требуя постоянного вмешательства. В кирпичных зданиях, из-за неравномерной деформации, возникнут трещины в стенах.
Даже если отметка глубины промерзания пройдена, лопасть все равно нужно расположить в слое грунта с достаточной несущей способностью.
Разные типы свай по-разному ведут себя под действием сил морозного пучения (подробнее «Воздействие сил морозного пучения на разные типы винтовых свай»).
3. Коррозионная агрессивность грунтов по отношению к стали
Влажность почвы существенно увеличивает скорость протекания почвенной коррозии, поэтому все перечисленные грунты относятся к группе сильно агрессивных и требуют использования определенных марок стали и толщин металлопроката (подробнее «Коррозия: причины и способы защиты»).
Правильный подбор марки стали, толщины стенки ствола и лопасти обеспечивает соответствие нормативного срока службы строения требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения».
Основанием для назначения этих параметров служат данные, полученные в ходе выполнения измерений коррозионной агрессивности на площадке строительства (подробнее «Геотехнические и геолого-литологические исследования и измерения коррозионной агрессивности грунтов»). А для уточнения правильности подбора рекомендуется после выполнения расчета срока службы проверить остаточную толщину стенки на соответствие проектным нагрузкам.
4. Установка винтовых свай в воде
Вообще, вариантов строительства фундамента любого надводного объекта немного. Ленточный тип можно применить только после того, как вода будет отведена со стройплощадки. Деревянные сваи из лиственницы, никто уже не использует. Технологию буронабивных сваи вообще нельзя использовать в этой среде – скважину сразу заполнит вода. Остается только четыре варианта – понтон, стальная труба, забивная железобетонная свая или винтовая.
Понтон – плавучая платформа, наполняемая воздухом. Принцип установки прост, основа из понтонов может в любой момент быть увеличена или уменьшена. Но есть недостатки: они обладают низкой несущей способностью, а устойчивость может меняться в зависимости от уровня воды, силы ветра и нагрузки, создаваемой водой (течение или волны). Во время ледохода или ледостава требуется демонтаж понтонов. Необходимо регулярное обслуживание модулей-понтонов: их проверка на герметичность, заполнение газом и т.д. Так что этот вариант не универсален.
Казалось бы, железобетонные забивные сваи должны быть надежнее всех видов фундаментов, используемых на воде. Но и здесь есть тонкости.
Между винтовой сваей и забиваемой в ил металлической трубой разницы в плане эксплуатации фактически нет. Отличие только в свойствах и методах установки. Винтовая конструкция, в отличие от трубы, имеет лопасти, которые и берут на себя всю получаемую от сооружения нагрузку. Труба же передает грунту нагрузку только благодаря трению по боковой поверхности. Потому существенно сокращается эффективность опоры. Погружение труб сложнее в технологическом плане – забивная установка должна находиться недалеко от места погружения. Если она сухопутная, для нее нужно возводить временный пандус, делать насыпь для подъезда, и т.д.
Винтовые сваи закрутить проще. Летом можно использовать ямобур с телескопической стрелой, чтобы работать с берега. Зимой завинчивание можно без особых проблем провести вручную через лед, если он достаточно крепкий. Таким образом, винтовые сваи регулярно применяются в строительстве мостов, причалов, пирсов, а также в качестве фундаментов для домов, находящихся на затапливаемых побережьях рек.
5. Установка винтовых свай на болоте, торфе
Ленточный фундамент очень сложно использовать в таких условиях: мощность торфяных отложений может составлять несколько метров, а снимать весь этот слой при разработке котлована или траншеи – дорого и малоэффективно.
Проблемы, связанные с установкой труб и бетонных свай, те же, что и в водных условиях: слабая поверхность, не выдержит крупную строительную технику, и потому предварительно нужна специальная подготовка местности.
Можно привести пример из практики. Объект в Ленинградской области должен был строиться на торфянике, мощность которого составляла 8 м. Для того, чтобы сделать его нулевой цикл, например, с использованием ленточного фундамента, потребовались бы работы на глубине 9 м (8 м торф + 1 метр в подстилающем основании), что заняло бы очень много времени, привело к срыву сроков строительства и его существенному удорожанию.
