Устройство свайно винтового фундамента

Свайно-винтовой фундамент. Особенности, монтаж, возможные ошибки

Этот вид фундамента применяется уже более 150 лет, его использовали военные для быстрого возведения мостов в болотистой местности, прокладывания электролиний, установки столбов, маяков и других сооружений на участках со слабыми или замерзшими грунтами.

Применение свайно-винтовых фундаментов в жилищном строительстве началось сравнительно недавно, но преимущества данного вида фундамента быстро оценили застройщики. В наше время уже многие компании занимаются улучшением технологии производства и установки свай, предлагают новые конструкционные особенности винтовых свай, улучшающие их эксплуатационные характеристики.

Одним из главных преимуществ свайно-винтового фундамента является возможность строительства на любых сложных грунтах — обводнённых, заболоченных, торфяных, пучинистых, а также на участках со сложным рельефом. Этот фундамент очень экономичен, так как для его возведения не требуются подготовительные земляные работы, такие, как рытьё котлованов или траншей, а завинтить сваю можно даже вручную, без применения специальной техники.

Благодаря отсутствию земляных работ свайно-винтовой фундамент возводится в кратчайшие сроки и его строительство не нарушает экологического равновесия застраиваемого участка. Отлично подходит этот вид фундамента для возведения пристроек к существующим зданиям и обустройства столь популярных в загородном домостроении террас, веранд, патио, причалов и других архитектурных объектов.

Надёжность и долговечность такого фундамента также можно отметить в числе его преимуществ. Запас несущей способности свай — от 4 до 18 тонн, при том, что для деревянного дома достаточно 2 – 3 тонн, а для кирпичного — 7 – 9. Фундамент получается сейсмоустойчивым, не подверженным силам морозного пучения, ремонтопригодным.

Конструктивно винтовая свая представляет собой стальную трубу, к которой приварен наконечник с лопастями. На строительном рынке представлены литые винтовые сваи и сварные винтовые сваи. Различие между этими видами свай заключается в способе изготовления наконечника сваи. В первом случае наконечник с лопастями изготавливается методом точного литья по выплавляемым моделям, во втором случае лопасти навариваются на наконечник методом полуавтоматической сварки в газовой среде.

Выпускаются сваи с наконечниками в виде конуса или с косым срезом на конце. Сваи с конусообразным наконечником рекомендуется заливать цементным раствором после ввинчивания, а внутреннее пространство сваи с косым срезом во время ввинчивания заполняется землёй, что повышает прочность установки сваи.

Некоторые производители предлагают сваи оригинальных конструкций, например, заборные трехлопастные винтовые сваи, имеющие помимо лопасти на наконечнике, ещё две лопасти на теле сваи. Такая конструкция свай обеспечивает устойчивость забора при нагрузке в горизонтальном направлении, то есть при раскачивании забора под действием ветра.

Сваи покрываются антикоррозийным составом, выпускаются также оцинкованные сваи. Диаметр свай варьируется от 57 до 325 мм, самыми востребованными являются сваи диаметром 108 мм, широко применяющиеся при возведении брусовых, каркасно-щитовых и бревенчатых домов. Длина свай составляет от 1,5 до 3 метров, при необходимости ввинчивания сваи на большую глубину, её можно нарастить.

Расчёт свайно-винтового фундамента производят в несколько этапов. В начале рассчитывают прочность материала свай и ростверков, затем нужно рассчитать несущую способность грунта. Производя эти расчёты, необходимо кроме вида грунта и глубины его промерзания учесть климатические условия региона, в котором находится застраиваемый участок. Заключительным этапом расчета является определение несущей способности фундамента. На этом этапе следует ориентироваться на проект дома, учитывать его особенности, расположение несущих конструкций и пр. Для получения сведений, необходимых для более точных расчетов, производят пробное завинчивание сваи.

Ввинчивание свай производится на глубину не меньшую, чем глубина промерзания. Если грунт на участке сложный, например, верхние слои грунта — торфяные, сваи наращивают, пока они не достигнут крепкого грунта. Затем сваи обрезают до одного уровня и бетонируют. Рекомендуется закладывать в полость сваи попеременно 5 см густого раствора и 5 см сухой смеси. В этом случае выделяющаяся при усадке раствора влага впитывается сухой смесью.

Бетонирование необходимо для усиления жёсткости сваи, также достигается увеличение срока службы фундамента. При использовании толстостенной трубы (толщина стенок 6–8 мм) можно не применять бетонирование, хотя это и нежелательно. Если же используется труба со стенками 4 мм, то бетонирование обязательно.

После заливки свай их скрепляют между собой, для обвязки фундамента применяют швеллер, двутавр или деревянный брус. Если фундамент предназначен для лёгкой конструкции, например, для бани, то роль ростверка может играть нижний венец сруба. В этом случае к верхней части сваи приваривается специальный оголовок, предназначенный для распределения нагрузки. Получившиеся сварочные швы необходимо покрыть антикоррозионным составом.

Винтовые сваи можно использовать повторно. Особенно это удобно при возведении временных сооружений. И сооружение, и фундамент можно демонтировать и перенести на другое место, используя те же сваи. В этом случае сваи после ввинчивания не бетонируются.

Зачастую в процессе монтажа допускаются ошибки, снижающие устойчивость и надёжность свайно-винтового фундамента. Одной из самых распространённых ошибок является установка свай в заранее выкопанную яму. Таким методом неопытные строители пользуются, если в грунте встречается слишком много препятствий. Это недопустимо, так как уменьшается горизонтальная стабильность сваи. Если всё же пришлось выкопать яму, то сваю следует ввинтить в устойчивый грунт ниже дна ямы на 600–800 мм.

Подобную ошибку можно допустить и в случае работы на торфяном грунте. Пройдя торфяной слой, следует не останавливать ввинчивание на поверхности плотного слоя, а продолжать заглубление сваи на те же 600–800 мм.

Другой ошибкой, которая может привести к осадке фундамента является вывинчивание сваи для выравнивания высоты. Свая может просесть на высоту вывинчивания и фундамент будет разрушен.

При установке сваи допустимо вертикальное отклонение в 1,5 – 2 градуса, если свая из-за подземных препятствий отклонилась на большую величину, она потеряет устойчивость, к тому же, её нельзя будет нарастить.

Таким образом, произведя точный расчёт и избежав ошибок при ввинчивании свай, можно получить фундамент, которых гарантированно прослужит 80 – 100 лет.

Винтовой фундамент – технология монтажа, этапы установки

Привычный частным застройщикам монолитный фундамент в определенных условиях избыточен и нецелесообразен. Сейчас в сфере индивидуального строительства активно используется свайный фундамент, в частности свайно-винтовой, как более простой, быстрый и относительно дешевый способ построить надежную основу для дома.

Свайно-винтовой фундамент или просто винтовой фундамент – это основание под малоэтажные строения, главными достоинствами которого являются: скорость устройства, возможность продолжить строительные работы сразу после монтажа фундамента, экономичность, отличные эксплуатационные характеристики, возможность вести строительство в любое время года на грунте любого типа. Особенно актуален винтовой фундамент для тех, кто планирует строительство своими руками.

Схема установки свайно-винтового фундамента Схема установки свайно-винтового фундамента

Фундамента на винтовых сваях целесообразно устанавливать:

  • при неровном рельефе участка и желании минимизировать земельные работы;
  • в условиях сильного промерзания грунта;
  • при наличии нестабильного грунта на участке. Винтовая свая позволяет обеспечить опирание дома на твердые пласты породы;
  • при необходимости ведения работ в зимнее время года;
  • при стремлении сохранить экосистему. Винтовой фундамент считается одним из наиболее экологичных. В процессе его обустройства сохраняется природный ландшафт, не нарушается жизнедеятельность экосистемы и обеспечивается целостность корней насаждений. Этот тип фундамента отлично подходит для строительства пирсов, бань и террас на берегу реки, озера или любого водоема.

Исключение для использования винтового фундамента составляет только скалистый грунт, который сам по себе является надежным основанием.

Технология строительства винтового фундамента

Монтаж и установка фундамента на винтовых сваях не сложная, но требует точного выполнения всех этапов работ и, конечно же, грамотного проектирования. Ниже приведена пошаговая инструкция в виде руководства. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

1 – расчет винтового фундамента

Параметры фундамента, его несущая способность определяется многими факторами. В частности, при разработке проекта следует участь:

  • вес строения. Все строительные, отделочные, кровельные материалы создают статическую нагрузку на основание дома. Суммируя вес перечисленных составляющих, можно получить ориентировочный вес будущего здания;
  • полезная нагрузка. К весу самого здания добавляется нагрузка, создаваемая коммуникациями, приборами отопления, бытовыми приборами и мебелью. Самую маленькую, но все же нагрузку создают жильцы дома и их гости. Поскольку такую нагрузку сложно точно просчитать до момента обустройства дома, то ее принимают из расчета 150 кг на 1 м.кв. площади дома (согласно СНиП 2.01.07-85);
  • снеговая нагрузка. Этот показатель колеблется в зависимости от региона строительства. Точные данные можно уточнить в Росгидромете. Приблизительные данные представлены на схеме;
  • характеристики почвы. В идеале заказать полное геодезическое исследование местности. В результате будут получены данные о типе почвы, ее свойствах, однородности почвы на участке, уровне грунтовых вод и их сезонном колебании, глубине промерзания и т.п;
  • коэффициент запаса (15-30%). Позволяет исключить ошибку в расчетах и получить фундамент более прочный, нежели требуется. В дальнейшем это позволит увеличить нагрузку, например, обустроить чердак, сделать надстройку в виде мансардного этажа и т.п.

Поскольку самостоятельно сделать проект достаточно сложно, целесообразно обратиться в специализированную компанию. Ведь может оказаться, что плотный грунт находится ниже глубины промерзания (в случае с болотистым грунтом или торфяниками) тогда сваи нужно будет наращивать и закручивать на значительную глубину.

2 – выбор свай

Залогом получения надежного основания под дом является правильный выбор сваи, которая является несущим элементом винтового фундамента.

Винтовая свая – конструкция из полой трубы (ствола) и наконечника с лопастями. С помощью наконечника свая закручивается в почву, а лопасти, помимо того, что облегчают закручивание, врезаясь в почву, ещё и уплотняют её, служа опорой сваи.

При выборе винтовой сваи следует ориентироваться на такие показатели как:

  • способ изготовления сваи (сварная или литая);
  • диаметр лопастей (выбирается исходя из требования почвы на участке);
  • диаметр ствола сваи;
  • толщина стенок ствола;
  • качество наконечника;
  • наличие защитного слоя и его толщина.

От перечисленных характеристик зависит допустимая нагрузка на одну сваю и рекомендации по её установке. Ориентировочные значения популярных типоразмеров свай приведены в таблице:

Диаметр ствола сваи, мм Толщина стенки, мм Допустимая нагрузка т./шт. Область применения
57 3 до 1 Парник, навес, беседка, крыльцо
76 3,5 до 3 Веранда, хоз.блок, забор
89 3,5 до 4 Каркасный дом
102 3,5 до 5 Дача (небольшие дома), гараж, баня из дерева
108 4 до 6 Дом из бруса или оцилиндрованного бревна, рубленный одноэтажный дом, двухэтажный каркасный дом, каменный забор
133 4 до 8 Дом из пористого бетона (газобетон и пенобетон), кирпича, двухэтажный бревенчатый дом.

Незаменимы, когда нет возможности сделать плотное свайное поле и нужно перераспределить нагрузку путем устройства железобетонного ростверка.

На выбор сваи оказывает влияние тип грунта и степень его промерзания, в частности: грунт сезонного промерзания (маркировка сваи ВСЛ) или вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Влияние типа грунта и глубины залегания на несущую способность сваи показано на примере сваи диаметром 108 мм.

Несущая способность сварной винтовой сваяи 108 мм

Специфичным представителем винтовой сваи является свая без острого наконечника (с открытым нижним концом). Она разработана для применения на песчаниках, плотных грунтах и в условиях вечной мерзлоты. Свая внутри полая и при закручивании заполняется почвой, что с одной стороны упрощает погружение сваи (исключает уплотнение и без того плотной почвы), а с другой – не требует бетонирования.

Характеристики свай без наконечника указаны в таблице:

Параметр Значение
Диаметр, мм 219 или 325
Толщина металла ствола, мм 8-20
Длина сваи, м.п. 4-16 (с наращиванием)
Несущая способность, т./шт. до 4,5
Стоимость, руб./шт. от 4,5

Отдельно нужно отметить, что несущая способность винтовой сваи зависит от того, в каком состоянии она находится в почве. Если почва активная, металл начинает ржаветь, что ослабляет опору. При этом скорость коррозии зависит от нескольких факторов:

  • деформация покрытия в процессе закручивания;
  • толщина и качество нанесения защитного покрытия;
  • тип грунта.

Скорость коррозии незащищенной сваи в почве разного типа показана в таблице:

Как быстро ржавеет свая в зависимости от типа грунта

Наиболее активно будет разрушаться видимая часть сваи, что потребует ее постоянной обработки.

3 – нанесение разметки

В соответствии с проектом выполняется разметка участка. Это может быть линия или свайное поле. Для нанесения разметки пользуются бечевкой, а место положения каждой сваи обозначают колышком.

Разметка под установку винтовых свай

4 – закручивание свай

Винтовой фундамент привлекателен тем, что работу по закручиванию сваи можно выполнить своими руками. Однако важно знать, как правильно закрутить винтовую сваю, чтобы избежать её перекоса. Для этого нужно:

  • сделать рычаг. Для этого нужно продеть лом или арматуру в технологические отверстия (находятся в верхней части сваи) и крутить сваю с помощью этого рычага. Чтобы исключить деформацию сваи, применяют различные приспособления, самое простое из которых – монтажный оголовок. Он похож на верхнюю часть сваи с приваренными по бокам проушинами. В этом случае рычаг вставляется в проушины. Отметим, что чем длиннее рычаг, тем меньше усилий понадобится приложить для заглубления сваи. Оптимальный размер – 2,5-3 метра.;
  • установить сваю;
  • сделать приямок – углубление в месте установки сваи. Углубление делается садовым буром. Глубина приямка не должна превышать 50 см. Более глубокий приямок упростит закручивание, но снизит несущую способность сваи;
  • закрепить уровень на стволе сваи. Это позволит постоянно контролировать степень отклонения сваи от вертикальной оси и моментально выполнять корректировку. Не стоит думать, что сваю можно выровнять потом. А выкручивание и повторное закручивание сваи только разрыхлят почву;
  • закрутить сваю до упора в твердый грунт или до расчетной глубины.

5 – выравнивание фундамента

Длина сваи определяется с запасом в 150-250 мм. Он нужен для того, чтобы иметь возможность удалить излишки при выравнивании свайного поля по уровню. Ведь каждая свая заходит на разную глубину, и иногда разность уровней достаточно серьезная. Подрезка выполняется болгаркой. Определять место реза удобно с помощью лазерного уровня.

6 – бетонирование

Внутренняя полость ствола винтовой сваи также подвергается воздействию факторов, вызывающих коррозию. Чтобы обеспечить защиту внутренних стенок, в полость сваи заливается бетон. Сверху монтируется оголовок сваи.

7 – ростверк

Материалом для создания ростверка может служить дерево, металл или армированный бетон. Выбор зависит от того, из какого материала будет построено здание. Ростверк крепится на оголовок сваи. В случае обустройства бетонного ростверка оголовок не требуется.

8 – уход за свайным фундаментом

Определенная часть винтовой сваи всегда будет находиться на поверхности, и подвергаться воздействию разных факторов. Чтобы минимизировать их негативное влияние, следует раз в 5 лет обрабатывать сваи, очищать от ржавчины и наносить антикоррозионный состав. Некоторые застройщики защищают сваю путем обустройства цоколя.

После установки винтового фундамента можно сразу приступать к строительству дома. Ведь одной из ключевых особенностей фундамента этого типа является способность выдерживать проектные нагрузки сразу после монтажа.

Стоимость свайно-винтового фундамента

Цена формируется из ряда факторов:

  • снеговая и ветровая нагрузки в регионе;
  • перепад высоты на участке. Влияет на длину сваи;
  • возможность ручного закручивания сваи. В противном случае нужно будет привлекать технику, что увеличит цену винтового фундамента;
  • глубина погружения сваи. При значительной глубине потребуется наращивание сваи;
  • особенности почвы. Определяет тип сваи, требования к защитному покрытию и т.п.;
  • характеристики сваи: диаметр ствола, диаметр лопастей, количество лопастей, толщина металла стенки сваи, способ формирования наконечника сваи (сварной или литой).

Цена свайно-винтового фундамента, по сути, складывается из трех блоков:

  1. стоимость оголовков и расценки на их монтаж;
  2. стоимость свай и расценки на их закручивания;
  3. длина ростверка и расценки на его устройство.

В таблице приведены ориентировочные расценки на монтажные работы:

Стоимость дополнительных работ:

Несмотря на то, что смета на строительство фундамента на винтовых сваях выливается в приличную сумму, следует отметить, что он намного экономичнее плитного или заглубленного ленточного. А в качестве бонуса застройщик получает: надежное основание, высокую скорость выполнения работ, в т.ч. возможность продолжить работу по строительству сразу после возведения фундамента, а также возможность сохранить ландшафт.

Свайно-винтовой фундамент: обзор

Свайно-винтовой (или столбчато-винтовой) фундамент – один из самых распространенных типов фундамента. Он быстро и просто возводится, имеет длительный срок службы, подходит практически для любого грунта и почти не имеет недостатков. Единственное, что требуется – это правильно подобрать материалы для строительства.

Достоинства и недостатки свайно-винтового фундамента

  • экономичность по сравнению с другими видами фундаментов;
  • устойчивость к пучению почвы;
  • возможность проводить монтаж круглогодично;
  • подходит для любого типа почв, в том числе и насыпных;
  • быстрота и простота установки;
  • нет необходимости проводить трудоемкие подготовительные земляные работы;
  • не требует времени на усадку и высыхание – можно сразу приступать к строительству здания.

Основной недостаток такого фундамента – подверженность коррозиям, особенно в зоне срочных швов. Поэтому к выбору материала следует подходить со всей тщательностью – некачественная сталь или антикоррозийное покрытие могут значительно снизить эксплуатационные качества и время службы свайного фундамента.

Максимально подробную информацию о плюсах и минусах свайно-винтового фундамента Вы найдете здесь.

Срок службы

Свайно-винтовой фундамент, изготовленный из отвечающих необходимым требованиям материалов и правильно установленный в благоприятной среде, может прослужить до 300 лет, а по некоторым источникам, и до 400 лет. Но вследствие халатности при установке и выборе материала фундамент может выйти из строя за несколько лет.

Ухудшение качества свайно-винтовой конструкции зачастую связано с неправильным монтажом.

К уменьшению срока службы могут привести несколько факторов.

  1. Низкое качество антикоррозийного покрытия.
  2. Низкое качество стали для изготовления свайных столбов.
  3. Сваи, изготовленные из б/у труб.
  4. Высокая влажность грунта и насыщенность кислородом.
  5. Неправильная установка.
  6. Использование свай для заземления в системе электроснабжения – это ускоряет поражение металла ржавчиной.
  7. Установка свай на влажных почвах вблизи электростанций, так как в этом случае возможна утечка электричества в грунт.

Выбор готовых свай. Их виды и особенности

Какие сваи подойдут для каждого конкретного фундамента зависит от нескольких обстоятельств – веса постройки, особенностей грунта, ожидаемого срока эксплуатации и т.п.

Виды свай

Сваи различаются по диаметру трубы (чем больше вес, тем больше толщина столба) и по размеру лопасти (чем менее прочный грунт, тем шире должна быть лопасть). Например, в условиях вечной мерзлоты, используются сваи с минимальным диаметром лопасти или с имитацией нарезки.

По технологии изготовления наконечников винтовые сваи делятся на два основных вида: сваи с литыми наконечниками и сваи со сварными наконечниками.

Сваи с наварными наконечниками

Пример сваи с наварным наконечником.Представляют собой трубу с приваренным к ней заостренным концом с лопастями. Такие сваи имеют одно преимущество – низкую стоимость. Сварочный шов – уязвимое место всей конструкции. Он может повредиться уже во время ввинчивания сваи, уязвим для коррозий и движений почвы. А если учесть, что большинство сварочных работ по изготовлению проводятся в кустарных условиях без соблюдения необходимых требований к технологии и качеству, то риск слишком велик.

Свайные столбы с наварными наконечниками по назначению бывают трех видов.

    . Имеют двойные лопасти, которые обеспечивают максимально надежную фиксацию.
  1. Сваи с открытыми наконечникамипод малоэтажные здания. Оснащены крупными лопастями, предназначены для установки в обычный грунт.
  2. Сваи с закрытыми наконечниками под малоэтажные здания. Имеют уменьшенные лопасти и подходят для установки в любую почву.
Сваи с литым наконечником

Выполняются с помощью литья и имеют однородную конструкцию. Технология производства трудоемкая и затратная, поэтому литые сваи стоят на порядок дороже сварных. Зато имеют ряд преимуществ. Свайные столбы литого типа максимально точно устанавливаются, не разрыхляют грунт при ввинчивании и надежно фиксируются, обеспечивая тем самым прочность всего фундамента. Не говоря уже о том, что в отличие от наварного, литой наконечник не подвержен деформации и преждевременным коррозиям, не повреждается во время монтажа и не боится препятствий в виде корней, уплотнений в грунте и камней.

Сваи с литыми наконечниками.

Литые свайные столбы по назначению бывают трех типов.

  1. Для использования в условиях вечной мерзлоты (имеют некрупные лопасти).
  2. Для использования в обводненных и талых почвах (имеют лопасти средних размеров).
  3. Для фундаментов под малоэтажные здания (сваи стандартного типа с крупными лопастями).

Типы свайно-винтового фундамента

Фундаменты различаются по способу устройства ростверка. Существует четыре основных вида:

Двутавровый.

Двутавр представляет собой металлическую или деревянную балку, формой схожую с буквой «Н». Двутавр прочнее, чем швеллер, но не устойчив к скручиванию. Фундамент такого типа состоит из винтовой бетонированной сваи и двутаврового ростверка.

Классический двутавровый фундамент в деревянном исполнении.

Швеллер.

Металлический профиль, имеющий П-образное сечение. Фундамент представляет собой бетонированную сваю и швеллер.

Наглядный пример швеллера.

Ростверк из деревянного бруса

Пример деревянного ростверка

Конструкция включает в себя бетонированную сваю, оголовок, стержень, скрепляющий брус со сваей и сам брус.

Бетонированный ростверк.

Для этого типа фундамента обязательно армирование ростверковой ленты и самой сваи.

Пример бетонированного ростверка.

Виды обвязки столбчато-винтового фундамента

Обвязка – последний этап в работе со свайно-винтовым фундаментом. Представляет собой каркас из металлических или деревянных балок, которые скрепляют друг с другом все столбы основания и обеспечивают дополнительную фиксацию.

Обвязка обязательна только в том случае, если сваи поднимаются над уровнем почвы на 50 см и выше. Читайте подробную статью про обвязку свайно-винтового фундамента здесь.

Обвязка бывает двух видов:
Обвязка брусом
Используется обычно для фундаментов под деревянные здания. Основное преимущество этого способа в том, что при отклонении свай по уровню, можно выпилить участок обвязочного бруса и устранить перекос.
Обвязка швеллером
Выполняется внакладку при использовании сварки. Начинать обвязку необходимо по длинной стороне фундамента, с продольных балок, делая стыки в углах и (если длина швеллера недостаточная) на промежуточных сваях.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Что необходимо сделать прежде, чем приступать к проектированию?

  1. Определить тип почвы и ее особенности. От этого будет зависеть выбор свай, их технические характеристики и качество будущего фундамента.
  2. Определить уровень промерзания почвы. От этого зависит глубина завинчивания и, следовательно, длина свайных столбов.
  3. Определить уровень грунтовых вод и его колебания в зависимости от поры года.
  4. Определить несущую способность свайных столбов и вес будущего здания с учетом выпадающих осадков (снега на крыше в зимний период), и прочих нагрузок – мебели, жильцов, количества этажей и пр.

Исходя из всего вышеперечисленного, рассчитывается количество свай, их параметры, виды и характеристики. Затем определяется место расположения свай исходя из планировки дома, глубина вкручивания и места для размещения опор.

После того, как все расчеты проведены, проводится разметка предварительно подготовленного участка – по углам будущего здания (на местах установки свай) вбиваются колышки, между ними натягивается шнур. По шнуру колышками отмечаются места вкручивания остальных свай.

Технология монтажа

Этап 1. Закручивание свайных столбов.

Проводится вручную или с применением спецтехники. Для монтажа вручную используют специальный рычаг, с помощью которого несколько человек ввинчивают столбы в землю. В некоторых случаях на месте установки делается неглубокая лунка, около 15 см глубиной, но это делать не рекомендуется, так как свая, которая устанавливается в неподготовленный таким образом грунт, гораздо надежнее и крепче зафиксирована.

Ручной вариант закручивания свайных столбов

Этап 2. Выравнивание и подрезка.

После того, как все столбы установлены, их необходимо подрезать, чтобы выровнять. Для проверки уровня пользуются нивелиром.

Этап 3. Бетонирование.

Внутреннее пространство сваи заполняют цементным раствором. Если планируется делать бетонированный ростверк, то сваи предварительно армируются.

Бетон придает столбу массу и запас прочности.

Этап 4. Монтаж ростверка.

После бетонирования сваи скрепляются металлическим или деревянным брусом. В случае устройства ленточного ростверка, предварительно устанавливается опалубка и проводится армирование.

Несмотря на простоту монтажа, возведение свайно-винтового фундамента имеет свои особенности. Более подробно о всех этапах и нюансах рассказано в отдельной статье – свайно-винтовой фундамент своими руками.

Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи, едва появившись на рынке, сразу хорошо зарекомендовали себя в качестве опор для компактных построек и пристроек. Терраса, возведённая на таких сваях, не начинала путешествие в сторону от дома, баня или сарай не заваливались на сторону спустя год-два, а стояли так, как их поставили. В последние 7-8 лет винтовые сваи стали довольно широко применять при строительстве каркасных домов — как небольших «модульников», так и коттеджей площадью 100-150 м 2 . Сегодня на таких фундаментах возводят также брусовые и бревенчатые и даже пеноблочные дома.

Конструктивные особенности

Винтовая свая состоит из ствола (как правило, стальной трубы) и нижней лопасти, которая обеспечивает завинчивание в грунт и при этом увеличивает несущую способность сваи. Согласно СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», винтовые сваи подразделяются на узколопастные (с соотношением d/D = 0,6–0,8, где d — диаметр ствола сваи, а D — диаметр лопасти) и широколопастные (d/D < 0,6). Первые предназначены для устройства фундаментов на плотных глинах и крупнообломочных грунтах, вторые могут применяться на любых других грунтах. На практике узколопастные многовитковые сваи также оптимальны для установки столбов, не оказывающих значительной сжимающей нагрузки на грунт (заборы, перголы, лёгкие навесы).

Не так давно на рынке появились винтовые сваи новой разновидности. Тело такой сваи изготовлено из высокомарочного бетона с добавлением фиброволокна и усилено мощным арматурным каркасом. По форме она относится к узколопастным многовитковым. Завинчивают такую сваю вручную или машинным способом, используя специальный ключ из термоупроченной стальной трубы квадратного сечения, который вставляют в ствол на всю его высоту (благодаря этому свая не разрушается при возрастании крутящего момента). Заявленный срок службы бетонной сваи — 100 лет, а стоит она не дороже стальной оцинкованной.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи позволяют возвести фундамент всего за несколько дней, притом он сразу может воспринять нагрузку от здания и не боится сил морозного пучения.

В отличие от мелкозаглублённой ленты и столбов, свайно-винтовой фундамент на пучинистых грунтах не совершает сезонных «прыжков» вверхвниз.

Несущая способность винтовых свай не ниже (обычно даже выше), чем забивных и буровых, а выигрыш во времени составляет не менее месяца. При этом винтовые сваи обходятся на 50-70 % дешевле забивных и на 20-30 % — буровых, а если сравнивать с плитным фундаментом, то экономия составляет не менее 80 %.

Однако наряду со сторонниками у винтовых свай есть и противники, которые считают конструкцию недостаточно долговечной и приводят примеры (которых, к сожалению, довольно много) неграмотного изготовления и монтажа свай. Эти примеры мы также рассмотрим в статье.

Критерии выбора винтовых свай

Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай.

Марка и толщина стали

Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой.

Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент.

Способ защиты от коррозии

Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием.

Фундамент на винтовых сваях

В последние годы большинство застройщиков предпочитает свайно-винтовой фундамент, с использованием которого строят брусовые и каркасные дома. Однако достаточно ли вы осведомлены о технологии строительства, которая появилась более века назад?

Очень важно проявить максимальную ответственность при строительстве здания. Здесь следует учесть все детали, касающихся этапов строительства. И, прежде всего, следует понять, какой фундамент здесь использовать. Однако как быть, если на месте возведения дома были обнаружены «сложные « грунты.

Таковыми могут считаться:

  1. Торфяники;
  2. Заболоченные территории;
  3. Участки с грунтовыми водами;
  4. Участки, которые испытывают влияние сил морозного пучения;
  5. Участки, которые часто подвергаются затоплению.

В подобной ситуации имеет смысл возвести свайно-винтовой фундамент, который требует минимум времени на сооружение и отличается достаточной надёжностью.

Свайно-винтовой фундамент обладает рядом преимуществ:

  1. Установка занимает не более двух дней;
  2. Заниматься устранением неровностей рельефа участка не требуется;
  3. Не приходится проводить большой объём земляных работ;
  4. Сваи могут быть установлены в любую погоду.

Если говорить о минусах, которыми обладает свайно-винтовой фундамент, то можно выделить следующие:

  1. Сваи нельзя установить на скалистой местности и участках, где присутствуют известняковые прослойки или каменистый грунт;
  2. Монтаж свай не может быть выполнен на расстоянии менее 0,5 метра от уже возведённого дома. В такой ситуации возникают сложности, связанные с использованием специальных рычагов;
  3. Решение возвести свайно-винтовой фундамент может создать трудности, которые появятся в случае сооружения дома с подвалом. В этом случае фундамент может потребовать высоких затрат.

Используя опыт участников форума, далее нами будут рассмотрены:

  1. Особенности устройства свайно-винтового фундамента;
  2. Сведения, которыми нужно располагать для того, чтобы определить требуемое число свай;
  3. Нюансы, касающиеся установки свайно-винтового фундамента;
  4. Частые ошибки, которые допускаются в ходе установки свай.

Конструктивные особенности свайно-винтового фундамента

Фундамент на винтовых сваях представляет собой некоторое число свай, которые вкручивают в грунт. Все вместе они образуют единое поле. В ходе строительства домов обычно выбор останавливают на свах, имеющих следующие размеры. Ствол должен иметь диаметр 108 мм и длину 2,5 метра, а лопасть должна составлять в диаметре 300 мм. По завершении ввинчивания сваи в землю наружу будет выступать фрагмент ствола, имеющий длину около 50 см. Далее переходят к привариванию к стволу сваи оголовка. Обычно размеры оголовка следующие: 250х250 мм.

Конструктивные особенности свайно-винтового фундамента

Конструктивные особенности свайно-винтового фундамента

Необходимость наличия оголовка связана с тем, что на него будет установлен обвязочный брус, швеллер либо ростверка, где впоследствии будет размещён дом.

Свая представляет собой металлическую трубу, у которой имеется заостренный конец и лопасть особой формы, размещенная в нижней части. Наличие лопасти как раз и позволяет вкрутить сваю в землю. В ходе данной процедуры она уплотняется. Завершается же установка сваи в тот момент, когда будет достигнута требуемая глубина либо твёрдое основание. Поэтому уже после установки свая способна выдерживать нагрузку, на которую она рассчитана.

Разница между сваями может состоять в длине, диаметре и предназначении. Данные параметры позволяют их классифицировать на виды:

  1. Винтовая свая Ø76 мм – применяется для сооружения заборов, беседок и небольших пристроек;
  2. Винтовая свая Ø89 мм – может применяться для возведения бытовок и причалов;
  3. Винтовая свая Ø108 мм – идеальное решение для возведения домов каркасного и брусового типа;
  4. Винтовая свая от Ø133 мм и выше – позволяет строить жилые здания на основе оцилиндрованного бревна, пенобетонных блоков, а также промышленные сооружения.

Приступая к выбору сваи, прежде всего, нужно учесть ключевые параметры.

Таковыми являются:

  1. Толщина металла стенки ствола. Для качественной сваи данный параметр имеет значение в диапазоне 4-4,5 мм;
  2. Толщина металла лопасти, минимальная значение которой должно равняться 5 мм;
  3. Качество сварного шва. Важно, чтобы после сварки не было раковин и непроваренных зон;
  4. Защитное покрытие сваи. При наличии некачественного либо тонкого окрасочного слоя во время ввинчивания сваи он будет удален, когда будет контактировать с грунтом.

Наряду с этим нужно сказать, что бывают сваи, которые имеют литой наконечник. Данные сваи отличаются тем, что наконечник вместе с лопастью образуют единый элемент. Последний создается на литейном производстве, после чего его фиксируют к стволу сваи при помощи сварки.

Сваи с литым наконечником

Сваи с литым наконечником

По сравнению со сварной подобная свая демонстрирует повышенную надежность. Дело в том, что для ее лопасти характерна значительная толщина, а у самой сваи присутствует только один сварной шов. В то же время ее можно вкручивать в землю в том месте, в котором имеются корни растительности либо камни небольших размеров.

Как рассчитать необходимое количество свай?

Распространено мнение, что при вкручивании сваи в грунт важно соблюдать некоторый шаг. В связи с этим для определения требуемого числа свай достаточно иметь представление об основных параметритах объектах — длине, ширине и массе. Однако, исходя из практического опыта, можно с уверенностью говорить, что данное суждение ошибочно. Как же можно узнать, какое количество свай потребуется при сооружении фундамента?

Как считают пользователи форума, чтобы не допустить ошибок при определении свайного поля, следует первым делом выяснить несущую способность земли под лопастью сваи. Для этого необходимо на участке выбрать так называемые «контрольные точки» и ввернуть туда сваи. Имея результаты вкручиваний, можно установить, какую длину должны иметь сваи и сколько их потребуется при возведении определённого дома.

Чтобы определить ключевые параметры свайного фундамента, можно обратиться к специальной таблице. Она позволит установить несущую способность винтовой сваи, ориентируясь на тип грунта.

Несущая способность винтовых свай в зависимости от грунта

Несущая способность винтовых свай в зависимости от грунта

Если говорить о российской столице и Подмосковье, то здесь сваи должны ввинчиваться не менее, чем на 1,5 метра. Это позволяет иметь уверенность, что свайный фундамент будет установлен ниже глубины промерзания грунта. При соблюдении технологии монтажа винтовой сваи диаметром 108 мм она сможет справляться с нагрузкой, равной пяти тоннам.

Особенности монтажа свайно-винтового фундамента

Для установки винтовых свай может применяться наряду с механическим и ручной метод. В первом случае задействуется оборудование, оснащённое гидробуром, а во втором — привлекаются рабочие.

Нужно сказать, что при использовании механического метода установки свай меньше возникает трудностей касательно обеспечения требуемого усилия ввинчивания. Наряду с этим с помощью этого метода удается добиться повышенной точности при центрировании ствола сваи. За счет и установка получается более точной. Важно, чтобы ствол ввинченной сваи отклонялся от вертикальной оси не более, чем на два градуса.

По завершения вкручивания сваи на требуемую глубину ее верхушку необходимо отрезать. Для соблюдения горизонтальности всех свай и обеспечения соответствия одному уровню следует выполнять проверку с помощью лазерного нивелира.

Далее нужно заполнить ствол сваи раствором бетона. Многие ошибочно полагают, что данная операция поможет усилить сваю. В действительности это приводит к тому, что из сваи удаляется кислород, что позволяет защитить внутреннюю металлическую часть ствола от коррозии. В дополнение к этому бетонирование сваи позволяет защитить ее от проникновения в воды в зимнее время, что может привести к ее разрыву.

Какие еще моменты нужно учитывать в ходе установки свай?

  1. Понять, что свая достигла надёжного основания, можно, если видно, что металл проушины ствола заметно деформировался.
  2. По мнению пользователей форума, наполнять ствол бетоном следует не до конца. Приблизительно 20 см от верхушки сваи должно быть свободно. Данное пространство заполняют сухой цементно-песчаной смесью. Подобная операция поможет удалить из ствола остатки влаги;
  3. Когда оголовки будут приварены, для всех свай нужно создать горизонтальную обвязку. Обычно здесь применяют брус либо металлический профиль.

Монтаж свайно-винтового фундамента

Монтаж свайно-винтового фундамента

Тема на форуме, где можно спросить или ответить на вопросы по фундаменту на винтовых сваях — Перейти в тему.

Принцип устройства фундамента на винтовых сваях

Современное российское строительство отличается массовым внедрением передовых технологий, разработанных как в нашей стране, так и за ее пределами. Одним из лучших изобретений в сфере проектирования и возведения зданий по праву считается свайно-винтовой фундамент. Такое основание очень популярно среди наших соотечественников благодаря экономии материалов, а также скорости и простоте проведения работ. Наиболее широко такая конструкция представлена в сегменте частного строительства, однако ее можно встретить и там, где сооружаются легковесные здания, такие как гаражи, мини-офисы, мастерские, станции технического обслуживания. Опоры с винтами незаменимы на участках с неровным ландшафтом и здесь их преимущества перед объектами аналогичного назначения очевидны.

Основной опорный элемент

Бесспорно, свая является незаменимой составляющей представленных основ и являет собой металлическую трубу с цинковым покрытием. Нижняя часть детали снабжена лопастью с витой конфигурацией. Основные отличия между такими сваями – их длина и диаметр.

Чертеж опоры

Стоимость металлических стержней колеблется в диапазоне 100 – 300 евро в зависимости от их размера и производителя. На строительном рынке присутствуют и недорогие образцы (50 – 70 евро), но это, как правило, опоры минимального размера. К слову, такие сваи могут устанавливаться не только там, где будет возведен дом. В ряде случаев мы можем встретить их при монтаже оградительных конструкций и заборов. Также в смету необходимо включить крышки для опор (около 35 евро), разумеется, если без них нельзя обойтись. Не забывайте и о крепежных деталях, а именно о болтах и комплекте эксцентриков.

Если вы не являетесь специалистом в данной области, помимо покупки материалов, придется раскошелиться на оплату труда строительной бригады. После суммирования всех составляющих сметы мы можем выяснить итоговую сумму расходов, в которую обойдется фундамент на винтовых сваях под ключ.

Положительные характеристики

Схема установки опоры

В первую очередь отметим плюсы основы на сваях. Для начала нужно упомянуть о высокой несущей способности такой конструкции. Все мы понимаем, что чем выносливее строительный объект, тем дольше его эксплуатационный период, и здесь с этим параметром все в полном порядке. Также винтовой фундамент в полной мере показывает все свои достоинства на любых почвах, кроме скалистых.

Очень часто при устройстве опорной основы на металлических сваях не требуется привлечение специальных технических средств и оборудования, что также можно отнести в плюсы. Привлекает застройщиков и тот факт, что данный тип основ может выполняться в любое время года, даже зимой. Как видите, плюсы такого решения очевидны, а есть ли у него минусы?

Недостатки конструкции

Минусы свайно-винтового фундамента проявляются там, где грунты неравномерны, так как на такой территории свайные основания подвергаются усадке. Также металл подвержен коррозии, что негативно сказывается на его прочности. Чтобы уберечь здание от таких рисков и минимизировать подобные недостатки, рекомендуется приобретать дорогие опорные элементы или обрабатывать их специальными защитными средствами, а это влечет за собой дополнительные расходы.

Винтовой наконечник Хотвелл

Опытные строители старой закалки отмечают, что, несмотря на все плюсы винтовых основ, они достаточно молоды и их эксплуатационные свойства не до конца изучены. Недоверие к достаточно новой технологии спорно, но отрицать его нельзя. На самом деле все не настолько плохо и недостатки существенно проигрывают положительным сторонам таких изделий. Если правильно производить монтаж и обеспечить конструкции грамотное обслуживание, сваи прослужат вам не одно десятилетие.

При халатном и дилетантском подходе к работе даже дорогие и массивные столбы или ленточный фундамент прикажут долго жить, будь у них очевидные и неоспоримые преимущества. В большинстве случаев трудности могут настигнуть вас там, где за работу берутся недобросовестные строители, и материалы здесь абсолютно ни при чем, ведь они изготовлены и испытаны по стандартам нового поколения производителями с серьезной репутацией.

Этапы строительства

Как и любая строительная конструкция, свайно-винтовой фундамент монтируется поэтапно в определенном порядке:

  1. Планирование площадки под установку основы.
  2. Фиксация базового элемента опоры.
  3. Монтаж остальных деталей, внесенных в план-схему.
  4. Замеры и резка металлических столбов согласно проектному уровню.
  5. Закрепление оголовков.
  6. Обвязка швеллерами или брусьями.

Очень часто установка винтовых основ проводится при помощи спецтехники, посредством которой изделия завинчиваются в свои посадочные места. На самом деле, такое оборудование по своим техническим и эксплуатационным характеристикам является аналогичным тому, которым проделываются отверстия в древесине и бетоне, только здесь мы имеем дело с массивными сваями. Специальную машину вполне можно заменить завинчивающим ключом. Этот инструмент относится к ручному оборудованию, соответственно, стоит он дешевле. Необязательно нужно быть высококлассным специалистом, чтобы с его помощью за несколько минут установить свайный элемент, и в этом его плюсы.

Монтаж элемента вручную

Процесс установки

Винтовой фундамент характеризуется тем, что его опоры устанавливаются строго вертикально. Чтобы это требование было выдержано в полной мере, необходимо использовать строительный уровень. Если вы начинаете строительство на участке с подземными коммуникациями, советуем обзавестись специальной аппаратурой, которая обнаруживает скрытый в грунте кабель и трубы.

Помимо основных инструментов, могут потребоваться дополнительные, такие как переходники и втулки, используемые для фиксации деревянных брусьев. Не забудьте о комплекте, который снижает диаметральную величину, клеммном кольце, зажиме. Большинство этих деталей прилагается производителем к основным элементам фундамента, поэтому вам не нужно их приобретать отдельно, а это тоже своего рода преимущества.

Схема установки

Теперь несколько слов об основном монтажном процессе. Итак, свайно-винтовой фундамент начинают закладывать с заглубления стоек в пробуренные скважины. Затем опоры фиксируются при помощи гравийной подушки, которую в некоторых случаях можно заменить пластиковым эксцентриком, состоящим из зажимного кольца и болтов.

Обращаем ваше внимание на то, что высококачественные сваи можно использовать повторно, тем более что они демонтируются так же легко, как и ввинчиваются.

Это может понадобиться тогда, когда нужно переместить торговую точку, установленную на свайную основу, или расширить границы огороженной территории.

Продукт инновационных технологий

Конструкция с оцинкованной спиралью

В современном мире отмечается стремительное развитие технологий и усовершенствование существующих материалов, это касается и производства опорных элементов нового образца, из которых состоит качественный винтовой фундамент. Как отмечают специалисты, это является отличной перспективой для развития доступного строительства. Речь идет о свайных конструкциях с кованым корпусом, имеющих конусообразную форму и доукомплектованных оцинкованной спиралью. Основные достоинства таких опор состоят в их антикоррозийных свойствах и отсутствии необходимости в применении дополнительных приборов для их установки. Сверхновые конусные сваи не нужно подрезать, чтобы добиться необходимой длины.

Расчет свайной основы

Для грамотного расчета данного фундамента необходимо учесть некоторые моменты:

  • состав грунта;
  • глубина грунтовых вод и точки промерзания;
  • вес будущей постройки;
  • разницу ландшафтной высоты в местах установки опор.

Самостоятельно проделать такую работу будет достаточно сложно, поэтому зачастую приходится прибегать к помощи квалифицированных проектировщиков, которые учтут все недостатки участка и исходя из полученных данных, спроектируют надежный фундамент, гарантирующий долговечность новостроя.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: