Свайно-винтовой фундамент: классификация, преимущества, установка

Виды свайных фундаментов: ГОСТы, классификация свай и типы ростверков

Возведение домов на не стабильных грунтах производится по специальной свайной технологии. Она обеспечивает пропорциональное распределение нагрузок массы конструкции зданий на почву. Существуют различные виды свайных фундаментов. Для их устройства используется специальная техника.

Свайный фундамент: виды, достоинства и недостатки

Главные элементы фундамента — сваи, имеющие форму столбов или стержней. Сечение изделий может иметь круглую или квадратную форму. Заглубление опор производится под определённым углом наклона или строго вертикально. Технология устройства свайных фундаментов достаточно проста. Выбор конструкции основания зависит от различных факторов:

  • вида свай и глубины их установки;
  • структуры грунта;
  • типа ростверков и др.

Порядок установки опор регламентируется СНиП 2.02.03-85. Чаще всего, их используют для возведения каркасных, щитовых и деревянных малоэтажных домов. При строительстве многоэтажных зданий основание делается из железобетонных свай. Возводимые по свайной технологии дома не имеют подвальных помещений.

Таблица 1. Достоинства и недостатки свайного фундамента.

Достоинства Недостатки
Возможность устройства на сложных грунтах и горных рельефах Для возведения фундамента требуется специальная техника
Монтаж фундамента можно проводить в любую погоду Свайный фундамент не рекомендуется использовать для строительства домов на горизонтально-подвижных грунтах
Минимальная осадка Сложности при возведении цокольных этажей
Экономичность и надежность Невозможность проверки установленных свай на повреждение

Видео — Плюсы и минусы свайного фундамента

Виды свайных фундаментов

Классификация опор и возведённых с их помощью фундаментов проводится по различным признакам. По типу материала, использованного для их изготовления различают сваи:

  • деревянные;
  • бетонные и железобетонные;
  • металлические;
  • комбинированные.

Наиболее надёжными считаются конструкции, состоящие из комбинированных опор. Они дольше всех сохраняют свои первичные эксплуатационные характеристики. Наименьшей прочностью и долговечностью обладают деревянные сваи. Большая из часть изготавливается из древесины хвойных пород. Металлические винтовые опоры изготавливаются из чёрного металла. Перед установкой в грунт поверхность деревянных и металлических свай обрабатывается специальными средствами.

По несущим нагрузкам различают сваи:

  1. Стойки.Полностью передают грунту нагрузку строения.
  2. Висячие сваи. Нагрузка передаётся боковыми гранями.

По способу погружения опор в грунт фундаменты подразделяются на:

  • забивные;
  • буроопускные:
  • винтовые;
  • буронабивные;
  • комбинированные.

Интересно! Свайные фундаменты способны выдерживать сейсмические нагрузки до 7 баллов. Для их устройства используют не только опоры, произведённые в заводских условиях. Буронабивные стержни заливаются бетоном на месте устройства основания.

Забивные фундаменты

Забивная технология применяется при строительстве многоэтажных строений. Для монтажа их конструкций используют стержни изготовленные из железобетона. В малоэтажном строительстве допускается применение по этой технологии строительства деревянных и металлических опор. Чаще всего, они имеют квадратное сечение с размером сторон от 150 до 500 мм. Стандартные длины опор находятся в пределах от 3 до 25 м. Их нижний конец заостряют. Это значительно упрощает процесс забивания свай в грунт.

Верхнюю часть опор оснащают оголовком. Он принимает удар молота при забивании изделий и защищает их от деформации. Выбор свай зависит от свойств грунта и конструкции возводимого здания. Их погружение в грунт проводят до упора в твёрдый земляной пласт. Это обеспечивает прочность конструкции и не позволяет основанию строений «поплыть».

Достоинства и недостатки забивных фундаментов зависят от вида используемых для устройства конструкции свай. Среди общих для всех типов опор достоинств:

  • высокая прочность конструкции;
  • отсутствие необходимости в предварительной подготовке строительного участка;
  • возможность монтажа на затопляемых территориях.

При возведении свайного фундамента грунт не разрыхляется, а утрамбовывается. Среди основных недостатков забивных конструкций:

  • недостаточная надёжность при устройстве на набухающих и просадочных почвах;
  • неравномерная усадка на грунтах с различной плотностью.
Буроопускные свайные фундаменты

Технология применяется для возведения конструкций на пластично-мёрзлой и твёрдомёрзлой почве. Работы по монтажу основания ведутся при температуре не ниже 0,5°C. Технология проведения работ предусматривает установку стержней в предварительно пробуренные скважины. Их диаметр должен превышать сечение свай на 50-100 мм. Бурение грунта производится специальной техникой.

Важно! Диаметр бура должен быть больше ширины опоры не менее, чем на 10 см.После установки стержня в скважину имеющиеся в ний пустоты заполняются связующими растворами. Они повышают устойчивость конструкции.

Свайно-винтовые фундаменты

Технологию используют при возведении лёгких и средних построек на всех видах грунта. На часто затопляемых территориях это единственно возможный способ строительства домов. Монтаж винтовых оснований под строения различного типа был придуман в XIX веке. Он широко используется при возведении причалов и домов на воде.

Вести строительство по винтовой технологии можно в любое время года. Для монтажа конструкции используют металлические сваи с различным количеством лопастей. Для их погружения в грунт не требуется привлечения специальной техники. Сваи ввинчиваются в землю вручную. Основные достоинства технологии — быстрота монтажа и минимальные затраты на устройство основания.

Буронабивные сваи

Буронабивная технология применяется при возведении тяжёлых строений на слабых грунтах. При забивки свай таким методом не оказывается вибрационное воздействие на рядом стоящие строения. Возводить объекты по буронабивной технологии можно и на территории со сложным рельефом. Требования к таким типам оснований определены в Своде правил СП 50-102-2003. Возведение фундаментов производится с помощью:

  • шнека с полостью для подачи бетона в скважину.
  • обсадной трубы с вибропогружателем.

Сваи для фундамента заливаются бетоном непосредственно в подготовленные для них скважинах. Применять технологию можно на полых грунтах. Перед заливкой бетона в скважину, в ней делается армирование и проводится укрепление её стенок от обсыпания земли. Буронабивная технология устройства свайных оснований считается самой сложной.

Комбинированный фундамент

В устройстве оснований используют сваи и плиты. Фундаменты такого типа возводят на просадочных грунтах в соответствии со Сводом правил 22.13330. Отличительной чертой конструкции является полное опирание плиты на грунт. Ростверк с землёй не соприкасается.

Классификация фундаментов по характеру размещения свай

Схема расположения свай в грунте определяется конфигурацией возводимого здания. По способу их размещения конструкции различают:

  1. Одиночные сваи. Применяются при возведении легких с/х построек.
  2. Свайные кусты. Устраивают под передающие большие вертикальные нагрузки колонны.
  3. Сплошные свайные поля. Основание используют для возведения построек башенного типа.
  4. Ленточные свайные фундаменты.Предназначены для опоры стен зданий.

ГОСТы на свайные фундаменты

ГОСТы на свайные фундаменты и винтовые сваи в РФ заменены на СНиП 2.02.03-85 и СНиП 24.13330.2011. Железобетонные сваи промышленного производства выпускаются по ГОСТ 19804-2012.

При производстве свай применяется несколько стандартов:

  • ГОСТ;
  • ОСТ;
  • ТУ.

Требования, предъявляемые нормативными документами к изделиям, учитывают характеристики грунтов, для которых они предназначаются. Выпускаемые по ГОСТ винтовые сваи подразделяются по своим конструктивным особенностям. Изделия группируют по:

  • форме наконечника (открытые и завальцованные);
  • форме, ширине и числу лопастей;
  • способу применения.

Виды ростверков

Ростверк не является обязательным элементом конструкции. Он соединяет между собой опоры основания, придавая конструкции дополнительную жёсткость. Различают 3 основных вида ростверков:

  1. Высокий. Соединительные элементы располагаются над поверхностью земли на расстоянииот 15 сми выше.
  2. Повышенный. Ростверк располагает вровень с поверхностью земли или на высотедо 10 см.
  3. Заглубленный. Монтаж ростверка проводится ниже уровня поверхности земли.

По способу сборки различают ростверки:

  1. Сборные. Представляют собой сварные стальные балки, которые применяют при строительстве лёгкий построек с небольшим сроком эксплуатации.
  2. Сборно-монолитные. Элементы с «замочными» соединениями. Используются для соединения опор оснований многоэтажных домов и промышленных сооружений.
  3. Монолитные. Представляют собой единые конструкции, имеющие форму замкнутой или незамкнутой ленты. Применяются при строительстве жилых малоэтажных домов.

Свайные фундаменты для частного дома

До начала строительства дома необходимо определиться с видом основания. При его выборе учитывается тип грунта предназначенной для постройки территории. Определить его можно с помощью геологического исследования. Среди прочих определяющих факторов:

  • уровень грунтовых вод;
  • сейсмичность района строительства.

Обратите внимание! Возводимый фундамент должен выдерживать нагрузки всей конструкции дома и планируемой для размещения в нём обстановки. Главной опасностью для свайного фундамента является вспучивание грунта. Наиболее сложным считается возведение буронабивных конструкций.

При проектировании оснований определяется глубина забивания свай. Многие застройщики, пытаясь сократить затраты на строительство, возводят дома на винтовых сваях. Это позволяет им экономить значительные суммы на покупке строительных материалов. Возводить винтовые основания можно без геологических исследований. Длина стержней фундамента выбирается в зависимости от глубины погружения опор от поверхности земли до пласта грунта с нормальной несущей способностью. Нижнее основание стержня должно упираться в него и быть ниже отметки промерзания.

Сметная стоимость строительства домов, построенных по свайно-винтовой технологии, на 30-40% меньше обычных способов возведения домов. Конструкции возводятся без проведения земляных работ. Ремонтопригодность элементов свайно-винтовых фундаментов составляет 100%. Недостатком свайной основы является необходимость устройства цоколя и отмостки шириною не менее 70 см вокруг строения. Задача отмостки — защита облицовки свайного фундамента от поверхностного загрязнения.

Несущая способность оснований

Материал исполнения опор и тип грунта оказывают влияние на несущие способности основания строения. Основу винтовых конструкций составляют трубчатые опоры. Они выпускаются промышленностью с диаметром 133, 108 и 89 мм. Он оказывает влияние на несущую способность основания вместе с длиной трубы и диаметром лопастей. На трубных опорах не рекомендуется возводить тяжёлые конструкции.

В качестве опор многоэтажных строений высотою до 60 м строятся используются забивные сваи. Длина таких свай может превышать 10 м. Это самый надёжный вид свайного основания. В частном домостроении забивные железобетонные опоры используются крайне редко из-за высокой стоимости аренды необходимой для их установки спецтехники.

Возведение фундамента для частного дома винтовых сваях: пошаговая инструкция

Шаг 1. Рассчитываем количество необходимого для строительства материала. Число опор определяется по 2-м направлениям:

  • линиям наибольшей нагрузки;
  • несущей способности опор.

Для проведения расчётов лучше составить план основания. На него на носится разметка установки свай. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м. Чем больше масса возводимой конструкции, тем ближе друг к другу располагаются опоры. Их число определяется путём деления общей массы дома с наполняющими его вещами на величину допустимой нагрузки на 1 сваю. Это справочная величина. Найти её можно в специальных таблицах или в технической документации производителя на изделие. В интернете можно найти онлайн-калькуляторы, которые производят расчёты необходимого для устройства фундамента количества опор при введении необходимых параметров.

Шаг 2. Заготавливаем необходимый материал и инструменты для работы.

Цены на различные виды ручных буров

Шаг 3. Делаем разметку участка под установку опор. Она делается по генеральному плану строительного участка и схеме 1-го этажа дома с отметками расположения свай. Начинают делать разметку всегда с угловых опор, остальные точки установки равномерно распределяют по всей площади основания. В том случае, когда между опорами получаются слишком большие промежутки, в них устанавливают дополнительные опоры.

Шаг 4. Ввинчиваем сваи в грунт по установленным метка. На участках с мягким грунтом сделать это можно вручную, на более твёрдой почве ввинчивание свай производят с помощью специальных устройств. В землю их заглубляют до уровня твёрдого грунта. Входить в землю опоры должны в строго вертикальном положении.

Цены на винтовые сваи

Шаг 5. Верхняя часть опор должна находиться на одном уровне. Его проверяют после ввинчивания в грунт последней сваи. Разница в высоте не допускается. Имеющие отклонения от заданного уровня опоры подрезаются или наращиваются. Категорически нельзя при выравнивании высоты приподнимать вверх уже ввинченные в грунт сваи.

Шаг 6. На выровненные опоры устанавливаем полые горизонтальные плоскости и заливаем их бетоном.

Шаг 7. Для отвода лишней влаги от строения делаем дренаж основания. Он представляет собой небольшие траншеи, прорытые по периметру строения, с отводом за пределы участка.

Видео — Подробная инструкция установки винтового фундамента

Как правильно делать монтаж конструкции

Ввинчивать сваи в грунт вручную лучше втроём. Во время заглубления их трудно поддерживать в вертикальном положении. Два человека воздействуют на рычаг, а третий следит за углом вхождения опоры в грунт. Периодически нужно проводить её фиксацию и анализировать глубину погружения. Не рекомендуется ввинчивать сваи на глубину менее 1 метра. При таком заглублении опор высока вероятность перекоса строения.

Самыми ответственными участками основания являются его углы. Заглубление опор в этих точках должно быть максимальным. Дополнительная прочность конструкции достигается бетонированием фундамента. Большим недостатком винтовых свай является невозможность устройства из них основания для постройки домов на грунтах, имеющих слои камней или известняка. Для таких строительных участков используют сваи с наварными наконечниками.

Срок службы свайных оснований зависит от материала их исполнения. В благоприятных условиях они могут эксплуатироваться от 300 до 400 лет..

Свайно-винтовой фундамент. Особенности, монтаж, возможные ошибки

Выбираете энергоэффективные решения?

Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE

Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)

Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)

Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)

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.

Фундамент на винтовых сваях – типы, виды, характеристики

Винтовой фундамент относится к свайному типу фундаментов и создается путем применения винтовых металлических свай, поэтому его правильно назвать свайно-винтовой фундамент. Данный вид фундамента считается хорошим решением для индивидуальных застройщиков, ввиду того что позволяет вести строительные работы практически на любом участке с грунтом любого типа. Более надежного основания для строительства на проблемных грунтах и неровном рельефе не существует. Несущим элементом винтового фундамента является винтовая свая.

Фундамент на винтовых сваях – основные понятия

Винтовая свая – металлическая свая, устанавливаемая в почву путем закручивания в комбинации с вдавливанием. Она состоит из:

Схема устройства винтовой сваи для фундамента – ствол – пустотелая стальная труба. Ствол определяет несущую способность сваи и характеризуется тремя показателями: диаметр, толщина стенки и длина;

– наконечник с лопастями – части сваи, заглубляемой в грунт. Благодаря лопасти свая легко закручивается в грунт, передает нагрузку, создаваемую зданием на твердую почву, выполняет функцию опоры сваи, не позволяет силе морозного пучения вытолкнуть сваю или сместить ее, поскольку не рыхлит почву, а уплотняет ее в процессе закручивания. Конус на нижнем крае сваи обеспечивает ее точное вхождение в почву;

– оголовок – площадка, предназначенная для монтажа ростверка.

Ростверк (ленточный или плитный) – обвязка, созданная поверх винтовых свай. Служит площадкой для дальнейшего строительства, предназначена для перераспределения нагрузки от дома на сваи.

Предпосылки к использованию винтового фундамента

Когда и при каких условиях допускается применение, в каких случаях запрещено и где возможно, но требует дополнительных действий или обработки.

Рекомендован – при работе на сложных грунтах: болотистом, торфяном, плывуне, пылевидном;
– при работе на нестабильных грунтах;
– при работе на обводненных грунтах;
– при строительстве на участке с неровным рельефом;
– на предварительно неподготовленных участках;
– при наличии деревьев с развитой корневой системой;
– для малоэтажного строительства;
– стремлении сохранить природный ландшафт и избежать выравнивания участка;
– при желании выполнить монтаж винтового фундамента своими руками.
Возможен – при высоком уровне грунтовых вод;
– в химически активной почве.
Исключен – на скалистой почве;
– в грунте, который содержит значительное количество камней и валунов.

Свайно-винтовой фундамент выбирают при:

  • усилении ленточного или плитного фундамента;
  • легких строений;
  • строительстве капитальных малоэтажных домов;
  • обустройстве причалов;
  • заборов;
  • реконструкции зданий.

Типы и виды винтового фундамента

Изучая винтовые сваи, можно поразиться их разнообразию. Именно их разновидности обуславливают наличие разных типов винтового фундамента. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

1. Фундамент на литых или на сварных сваях

  • литые сваи – это изделия, наконечник которых отлит вместе со стволом. Фундамент на литых сваях будет наиболее прочен;
  • сварные сваи – в этом случае наконечник с лопастями приварен к стволу сваи. Критической точкой здесь является качество сварки и дополнительная обработка сварного шва.

2. Фундамент на широколопастных или узколопастных сваях

Вид лопасти определяется типом грунта на участке.

  • узкие лопасти – для использования в мерзлых грунтах. Такой наконечник погружается в почву без перекоса и намного быстрее стандартного;
  • лопасти крупного диаметра (стандартные) – для нормального, обводненного и склонного к пучению грунта;
  • средние лопасти – для почвы, содержащей много влаги.

3. Фундамент с ростверком разного типа:

  • повышенный;
  • высокий;
  • заглубленный.

4. По используемому для создания ростверка материалу выделяют:

  • с металлическим ростверком;
  • винтовой фундамент с железобетонным ростверком;
  • с деревянным ростверком.

Свайно-винтовой фундамент – плюсы и минусы

В числе преимуществ винтового фундамента значатся:

  • возможность демонтажа;
  • возможность сократить смету возведения (в сравнении с ленточным на 30-40% дешевле);
  • возможность использовать как фундамент для пристройки;
  • обеспечение естественной дополнительной вентиляции на болотистых грунтах;
  • возможность применения на грунте любого типа (кроме скального);
  • отсутствие необходимости предварительного выравнивания участка;
  • надежность и высокая несущая способность;
  • отсутствие масштабных земляных работ (связанных с выемкой, складированием, повторной засыпкой или вывозом грунта);
  • устойчивость к силам морозного пучения (в частности, забивные сваи очень подвержены этому процессу);
  • независимость от влияния времени года и погодных условий;
  • отсутствие шума и вибрации (позволяет вести работы в непосредственной близости к рядом стоящим сооружениям);
  • высокая скорость устройства (в сравнении с ленточным на 70% быстрее);
  • возможность сделать винтовой фундамент своими руками или с привлечением специальной техники;
  • возможность продолжения строительства сразу же после завинчивания свай.

Помимо названых достоинств, свайно-винтовой фундамент относится к разряду экологичных, поскольку позволяет сберечь почву, насаждения, рельеф местности и экосистему.

В числе недостатков можно выделить:

  • невозможность утепления винтового фундамента, что чревато замерзанием коммуникаций (в частности вода и канализация);
  • сложность обустройства цоколя;
  • подверженность коррозии. Нанесение специальных составов на заводе или на месте монтажа повышает устойчивость сваи к появлению ржавчины. Однако нельзя исключать, что защитный слой может повредиться в процессе завинчивания сваи;
  • проблемы с организацией подпольного пространства. Сложно сделать подвал под домом;
  • относительно низкий срок эксплуатации при несоблюдении требований по уходу за сваями (наружной их частью);

Почти все указанные недостатки устраняются путем правильного проектирования, монтажа и эксплуатации винтового фундамента.

Что нужно знать до начала работ:

  • габариты и вес будущего дома;
  • вес строения;
  • уровень грунтовых вод и вероятность подтопления (для домов, расположенных близ водоемов);
  • тип почвы и степень её химической активности;
  • монтаж винтовых свай не требуют применения специального оборудования, работы по закручиванию стандартных свай на глубину промерзания (более 1,4 м.п. для большей территории РФ) можно выполнить ручным трудом;
  • место расположения плотного несущего грунта (определяется расчетами или пробным бурением);
  • место расположения магистралей (вода, канализация, газ и т.п.);
  • ветровую и снеговую нагрузку в регионе;
  • место установки каждой сваи. Традиционно сваи устанавливают по углам, в месте пересечения стен, в т.ч. внутренних, с равным шагом по периметру здания. В отдельных случаях проектируют свайное поле.

Таким образом, залогом правильного монтажа свайно-винтового фундамента является тщательное проектирование, обуславливающее правильный выбор вида свай, их количества и места установки.

Стоимость винтового фундамента

Цена привлекает застройщиков тем, что считается более низкой, в сравнении с ленточным. Стоимость состоит из:

  • расходами на разработку проекта;
  • цены свай. Которая определяется: брендом производителя, параметрами сваи (диаметром, толщиной стенок, видом лопасти, типом наконечника, наличием покрытия и его толщиной и т.п.);
  • затратами на транспортировку и выгрузку винтовых свай;
  • стоимостью монтажа свай.

Ориентировочная стоимость приведена в таблице:

Цена на сварные винтовые сваи

Цена на литые винтовые сваи

Цена на удлинители для винтовых свай

Стоимость дополнительных работ по монтажу винтовых свай

Отметим, что несмотря на возможность снизить затраты на строительство фундамента, это не сказывается на его характеристиках. Однако при желании обустроить цоколь, стоимость возрастет и будет сопоставима с затратами на строительство ленточного фундамента.

Срок эксплуатации винтового фундамента

В рекламных проспектах производителей и монтажных бригад значится, что срок эксплуатации свайных фундаментов составляет 100-150 лет, а то и все 200. Но если объективно рассматривать влияние условия эксплуатации и характеристики сваи, то можно с уверенностью утверждать, что гарантийный период службы свай от проверенного производителя составит 50 лет.

На длительность периода будут влиять следующие факторы:

  • наличие бетона во внутренней полости сваи. Вопреки устоявшемуся мнению, наличие бетона в стволе сваи не повышает ее устойчивость, но препятствует доступу воздуха во внутреннюю полость и исключает развитие коррозии;
  • наличие и толщина нанесения антикоррозионного состава. Мастера рекомендуют покрывать сваю дополнительно перед установкой. В соединении с заводским покрытием это снижает риск нарушения покрытия в процессе завинчивания сваи;
  • вероятность повреждения покрытия в почве. Высока при наличии камней и твердых предметов в грунте. Если грунт мягкий и слабокоррозионный, то серьезного урона небольшие царапины не нанесут, но если он содержит много воды или химически активный, то со временем на месте отсутствия покрытия будет образовываться ржавчина;
  • качество утепления. Многие пользователи считают, что если утеплить ростверк, то снизятся потери тепла через пол. Однако, в этом случае он будет подвержен появлению конденсата и соответственно, сырости. Поскольку фундамент на винтовых сваях относится к продуваемым, то утеплять нужно непосредственно пол, чтобы минимизировать теплопотери.

Отмечено, что без должного покрытия срок эксплуатации винтовой сваи составляет не более 30 лет. После этого периода ее несущая способность существенно снижается. А продление этого срока зависит от компании, выполняющей монтаж и собственника, выполняющего уход за свайным фундаментом.

Заключение

Строительство винтового фундамента популярно среди индивидуальных застройщиков, ведь он способен обеспечить надежность и высокую несущую способность основанию частного дома. При этом позволяет минимизировать затраты времени и денег на устройство, а также не исключает выполнение работ по закручиванию свай и обустройству ростверка своими руками.

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы, устройство и расчет, монтаж и стоимость

Скорость монтажа и стоимость это основные причины выбора свайно-винтового фундамента. Поэтому если Вы строите каркасный или бревенчатый дом, беседку террасу хозблок или баню, то винтовые сваи подойду как нельзя кстати. У такого фундамента есть свои особенности применения, которые зависят от типа грунта, на котором будет возведено сооружение, а также от типа постройки. Далее мы как раз и разберем чем хорош, а чем не очень этот вид основания.

  1. Плюсы и минусы свайного фундамента
  2. На каких грунтах применяют винтовые сваи
  3. Устройство винтовых свай и их производство
  4. Эпоксид
  5. Полиуретан
  6. Горячее цинкование
  7. Холодное цинкование
  8. Сколько выдерживают винтовые сваи (несущая способность)
  9. Как наращивают сваи
  10. Как долго могут простоять винтовые сваи
  11. Этапы проектирования фундамента на винтовых сваях
  12. Пример расчета свайно-винтового фундамента
  13. Свайно-винтовой фундамент своими руками
  14. Ввинчивание свай и выравнивание
  15. Заливка полостей свай
  16. Ростверк и обвязка
  17. Цены на свайно-винтовой фундамент

Плюсы и минусы свайного фундамента

Главное преимущество данного вида фундамента заключается в его быстром монтаже и относительной дешевизне в сравнении с ленточным и плитным фундаментом. Также у фундамента на винтовых сваях относительно высокая несущая способность, но использовать для строительства на таком фундаменте построек из тяжелых материалов (таких как кирпич ) или возводить здания более чем в 3 этажа не рекомендуется (и все же окончательную роль будут играть расчеты). Также можно выделить следующие преимущества свайно-винтового фундамента:

  • если на участке слабая почва, которая часто размывается дождями, перенос нагрузки на более глубокие и твердые слои почвы убережет дом от быстрого разрушения.
  • почти полное отсутствие земляных работ и простота установки — для винтовых свай не нужно выравнивать участок;
  • строительные работы можно продолжить в тот же день, когда были установлены сваи;
  • постройку можно изменить и расширить просто добавив дополнительные винтовые сваи;
  • высота залегания грунтовых вод не влияет на местоположение постройки;
    устойчивость к морозному пучению;
  • вентиляция подполья, благодаря которому свайный фундамент часто используют для построек из дерева;
  • длительный срок эксплуатации. Сваи, дополнительно защищенные от коррозии могут служить на протяжении пятидесяти лет и дольше;
  • винтовые сваи можно установить без использования спецтехники.

Есть у свайно-винтового фундамента и несколько недостатков, которые следует учитывать на этапе проектирования будущего строения:

  • свайно-винтовой фундамент ограничен в своей несущей способности и не позволяет возводить большое количество этажей ;
  • цокольное перекрытие необходимо хорошо утеплять;
  • практически невозможно установить их на каменистых и скалистых почвах;
  • свайный фундамент подвергается коррозии, поэтому не рекомендовано устраивать его в местах рядом с источниками блуждающего тока: электроподстанций, электрифицированных железных дорог, вышек сотовой связи и пр.
  • сваи не могут длительное время противостоять химически агрессивным веществам, которые содержатся в почве;
  • низкий уровень сопротивления изгибающим нагрузкам.

На каких грунтах применяют винтовые сваи

Требования к характеристикам грунта и окружающей среды у свайно-винтового фундамента не высоки. Это идеальный вариант для установки в местах, где несущие слои грунта располагаются глубоко от поверхности. Винтовые сваи выбирают, если сооружение планируется установить на:

  • склоне;
  • очень обводненной почве;
  • грунтах торфяного типа;
  • местности, которую регулярно заливают паводки;
  • пучинистом грунте;
  • подвижном и плавающем грунте.

Свайно-винтовой фундамент на склоне

Свайные основания подойдут даже для местности, где пролегают различные инфраструктурные коммуникации и растут деревья с развитой корневой системой.

Устройство винтовых свай и их производство

Винтовые сваи это стальные трубы с толстыми стенками, в основании которых находится конус с винтообразной лопастью. Спиралевидные лопасти делают почву плотной в процессе вкручивания, фиксируя в ней опорную сваю. Сверху свай находятся технологические отверстия для их закручивания.

Устройство винтовой сваи

Наружную поверхность защищают с помощью различных покрытий таких как эпоксид полиуретан, горячее и холодное цинкование.

Эпоксид

Обработанные смолами поверхности (толщина пленки от 400 мкм до 4 мм) отлично защищены от влаги и химических веществ, а прочность застывшего эпоксида позволяет материалу выдерживать нагрузки, возникающие при завинчивании сваи в землю.

Срок службы свайного фундамента с эпоксидным покрытием составляет около 50 лет, что было достаточно неплохо до появления современных покрытий. Даже сегодня этого может быть вполне достаточно для хозяйственных построек поэтому, когда вопрос экономии стоит особенно остро, то можно обратить внимание на сваи с эпоксидным покрытием.

Перед приобретением не поленитесь осмотреть сваи, чтобы не «нарваться» на брак, когда эпоксид наносился на неподготовленную поверхность. Плюс, помните, что эпоксид набирает прочность со временем, поэтому «вчерашние» сваи использовать нельзя.

Полиуретан

Это тоже разновидность смол, но используется чаще всего не в чистом виде, а в качестве основы для защитного состава. Преимущества покрытия, по сравнению с тем же эпоксидом налицо – в частности это отличная «прилипаемость» (адгезия) и прочность, обусловленные способностью материала создавать молекулярные связи с защищаемым покрытием. Также специалисты отмечают равномерное распределение полиуретана с возможностью создавать защитный слой толщиной до 0,3 миллиметра.

Перед нанесением полиуретановой защиты, поверхность свай должна быть тщательно зачищена, обработана и прогрунтована. Если это не выполнить, то покрытие окажется бесполезным. Поэтому, лучше не покупать сваи с полиуретановой защитой у непроверенных изготовителей, у которых на производстве отсутствует тщательный контроль качества.

Горячее цинкование

Это способ нанесения цинкового покрытия, когда вся свая полностью погружается в ванную с расплавленным цинком (или цинковый электролитический раствор), в результате чего вся поверхность металла покрывается защитным слоем толщиной около 100 мкм. Это единственный способ защиты, предполагающий обработку даже внутренней поверхности трубы, из которой сделана свая.

Этот метод защиты металла является самым дорогостоящим, но на сложных грунтах ему практически нет альтернативы, так как цинковое покрытие обладает способностью к самовосстановлению. Это значит, что даже если при закручивании сваи поцарапать защитное покрытие, то со временем царапина «затянется» – исследования показали, что цинк заполняет трещины со скоростью 2 миллиметра за год.

Более надежной защиты не существует – срок службы свай после такой обработки составляет порядка 120 лет.

Холодное цинкование

Разработано как более экономная альтернатива горячему цинкованию – для тех случаев, когда нет необходимости в максимальной защите свай. Например, если анализ не показал в почве агрессивных компонентов и высокого уровня грунтовых вод.

По сути, это покраска металла цинкосодержащим составом или нанесение сухого цинкового порошка. Толщина слоя цинка 60 мкм. Срок службы металлических свай с такой защитой составляет порядка 80 лет, чего вполне достаточно для большинства построек.

Для внутренней защиты винтовых свай чаще всего применяется стандартное бетонирование – во внутреннюю полость уже закрученной сваи заливается качественный бетонный раствор, который заполняет собой все пустоты и препятствует дальнейшему контакту стенок сваи с воздухом, а значит, и коррозионным процессам.

Более простого и надежного способа защитить внутреннюю полость винтовой сваи пока еще не придумали. А учитывая, что бетонирование значительно повышает прочность сваи, то заливку трубы бетоном можно считать частью технологии. Так же в полость может засыпаться смесь пескобетона.

Сколько выдерживают винтовые сваи (несущая способность)

Стандартно винтовые сваи выпускают диаметром в 57-325 мм и длиной не больше 2500 мм.

На одну сваю может приходится от 4 до 8 тонн нагрузки, на что влияет длинна, диаметр трубы и лопасти сваи, а так же тип грунтов. Главное условие для монтажа — ввинчивать сваи ниже глубины на которой грунт начинает промерзать. Это необходимо для подбора оптимальной длины изделия.

Тип грунтов 1,5 м. 2 м. 2,5 м. 3 м.
Мягкопластичный лесс 2,2 2,9 3,6 4,3
Полутвердая глина 4,7 5,4 6,0 6,7
Тугопластичная глина 4,2 4,9 5,6 6,3
Мягкопластичная глина 3,7 4,4 5,0 5,8
Полутвердые суглинки и супеси 4,4 5,1 5,8 6,5
Тугопластичные суглинки и супеси 3,9 4,6 5,3 6,0
Мягкопластичныесуглинки и супеси 3,5 4,2 4,8 5,5
Песок средней и крупной фракции 9,7 10,4 11,1
Песок мелкой фракции 6,3 7,0 7,7
Песок пылеватый 4,9 5,6 6,3

Несущая способность сваи 89 108 и 133 мм. относительно вида почв и длинны сваи

Как наращивают сваи

Иногда стандартной длины свай не достаточно, поэтому конструкция предполагает возможность их нарастить. Это особенно необходимо, когда дома возводят на склонах с перепадами высоты больше двух с половиной метров.

Наращивание винтовых свай

Для наращивания две трубы соединяются друг с другом на заранее насаженном отрезке трубы меньшего диаметра и привариваются. Верх сваи после заливки в полость трубы бетона перекрывают оголовком из стали, который в народе называют “пяткой”, и также приваривают к металлической трубе.

Как долго могут простоять винтовые сваи

Большинство строительных компаний дают гарантию на свайно-винтовой фундамент в пятьдесят лет. Но в зависимости от условий эксплуатации и характеристик состава защищающего сваи от коррозии, этот срок может увеличиться. Согласно действующим нормативам (СНиП 2.02.03-85), эксплуатационный ресурс винтовых стальных свай составляет 60–120 лет при соблюдении условий:

  • толщина трубы должна быть не менее 6 мм;
  • скорость истирания металла – до 5мм за 100 лет;
  • коррозия металла в грунте в пределах от 0,02 до 0,05 мм. за 1 год.

Коррозия винтовых свай

Этапы проектирования фундамента на винтовых сваях

Расчеты для устройства фундамента на сваях делает конструкторское бюро на этапе разработки проектно-технических документов для строительных работ. Самостоятельные расчеты проводятся при помощи СП 24.13330. Для основы здания на винтовых сваях необходимо рассчитать несущую способность слоя грунта на уровне расположения спиральных лопастей. Этот параметр необходим для определения несущей способности сваи.

Далее необходимо определить число свай, вычислить их шаг монтажа на прямых участках, там, где стыкуются стены, а также в местах расположения каминов, печей, генераторов и прочих спецконструкций.

Чтобы не прибегать к полноценному геологическому изысканию, определить тип грунта можно путем тестового вкручивания. Таким образом определяется глубина залегания несущего слоя, состав почвы и высота залегания грунтовых вод. Однако, данные полученные таким путем будут очень условными, поэтому для объективации картины несущей способности грунта в расчетах используют поправочный коэффициент 1.6-1.7.

Пример расчета свайно-винтового фундамента

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

  • грунты на участке — суглинок и суспеси;
  • диаметр используемых свай — 108 мм, диаметр лопасти — 300 мм;
  • масса дома, со всеми нагрузками от стен, перегородок, перекрытий, полезной и снеговой нагрузкой — 60 тонн.
  • периметр наружных стен — 24 м, в нашем случае внутренних несущих стен нет.

Узнаем несущую способность грунта. Для этого воспользуемся таблицей ниже.

Тип грунта Rо на глубине 150 см и более, кг/см2
Галька с включениями глины 4,5
Гравелистый с включениями глины 4,0
Песчаные почвы (крупная фракция) 6,0
Песчаные почвы (средняя фракция) 5,0
Песчаный (мелкая фракция) 4,0
Пылеватый песок 2,0
Глинистые почвы и супеси 3,5
Вязкие глинистые почвы 6,0
Просадочный грунт или насыпное основание (с уплотнением) 1,5
Насыпной грунт (без уплотнения) 1,5

Несущая способность разных видов почв

Из таблицы видно что для суглинков и супесей параметр равен 3,5 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности). Остается вычислить площадь лопасти сваи:

S = (πD²)/4 = 3,14*30/4 = 706,5 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

F = S*Rо = 706,5*3,5 = 2472 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку:

N = F/γk = 2472/1,75 = 1412 кг ≈ 1,4 т.

Далее рассчитаем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом:

Дальше определяем шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество свай:

24 м/42 шт = 0,57 м — максимальное расстояние между опор.

Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли, что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять поправочный коэффициент равный 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 18 штук, а это существенная экономия. В каждом случае нужно считать, что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности.

Свайно-винтовой фундамент своими руками

Свайно-винтовой фундамент устанавливается в четыре этапа:

  1. Сперва размечается участок.
  2. Затем сваи погружаются и выравниваются.
  3. Полости заливаются бетоном.
  4. Заключительный этап — обвязка ростверком.

Поскольку установка СВФ не требует земляных работ, сделать разметку для фундамента не трудно: намечаются оси стен, перегородок и дополнительных конструкций путем установки кольев на небольшом отдалении от углов будущей постройки, а между ними натягиваются шнуры. На остальных этапах стоит остановиться подробнее.

Ввинчивание свай и выравнивание

Ввинчиваются сваи всегда по одному принципу, который не зависит от вида лопастей, наконечников и особенностей грунта.

Сначала в земле делаются направляющие приямки при помощи ручного или мотобура. Глубина скважин должна составлять 0.3-0.5 м, а в диаметре они должны быть чуть меньше лопастей. Так трубы можно более точно расположить и легче погрузить в землю.

Для ввинчивания в технические отверстия на сваях протягивается лом или труба с толстыми стенками нужного диаметра и при помощи силы двух человек сваи вкручивают в землю. Важно контролировать вертикальное положение конструкции при помощи строительного уровня.

Для механического погружения понадобиться использовать спецтехнику.

Сваи обвязывают ростверком в качестве которого выступают балки из дерева, бетона или металла. Для этого опоры фундамента должны располагаться в одной плоскости по горизонтали. Выравнивают сваи при помощи обрезки трубы болгаркой по заранее выполненной разметке.

Часто сваи вывинчиваются на этапе регулировки высоты, что ухудшает несущую способность конструкции: под опорой образуется рыхлый слой почвы. Из-за избыточных нагрузок фундамент проседает и конструкция деформируется.

Иногда из-за подземных препятствий на этапе заглубления опор, они могут отклоняться от вертикальной плоскости, смещаясь в сторону.

Траектория отклонения не должна превышать двух градусов. Если отклонение оказалось выше нормы, необходимо изменить размер опоры, соединив верхний сегмент и плоскость надстройки.

Заливка полостей свай

Полости труб заливают бетоном для того, чтобы на внутренних поверхностях не образовывался конденсат, от которого не спасают даже полностью приваренные оголовки. Кроме того, бетон дает конструкции дополнительную жесткость.

Сваю нужно бетонировать до конца. Дополнительно сваи снаружи обрабатываются специальной смолой.

Ростверк и обвязка

Ростверк сооружают на расстоянии 0.5-0.7 м от земли. В его качестве могут служить деревянные и металлические балки. Также подойдет заливка монолитной лентой из железобетона. Технология обвязки зависит от материала:

  1. Железобетон — самый дорогой материал для обвязки, но позволяет возводить на СВФ даже кирпичные здания. Сперва собирается опалубка, затем изготавливается армирующий каркас, который связывается со сваями рифленой арматурой, а после конструкция бетонируется.
  2. Деревянные балки в качестве обвязки используют для строительства домов из бруса или бревна. Для крепления бруса привариваются плоские оголовки, балки соединяются в полдерева и крепятся к оголовкам болтами, саморезами или гвоздями.
  3. В качестве металлических балок используют швеллеры, которые приваривают к оголовкам.

Не фатальной, но существенной ошибкой может стать отказ от обрезки технологических отверстий. Игнорирование этой процедуры приводит к снижению эксплуатационного срока фундамента. Если необходимо приварить оголовок и сформировать сварочные швы, их в обязательном порядке нужно окрасить.

Свайно-винтовой фундамент несложно монтировать без помощи профессионалов. конструкция мало зависит от внешних факторов, хорошо себя показывает практически на любом грунте, а ее возведение занимает немного времени.

Такое решение позволяет сэкономить на строительной бригаде и заказе спецтехники. Главное — правильно определить как глубоко залегают несущие пласты грунта, рассчитать шаг установки свай и их оптимальное количество.

Цены на свайно-винтовой фундамент

Стоимость фундамента на винтовых сваях складывается из стоимости самих свай их характеристик и количества, а также из стоимости монтажа. Здесь мы приведем примерный прайс-лист цен свайно-винтового фундамента из разных типоразмеров свай и цен фундамента «под ключ».

Свайно-винтовой фундамент: преимущества, недостатки, виды винтовых свай. Установка свайно-винтовых фундаментов, ошибки при возведении

Главным преимуществом фундаментов из винтовых свай – это его дешевизна относительно других видов подобных конструкций. Для его возведения не нужно выравнивать строительную площадку, проводить грандиозные земельные работы по выкапыванию грунта, задействовать сложную строительную технику.

Пожалуй, это самый лёгкий и быстрый в техническом отношении фундамент для возведения домов.

Принцип устойчивости свай при завинчивании в землю, это уплотнение грунта. То есть, при ввинчивании, сваи уплотняют окружающий их грунт, а не выкидывают его наружу.

Посмотрите видео об особенностях винтовых свай

Винтовые сваи – виды и материалы изготовления

Сваи имеют три основных элемента:

— Винтовая лопасть — нижний элемент сваи, который отвечает за бурение;

— Полая стальная труба — средняя, самая большая часть сваи;

— Оголовок — верхняя отдельная часть сваи. Он приваривается после бурения.

Толщина свай составляет от 80 до 150 мм. Диаметр лопастей винтов – от 250 мм и больше. Длина свай – от 1200 до 3000 мм. Это позволяет выбрать сваи под фундаменты разных типов домов.

Но главным в таких сваях является винт. Именно от его качества зависит, насколько легко вы сможете возвести фундамент.

Винты свай бывают широколопастным и узколопастными.

Широколопастные, в свою очередь, разделяются на винты, имеющие одну или несколько лопастей. Первый вариант применяется для лёгких сооружений, второй – для тяжёлых строений или для сооружений, возводимых на сложных грунтах.

Узколопастные наконечники винтов бывают литыми и сварными. Литые наконечники на сваях считаются более комфортными для работы.

Установка свайно-винтовых фундаментов

Изготовители винтовых свай утверждают, что их конструкции достаточно защищены от коррозии. Но многие строители всё-таки рекомендуют перед закруткой в землю покрывать сваи антикоррозийным составом.

Первый этап

Завинчивание свай в землю можно проводить ручным или механическим способом.

Ручной способ считается более качественным, но подходит только для свай малого размера. Для того чтобы закрутить сваи вручную, берётся лом и вставляется в прорези, которые расположены сверху свайной трубы. Это и будет рычагом, с помощью которого проводится работа.

Нужно чётко следить, чтобы свая уходила под землю строго перпендикулярно, иначе придётся всё переделывать.

При механическом способе завинчивании свай используют специально разработанные установки, которые позволяют выполнить все работы значительно быстрее.

Второй этап

После того, когда все сваи находятся на своих местах, производят подрезку труб. Так как глубина вкручивания сваи зависит от попадания её в разные слои грунта, высота надземных частей свай может быть разной. Подрезку производят на высоте 500 мм над землёй, строго сверяясь по уровню.

Третий этап

Все полости свай заливаются бетонной смесью. Это ведёт к основному укреплению фундамента и предотвращению внутренней коррозии. После заливки, жидкий бетон максимально глубоко размешивается. Это предотвратит образование воздушных прослоек.

Четвёртый этап

На сваи закрепляются оголовки. Эти работы производятся только с помощью сварки.

Пятый этап

Производится обвязка фундамента. Устройство обвязки зависит от вида возводимой конструкции. Обвязкой могут служить как деревянные или стальные балки, так и лёгкий ленточный фундамент.

Основные ошибки при возведении фундамента из винтовых свай

• Нельзя вывинчивать сваи, а потом устанавливать их на то же место. Грунт вокруг разрыхляется, и свая будет «болтаться» в земле.

• Не допускайте компромиссов, если свая вкручивается под углом. Этого нельзя делать, так как из-за одной кривой сваи может пострадать весь дом.

• Если при ввинчивании свая попала в мягкий грунт, её нельзя выкручивать. Сверху нужно наварить трубу и продолжать вкручивать до твёрдого грунта.

• Не экономьте на бетонировании труб. Только качественный бетон и полная заливка труб обеспечит вам продолжительную эксплуатацию всего дома.

Недостатки фундаментов из винтовых свай

• Такой вид фундамента нельзя возводить под тяжёлые здания. Кирпичный коттедж не устоит даже на самых лучших винтовых сваях.

• Не допускается использование винтовых свай на песчаниках и каменистых грунтах.

• Срок эксплуатации этого типа свайного фундамента меньше, чем у остальных видов.

• Со временем, винтовые сваи могут «разболтаться» в грунте и дом может перекосить.

• Для того чтобы минимизировать риски, связанные с возведением винтового свайного фундамента, нужно обратиться к специалистам, которые быстро и недорого произведут все строительные работы.

Виды винтовых свай, их характеристики, как не ошибиться с выбором и основные этапы строительства

Помимо изготовления традиционных ростверков, отдельные виды винтовых свай часто используются для усиления плитных, ленточных оснований. Благодаря трубчатым конструкциям с наваренным или литым наконечником можно строить дома на воде, болоте, взгорье без планировки участка. Суть технологии заключается в минимизации касательных нагрузок на тело сваи, прохождения ею неустойчивых пластов ниже отметки промерзания.

Конструкция винтовых свай

Вопреки расхожему мнению, сваи винтовые стальные (СВС) создавались не для снижения бюджета строительства, а для гарантированной компенсации сил пучения на элементы фундамента, легкого достижения нижних опорных пластов. Существуют различные виды винтовых свай для малоэтажного строительства, однако их конструкция во многом схожа:

  • тело – бесшовная труба (4 – 4,5 мм стенка), обычно из стали Ст3, максимальным ресурсом обладают конструкции из сталей 30ХМА, толщиной стенки 6 – 10 мм;
  • лопасти – навариваются на тело или имеют вид самостоятельного наконечника (сварка, литье), привариваемого к телу сваи.

Подобная конструкция многофункциональна – лопасти преобразуют крутящий момент в продольное перемещение при погружении, компенсируют горизонтальные усилия, обеспечивая стабильность геометрии. Поэтому на СВС дома можно строить на вечномерзлых, слабых и пучнистых грунтах.

Разновидности винтовых свай

Рис. 1. Виды винтовых свай.

Перед тем, как выбрать винтовые сваи для фундамента дома, необходимо изучить требования нормативов СНиП от 1985 года за номером 2.02.03 (проектирование свайных полей), точнее последнюю редакцию от 2011 года – СП 24.13330 для расчета несущей способности основания.

Для различных сооружений существуют несколько типов СВС:

  • узколопастные – многовитковый аналог шурупа, литой наконечник соединяется с телом сваи сваркой, для вечной мерзлоты используются варианты с зубьями по периметру нижнего среза (Рис. 1, Вар. 4), для почв с большим содержанием камней, осколков и плотных пород применяются заостренные наконечники (Рис. 1, Вар. 3);
  • широколопастные – одна лопасть литого наконечника с 1– 1,5 заходом (Рис. 1, Вар. 1);
  • многолопастные – несколько лопастей по длине для улучшенного опирания, компенсации вертикальных подвижек (Рис. 1, Вар. 2).

Здания максимально разрешенной этажности (3 уровня с мансардой) в малоэтажном строительстве можно строить исключительно на многолопастных СВС. Для легких построек достаточно однолопастных модификаций с широким винтом либо узкой спиралью наконечника в зависимости от типа грунта. Для винтовых свай предусмотрена стандартная маркировка:

  • СВС – сварной наконечник;
  • ВСЛ – литой наконечник;
  • СВК – конусная модификация, может обозначаться СВС-К;
  • СВП – конструкция дополнена пикой, варрант обозначения СВС-П;
  • ВАУ – анкерное устройство винтового типа (сборная конструкция).

Литой наконечник винтовой сваи.

Для решения специфических задач производители выпускают сваи переменного диаметра, сложной конфигурации:

  • серия Z – винтовой анкер для легких конструкций;
  • серия Т – пластина оголовка с монтажными отверстиями;
  • серия U – П-образный оголовок;
  • серя F – круглый фланец;
  • серия R – квадратный фланец.

Стандартными диаметрами СВС, СВЛ являются 57 – 325 мм. Изделия специальных серий имеют размер 159 мм, максимум. В маркировке последовательно отражается тип сваи, диаметр ствола, толщина стенки, размеры лопасти, общая длина изделия. Существуют особенности маркировки отдельных производителей. Например, фирма Фундэкс добавляет Ф1, Ф2 после стандартного обозначения (две, одна лопасть, соответственно).

Схема винтовой сваи.

В середине 20-го столетия для нужд армии выпускались максимально прочные СВЛ со следующими характеристиками:

  • литой наконечник;
  • винт 14 мм, 6 мм (возле конуса, с края, соответственно);
  • бесшовная труба (Ст20);
  • горячее цинкование (140 – 200 микрон).

При заявленном 100 – 180 летнем ресурсе эти изделия эксплуатируются до сих пор, поэтому реальный эксплуатационный период пока не известен.

Область использования

Лестница на винтовых сваях.

В 70% случаев индивидуальные застройщики не подозревают, что СВС можно использовать, не только для опирания коттеджей и бань, но и для изготовления фундаментов следующих конструкций, значительно сокращая время строительства:

  • шумозащитные экраны, заборы;
  • беседки, теплицы, малые архитектурные формы;
  • усиление монолитных фундаментов (плита, лента);
  • оттяжки, анкеры, столбы ЛЭП;
  • временные сооружения с возможностью демонтажа (аттракционы, павильоны);
  • мосты, причалы, укрепление откосов;
  • рекламные конструкции.

В нормативах СНиП приведены детальные инструкции, как выбрать винтовые сваи для конкретных эксплуатационных условий. Для большей надежности рекомендуется красить изделия специальными антикоррозионными ЛКМ.

Достоинства СВС для индивидуальных застройщиков

Дом на винтовых сваях на склоне.

Единственный недостаток винтовых свай – необходимость забирки (фальш-цоколь), тщательная теплоизоляция коммуникаций в земле и подполье, но перевешивают преимущества конструкции:

  • сдача объекта на 20 – 30% быстрее, нежели сборных, монолитных оснований;
  • отсутствие планировки, снижение объемов земляных работ на 90%;
  • пригодность для застройки неровного рельефа, болот и прибрежных зон;
  • отсутствие ограничений по ландшафту (можно строить вблизи деревьев, коммуникаций) и плотности застройки;
  • ремонтопригодность 100% каждого элемента фундамента;
  • отсутствие ожидания набора бетоном проектной прочности;
  • вариабельность выбора технологии (механическое, ручное погружение СВС);
  • отсутствие погодных, сезонных ограничений, вибраций при вкручивании.

Выбрав правильное расстояние между винтовым сваями при проектировании, застройщик обеспечивает эксплуатацию недвижимости несколькими поколениями владельцев.

Выбор винтовых свай

Ввиду востребованности технологии, отечественный рынок перенасыщен производителями СВС. Характеристики большинства из них не соответствуют заявленным, поскольку высокая конкуренция требует снижения цен, для чего используются б/у материалы и экономичные технологии.

Например, применяются шовные трубы, сварные наконечники, занижается толщина стенки тела сваи, используется холодное цинкование.

Сваи со сварным наконечником не подходят для ответственных строений.

Специалисты рекомендуют при выборе изделий:

  • не покупать сваи из шовной трубы (легко проверить визуально);
  • отдавать предпочтение литым наконечникам с параметрами лопасти 14 мм, 6 мм (у конуса, с края, соответственно);
  • проверять документацию изготовителя (определить, новая труба использовалась для сваи или б/у после окрашивания невозможно).

В сварных наконечниках возле шва происходит ослабление металла, лопасть может быть срезана при вращении в твердых породах. Даже при нормальном погружении во время эксплуатации может произойти отрыв лопасти, свая погрузится глубже, полностью потеряет несущую способность.

Такое изделие не годится для фундамента дома, однако сваи со сварными наконечниками можно использовать для строительства бань, беседок, заборов.

На практике для подсчета количества свай используют таблицы СНиП и характеристики грунта в пятне застройки. Например, при погружении на 2 м однолопастные СВС 89/300 и 73/250 обладают несущей способностью, соответственно:

  • 0,7 – 2,8 т либо 0,5 – 2 т – влажная глина;
  • 1,7 – 4,2 т или 1,2 – 3 т – сухая глина;
  • 2,1 – 2,8 т либо 1,5 – 2 т – суглинок;
  • 2,8 – 3,5 т либо 2 – 2,4 т – супесь;
  • 7,7 – 8,4 т или 5,4 – 5,8 т – песок;
  • 8,5 – 9 т либо 5,8 – 6,3 т – гравий.

После этого подсчитывают сборную нагрузку, состоящую из веса конструкций, снеговых/ветровых нагрузок, массы членов семьи, меблировки и предметов интерьера. Все параметры для удобства проектировщиков сведены в таблицы СНиП. Сборная нагрузка делится на характеристику сваи, получается количество СВС на свайном поле.

Для обеспечения прочностного запаса лучше использовать характеристики СВС производителя, уменьшенные на 15%. Например, если поставщик гарантирует, что каждое изделие выдерживает нагрузку 4 т, лучше оперировать в расчетах цифрой 3,4 т.

На последнем этапе корректируется количество СВС в зависимости от шага установки:

  • опоры должны располагаться по углам, в сопряжениях стен и перегородок;
  • при использовании металлического ростверка нужно учесть, что швеллер провисает под своей тяжестью уже на 3 м, поэтому шаг сокращается до 2 – 2,5 м;
  • для тяжелых конструкций потребуется отдельное свайное поле (печь, генератор, насосное оборудование, котел, крыльцо, внутренняя лестница).

В проектах с террасами и пристройками фундаменты этих архитектурных элементов рассчитываются и возводятся отдельно. Жесткая связь с основным жилищем недопустима, так как на основания действуют не одинаковые нагрузки, что может привести к неравномерной просадке.

При таком подходе обеспечивается максимальный эксплуатационный ресурс дома. Для пристроев можно использовать бюджетные типы СВС со сварными наконечниками. Это не повлияет на надежность конструкции. Все сваи покрывают антикоррозионными составами.

Способы погружения СВС

Все типы винтовых свай лучше вкручивать без использования спецтехники. Исключением являются участки со значительным перепадом высот, где неудобно перемещаться с рычагами вокруг вертикально установленной сваи.

При ручном вкручивании свай для основания дома рычаги (обрезки труб, ломы) фиксируются на теле несколькими способами:

  • в отверстия – прожигаются сваркой или просверливаются коронкой;
  • в технологические петли – привариваются в верхней части, позже срезаются УШМ;
  • специальными захватами – аналог трубного ключа с сухарями.

Спецтехника не нуждается в специальных приспособлениях, в навесном оборудовании предусмотрена возможность надежного зацепления тела сваи. Этот вариант предпочтительнее при мелком шаге свайного поля, вблизи деревьев или внутри плотной застройки.

В любом случае требуется защита внутренней поверхности тела свай бетоном, наружную поверхность можно покрасить дополнительно сразу после покупки СВС у производителя.

Определение крутящего момента

Для обеспечения максимального ресурса дома недостаточно купить СВС, вкрутить их ниже отметки промерзания, смонтировать оголовки и ростверк. Лопасти должны погрузиться в пласт с нормальной несущей способностью, поэтому глубина промерзания не является показателем глубины заглубления. Например, на болотистом участке может попасться плавун или торфяник, СВС нужно погрузить ниже него.

Поэтому ручное вкручивание предпочтительнее на ровных участках, где рабочим удобно перемещаться по кругу с рычагами. На неровном рельефе можно использовать спецтехнику. Однако оба способа наиболее эффективны лишь при гарантированном достижении несущего пласта. Его глубину можно определить двумя способами:

  • заказав геологоразведку участка – цена изысканий около 30 тысяч рублей, определяется уровень грунтовых вод, состав почвы в каждом пласте и прохождение в пятне застройки сторонних коммуникаций;
  • выполнить пробное погружение – стоит 2 – 5 тысяч, позволяет вычислить УГВ, глубину несущего пласта;

Второй способ гораздо дешевле, поэтому используется в 80% случаев. Для этого применяется комплект SMP производителя Скиф, состоящий из 4-х метровой составной СЛС, СВС, рычагов (2 м каждый), прибора УККМ, позволяющего измерить усилие затяжки.

После прохождения отметки промерзания этим прибором контролируется крутящий момент. При достижении несущего пласта резко увеличивается крутящий момент, замеряется проектная глубина для конкретного участка. После этого застройщик может смело заказывать сваи необходимой длины в нужном количестве.

Пробные СВС не нужно заливать бетоном, так как этот комплект многоразовый, свая демонтируется для следующих испытаний. При значительном периметре пятна застройки учитывается шаг свайного поля, комплект Скиф может вкручиваться в нескольких местах.

Оголовки для СВС

В зависимости от технологии строительства дома можно монтировать на сваи оголовки нескольких типов:

  • плоский – пластина, приваренная к куску трубы, внутренний диаметр которой равен (или чуть больше) наружного размера сваи;
  • П-образный – применяется исключительно для срубов, «каркасников», панельных, фахверковых, щитовых зданий, позволяет уложить внутрь брус, зафиксировать его саморезами для стабилизации геометрии ростверка.

При изготовлении монолитного ж/б ростверка оголовки не используются. Наоборот, в верхней части сваи монтируются прутки для повышения адгезии. Их обычно приваривают к телу СЛС или продевают в просверленные отверстия.

Для ростверка из металлопроката необходимо учесть:

  • швеллер не нуждается в дополнительной опоре, ложится на тело СВС, обваривается снизу;
  • двутавр так же достаточно облокотить на трубы, состыковать сваркой;
  • если балки ростверка собраны из двух швеллеров стоящих на ребрах, необходимо смонтировать оголовки с плоскими площадками для увеличения площади.

Виды оголовков винтовых свай при использовании различных типов обвязки.

Монтировать оголовки нужно после заполнения полости бетоном, после выравнивания торчащих из земли труб по единому горизонтальному уровню. Антикоррозионная защита является обязательной, как для тела СВС, так и для оголовка. Сварной шов так же покрывается антикорром после отбивки окалины.

При выборе оголовка учитывается шаг установки свай, конфигурация здания. Например, при выборе изделий с плоской поверхностью грани прямоугольника можно расположить параллельно ростверку либо диагонально в местах примыкания стен.

Нужна ли бетонная инъекция в тело сваи

Наиболее эффективны СВС в болотистой местности, на сложном рельефе. Однако полая конструкция, даже при герметично приваренном оголовке покрывается влагой изнутри. Для предотвращения этого используется специальная защита – наполнение тела сваи бетоном после погружения на проектную глубину. Обычно используют несколько технологий:

  • сухая смесь – фасованный пескобетон М 300, который при контакте с конденсатом самостоятельно цементируется внутри изделия;
  • товарный бетон – классическая заливка через воронку, технология имеет существенный недостаток – наличие пустот, каверн внутри смеси;
  • пескобетон – марок М 300 – М 400, ввиду отсутствия крупного наполнителя, пустот в бетоне практически нет;

Кроме того, бетонные инъекции позволяют повысить пространственную жесткость конструкции, что актуально для свай с толщиной стенки 3 – 4 мм. Чем чаще шаг свайного поля, тем больше потребуется изготовить бетонной смеси. В нормальных условиях (диаметр тела 11 см) расход материала составляет 8 л/м.

Чем красить винтовые сваи

Конструкция начинает испытывать серьезные нагрузки еще до начала эксплуатации – при погружении. После чего добавляются усилия пучения, наличие агрессивных сред (грунтовые воды, блуждающие токи). В прибрежной зоне, болотистой местности эксплуатационные условия переходят из разряда сложных в категорию экстремальных.

Холодное, горячее цинкование не решает проблему коррозии, поскольку при контакте лопастей, тела сваи с грунтом покрытие практически полностью счищается со сваи абразивными материалами почвы. Дополнительную защиту металла предлагают 5 – 7% производителей СВС, поэтому имеет смысл перед монтажом произвести обработку самостоятельно следующими составами:

  • стеклопластик по слою холодного цинка – ресурс 350 – 500 лет в самых сложных условиях, полное отсутствие электрохимической коррозии, в качестве первого слоя применяется грунт ВЛ 05 + эмаль IR 02 (цинконаполненная);
  • двухкомпонентная эмаль (эпоксидная либо полиуретановая) по слою антикорра ( эмаль Zinga Metall или аналог IR 02) – материалы созданы для защиты подземных, воздушных нефепроводов, обладают 100 летним ресурсом;
  • полиуретановая эмаль (Masco, Hempel) по слою грунта ВЛ 05 – стандартная защита резервуаров ГСМ, днищ подлодок, ледоколов с 30 – 75 летним ресурсом.

Бюджетные молотковые, порошковые краски обеспечивают защиту стальной конструкции в болотистой местности на 15 – 30 лет.

Таким образом, достаточно профессионально подобрать длину, диаметр сваи и лопасти, произвести пробное погружение с измерением усилия затяжки, рассчитать шаг установки СВС. При обработке указанными способами конструкция будет обладать максимальным ресурсом.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

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

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.

Читайте также:
Рекуператоры воздуха систем вентиляции: разновидности, сборка такой системы своими руками
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

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