Подобные технологические сложности решаются завинчиванием винтовых свай как вручную, так и с использованием редуктора или небольшого по весу ямобура. Если нам нужно поставить тяжелое по весу строение, то сваи можно подобрать такой длины, которая обеспечит завинчивание в плотные слои грунта. В таком случае осадка не произойдет, а нагрузка от здания не будет передаваться на слабый слой торфа.
6. Установка винтовых свай в глину и на пучинистых грунтах
Глина бывает разной. Если она твердой консистенции, то на ней можно применять практически любой фундамент, в том числе и на винтовых сваях.
Если глина водонасыщенная и обладает высокой степенью пучинистости, то использование ленточного и плитного фундамента не лучшее решение.
При использовании забивных свай следует помнить, что их необходимо погружать на глубину, в 2 раза превосходящую глубину промерзания, чтобы избежать негативного воздействия сил морозного пучения.
Винтовые же сваи закручиваются таким образом, чтобы лопасть находилась ниже уровня глубины промерзания.
Чтобы определить грунтовые условия участка строительства, запишитесь на выезд геолога.
Свайно-винтовой фундамент на воде
Сваи использовались на воде на протяжении длительного времени. Дома на сваях, сделанных из дерева, давно стоят по всей России. Расположение самих домов на высоте в несколько метров над уровнем земли способствует сохранению строений даже в местах постоянного подтопления паводками. Раньше возведение строений на таких возвышенностях требовало больших затрат времени и труда. Приходилось изготавливать большое количество свай и затем с большим трудом вколачивать их в почву. Сегодня благодаря винтовым сваям можно возводить долговечные и надёжные фундаменты, в том числе, и над водой. Причём, строительство даже в таких сложных условиях не требует больших затрат денежных средств и времени по сравнению с возведением фундамента в другое время или же излишнего использования техники.
Винтовые сваи для применения на заводнённых участках
На винтовых сваях строят причалы и пирсы, домики на воде, мосты и многое другое. Это, на самом деле, универсальный вид фундамента, используемый на всех континентах и на любых грунтах, в том числе, под водой. Винтовые сваи изготавливаются из метала, который делает их особо прочными. Кроме того, ещё на заводах их покрывают специальным защитным слоем, используемым также на ледоколах, благодаря которому они не подвергаются воздействию коррозии в течение длительного времени. В итоге, даже под водой винтовые сваи сохраняют несущие и качественные свойства, а их срок службы остаётся уникально длительным. При этом, для монтажа фундамента на винтовых сваях не нужны специально выровненные площадки – использовать их можно практически при любых условиях, в том числе, на прибрежных зонах рек и озёр.
Использованию свай на воде для строительства причалов и пирсов способствуют их конструктивные особенности. Так нижняя часть каждой винтовой сваи имеет режущую лопасть такой формы, которая вкручивается в землю практически на неограниченную глубину без применения пригружающей силы. Благодаря широкой лопасти сваи, опора получает чрезвычайную стабильность при любых видах нагрузки, как боковых, так и вертикальных. Свая будет устойчива и при попытках её дальнейшего сжатия, и при выдёргивании, что особенно полезно при сильных течениях. По этой причине широкое распространение получили причалы на винтовых сваях.
Как осуществляется монтаж винтовых свай на воде
Устройство причалов, пирсов и иных сооружений на свайно-винтовом фундаменте обходится недорого да и не требует особых затрат времени и сил. Для разработки конструкции любого строения на сваях нужно предварительно собрать данные об особенностях водоёма. Сюда входит информация о скорости течения, состоянии дна, направления схода льда в озере. На местности, где водоемы настолько небольшие, что лёд тает по весне, практически не меняя своего расположения, достаточной опорой будут винтовые сваи, связанные между собой сверху жестким каркасом, который называется ростверк. На реках с сильным течением необходимо дополнительно поставить ледоломные сваи, а причал строить Г-образной формы, которая имеет большую жёсткость. В любом случае, сваи необходимо завинчивать на довольно большую глубину, которой хватит, чтобы противостоять течению.
В первый год использования домика на воде, причала или пирса на свайно-винтовом фундаменте будет полезным следить за поведением конструкции и окружающей воды. Можно посмотреть, как сильно поднимается уровень воды, нет ли в фундаменте слабых мест, и принять решение о необходимых усовершенствованиях. Тем более что, с винтовыми сваями любые доработки не так сложны. Кстати говоря, если вам захочется поменять месторасположения причала или пирса, то и здесь у вас не возникнет проблем, ведь винтовые сваи пригодны для многократного использования.
Комментарий специалиста нашей компании
Да, когда-то, чтобы построить дом на воде – требовалось много усилий. Деревянные сваи с водой всегда плохо дружили. С винтовыми сваями все значительно проще – фундамент над водой, очень надежный и долговечный. Усилий нужно мало, финансов и времени тоже. При работе с подводным грунтом, конечно, нужно ставить фундамент с утроенной осторожностью. Тем не менее, при использовании винтовых свай – это наиболее доступный вариант из всех возможных. Все должно неоднократно перепроверяться. Благодаря уплотнению слабого подводного грунта сваи прекрасно противостоят течениям и различным нагрузкам. Как правило, здания на воде не отличаются своими размерами – потребуется бригада из четырех человек, а затем – по полчаса на каждую из свай. Фундамент на воде может быть возведен в очень короткие сроки – буквально за пару дней. Не стоит сомневаться в их особенностях – долго завинчивать их не придется, так как, даже в случае с подводным грунтом они легко достигнут плотного слоя. Конструкция будет надежной. В самых сложных ситуациях – на ветру и под воздействием сильных течений, дом на винтовых сваях будет прекрасно держаться. Отличное решение для любого человека, ценящего природные красоты.
Винтовые сваи для строений на воде
Сваи использовались на воде на протяжении всего времени существования. Первое сооружение, в качестве фундамента которого были применены винтовые сваи, располагалось на воде. Впервые конструкцию винтовых свай использовал Александр Митчелл. Этот английский инженер ещё в 1838 году соорудил из винтовых свай основу для осветительного сооружения, постройка которого велась в районе приливов в Лондоне. Для неудобного грунта той местности обычные забивные сваи оказались крайне неудобны, и чтобы облегчить задачу, инженер предложил изготовить нижнюю часть свай в виде винта. В США винтовые сваи впервые появились в 1850 году, и тоже для объекта на воде – маяка на заливе Делавэр. Здесь сваи выглядели как металлические трубки, к которым приварены металлические же лопасти. Затем в США началась целая эпоха строительства маяков на основе из новых свай.
В России обычные сваи использовали ещё очень давно – для строительства домов в местах постоянных подтоплений. Однако раньше возведение жилищ на таких деревянных сваях требовало больших затрат и времени, и сил. Перед строителями стояла задача изготовить большое количество свай, а затем с силой вогнать их в землю, чтобы они были способны выдержать немалый вес дома, да ещё и на неудобном грунте. Сегодня многие люди по-прежнему мечтают о домике в непосредственной близости от воды, но с винтовыми сваями осуществить это желание стало на много проще. Свайно-винтовые фундаменты – надёжны, как никакие другие, и отлично стоят даже на воде, что доказала их история. К тому же, современных винтовых свай требуется намного меньше, ведь они изготовлены из прочной износостойкой стали, да и ввинтить сваи под причал или даже под целый дом из бруса можно всего за один-два дня.
Что позволяет использовать винтовые сваи на заводнённых грунтах
Сейчас, как и раньше на свайно-винтовых фундаментах строят и причалы, и пирсы, и мосты, и обычные дома, и многое другое. Его можно назвать универсальным фундаментом, способным выстоять многие десятилетия на всех континентах, при любых условиях и практически на любом грунте. Особо прочными их делает специальный сплав металла, а от коррозии спасают защитные слои. В итоге, даже под водой, в течение длительного времени поддерживая пирс или причал, фундамент на винтовых сваях способен простоять рекордно долго. При этом, использовать винтовые сваи на заводнённых участках, на берегах рек и озёр очень удобно – ведь под строительство причалов и иных объектов, в качестве основы которых выступают сваи, не нужно расчищать грунт.
Использование винтовых свай на воде было бы не таким лёгким при любом изменении их конструкции. Один из основных элементов свай, позволяющий завинчивать их на очень большую глубину без воздействия подгружающей силы – это лопасть определённой формы, которой завершается каждая свая. Благодаря ширине лопасти, свая как опора получает отличную стабильность даже, испытывая сильные нагрузки, как вертикальные, так и боковые. Даже при сильном течении свая останется в земле, и на том же уровне, в который была установлена, не поддаваясь силам сжатия и выдёргивания. А конусообразное завершение оголовка сваи позволяет ещё больше облегчить её погружение. Именно благодаря этим особенностям винтовые сваи получили широкое распространение в строительстве причалов и домов на воде.
Монтаж винтовых свай для строений на воде
Для монтажа винтовых свай на заводнённых участках используется особая технология. Ещё до разработки конструкции самого строения и его основы, необходимо собрать информацию об особенностях водоёма и грунта. Обязательно нужно узнать скорость течения и его направление, о состоянии дна и его глубине. Если скорость течения настолько невелика, что лёд тает практически на одном месте, то для осуществления прочной основы дома будет достаточно связать винтовые сваи между собой жёстким ростверком. Если же течение сильное, то необходимо дополнительно установить ледоломные сваи. Также при сильном течении и для увеличения жёсткости конструкции рекомендуется делать причалы устойчивой Г-образной формы. И обязательное условие при любом течении – завинчивание свай на большую глубину, которая позволит им противостоять вытягивающим нагрузкам.
Сам монтаж лучше проводить в холодное время года, когда водоём покрыт толстым слоям льда. Использование льда как основы для завинчивания свай значительно облегчает всю работу. А возможность обходиться без особо тяжёлой строительной техники делает процесс монтажа свай безопасным.
Свои особенности есть и у эксплуатации пирсов, причалов на свайно-винтовых фундаментах, построенных на воде. Так в первые годы использования объекта очень желательно следить за изменением его состояния, а также за поведением окружающей воды. Если уровень воды где-то слишком велик, то конструкцию стоит приподнять. Если у фундамента есть слабые места, не справляющиеся с нагрузкой от течения, то его также стоит усовершенствовать, усилить дополнительными сваями. Используя винтовые сваи, можно модернизировать сооружение множество раз, переставлять его с места на место, и всё это без больших затрат и с сохранением надёжности.
Как и чем забить сваи на местности покрытой водой?
Наш дачный участок находится на берегу реки, хотим построить небольшой мостик, идущий от террасы дома прямо к воде. Берег достаточно илистый, и часть моста будет находится над водой. Как, при помощи чего и на какую глубину нужно забивать сваи для нашей будущей постройки?
Для такой работы я использовал винтовые сваи это самый оптимальный вариант. Этот процесс похож на сверление лунки для ловли рыбы зимой, и сваи легче монтировать в зимний период когда вода покрыта льдом. Так во всяком случае делают у нас в Красноярском крае. Для того что бы установить сваи для начала нужно сделать разметку я ее делал прямо на поверхности льда и по этой разметке мы вкручивали эти сваи. Скажу сразу что работа не особенно сложная но тяжелая но в берег где илистое дно делать это намного проще. Сваи просто вкручиваются в грунт при помощи рычагов это простой процесс.
Получилось примерно так:
Но естественно можно вызвать и сваебойную технику, для такой работы часто используют подъемный кран со свебойкой но этот метод уж слишком дорогой и частники им редко пользуются.
Есть еще один старинный способ и он вполне может Вам подойти. Сделать самому забивную бабку, выглядит она так: