Дома на винтовых сваях. Свайно-винтовой фундамент: Недостатки Ставиться фундамент из винтовых свай

Недорогой свайно-винтовой фундамент является прекрасной альтернативой ленточному бетонному основанию. Его применение особенно актуально на сложных влажных или сыпучих грунтах и неровных рельефах. Широко используются сваи в частном строительстве и для удешевления хозпостроек: бань, гаражей, теплиц, веранд и пр.

На каких грунтах используется винтовой фундамент?

Водонасыщенные грунты, пески, супеси и суглинки наиболее подвержены зимнему пучению грунта. При этом даже достаточно глубоко заложенный фундамент может начать выталкивать из-под земли. Весной же при оттаивании происходит его неравномерная усадка.
Надежная опора требуется и при строительстве на сыпучих грунтах: ведь заглубляться приходится на слишком большую глубину. Применение ленточного фундамента в таких случаях становится нерентабельным. В таких случаях на помощь приходят сваи.
Первые чугунные винтовые сваи были разработаны англичанином А. Митчеллом в 1933 г. в качестве альтернативы забивным. Они имели виде трубы, один из концов которой был изготовлен в форме лопасти особой формы и был заострен. Благодаря такой конструкции свая легко вкручивалась в грунт, дополнительно его уплотняя, гораздо ниже глубины промерзания и надежно закреплялась в нем.

Строение и внешний вид свай

Первоначально такие конструкции использовались лишь при строительстве мостов и временных сооружений, и лишь затем стали широко использоваться для возведения фундаментов жилых и промышленных строений и военных объектов, причалов, пристаней.
В нашей стране их чаще всего используют для возведения зданий в условиях вечной мерзлоты (в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока). В частном строительстве в последние годы свайно-винтовой фундамент стали применять при строительстве жилья в заболоченных местностях, близком прохождении грунтовых вод и для возведения хозяйственных построек.

Область применения свайных фундаментов

Существует два типа винтовых свай:
сваи-пики: с заостренным наконечником; предназначены для легких и сыпучих грунтов;
сваи-трубы: с зубчатой коронкой на нижнем конце; используются на вязких почвах.

Виды свай

К основным достоинствам свай относят:
возможность устройства на любых, в том числе и сложных грунтах и даже на воде;
простота монтажа, минимальное количество времени, затрачиваемое на их установку, отсутствие земляных работ;
возможность устанавливать в зимний период;
такие конструкции не восприимчивы к выталкивающим нагрузкам;
при необходимости возможность демонтажа и повторной установки;
высокая прочность: в зависимости от вида свай они способны выдержать нагрузку 4-18 т;
повышенная сейсмоустойчивость;
долговечность;
экономическая выгода: стоимость их на 30-60% ниже цены бетонного фундамента.

К недостаткам свайно-винтового фундамента можно отнести:
невозможность устанавливать их в грунтах с известковой прослойкой, торфяниках, текучих грунтах и в скалистых местностях;
оборудовать подвал в доме, установленном на сваях, весьма проблематично – его утепление будет равно стоимости самого фундамента.

Расчет требуемого количества свай

Первым делом необходимо определить нагрузку на фундамент . Для этого следует просуммировать:
вес строения, включая не только внешние, но и внутренние стены, перекрытие между этажами, крышу, отделку фасада;
предметы интерьера, находящиеся в доме, мебель, аппаратуру и пр.;
вес находящихся в доме людей: по СНиП для частных жилых домов берутся данные из расчета 150 кг на 1 кв. м;
снеговая нагрузка, определяется по СНиП в зависимости от района проживания.

Карта снеговой нагрузки

Полученный вес умножается на коэффициент 1,2 . Чтобы узнать предельную нагрузку (несущую способность) каждой сваи, следует знать сопротивление грунта . Для этого следует воспользоваться специальной таблицей (см. фото).

Глубина их погружени я зависит от степени промерзания грунта (эти данные разняться для каждого района). К примеру, для Московской области глубина промерзания почвы составляет 1,4 м.

Установка свай

Выполнение работ ведется в следующей последовательности:
1. С помощью кольев на выбранном участке намечаются места расположения свай. Чтобы избежать ошибок, следует сверить расстояние между ними с чертежом, а также тщательно промерить размеры углов и диагоналей.

2. Для упрощения ввинчивания сваи под каждую из них готовится небольшая лунка чуть шире (на 2-3 см) диаметра лопасти. Глубина такой лунки – 10-15 см. Слишком глубокие ямы, разрыхляющие грунт, недопустимы.

Лунка для сваи

3. Сваи с лопастями до 300 мм можно ввинтить вручную без применения техники. Для этого готовится рычаг из лома, который вставляется в отверстие в верхней части сваи, и кусков трубы размером по 3 м. По мере углубления винта в грунт трубы будут одеваться на лом для увеличения длины плеча рычага.

4. Для работ понадобится не менее трех человек. Так как свая должна быть установлена строго вертикально , необходимо, чтобы во время ее вкручивания один из них контролировал процесс ее установки.

Свая должна устанавливаться строго вертикально

Совет . Если при установке на пути одной-двух свай появилось препятствие, и они в землю больше не входят, допускается срезать верх и оставить их в таком положении. Но по углам дома сваи должны устанавливаться только на полную глубину.

Ввинчивание сваи вручную

5. После установки всех сваи излишки их длины обрезаются по уровню.

6. Для упрочения в полый ствол сваи заливается бетон.

Бетонирование

7. На месте обрезки в верхней части сваи приваривается оголовок .

Сварка оголовка

Изготовление ростверка

Ростверк – верхняя часть фундамента, объединяющая оголовки свай и обеспечивающая более равномерную нагрузку на основание. Благодаря такой жесткой связке в случае выхода из строя одной опоры тяжесть перенесется на остальные. Ростверк может выполняться из:
бетона;
бруса или доски;
тавровой балки;
металлического швеллера или уголка.

Совет . Если дом выполнен из бруса, в качестве обвязки может использоваться первый ряд стены.

При устройстве бетонного ростверка по верху свай готовится опалубка, устанавливается арматурный пояс и заливается раствор. Швеллер, двутавр и уголок свариваются. Деревянный ростверк собирается на болтах.

Виды ростверка

Проблемы создания прочного и надежного фундамента для капитальных построек на очень влажных или регулярно затапливаемых грунтах стали причиной поисков и экспериментов по применению в частном домостроении свайно винтовых фундаментов. До этого здания выстраивались на наборных и литых опорах.

В результате многочисленных проб в середине XIX века появилась методика устройства свайно-винтовых фундаментов, появилась возможность строить дома в таких условиях, где обычный камень не выдерживал более одного сезона.

Что представляет собой опора свайно-винтового фундамента

Система строительства зданий на свайно-винтовом фундаменте известна более тысячи лет, и все это время широкое распространение удачной технологии сдерживала огромная трудоемкость установки свай. Сегодня больше половины легких и средних зданий построены на свайно-винтовом фундаменте.

Устройство свайно винтового фундамента несколько отличается от классической конструкции на сваях, прежде всего, в силу особой конструкции опоры. Основу фундамента составляет поле или массив из винтовых свай, именно в них и кроется секрет популярности.

Винтовую сваю условно можно разделить на три основные части:

• Корпус в виде трубы из легированной или нержавеющей стали, покрытой защитным лаком;
• Оголовок винтовой сваи, к которому крепятся детали обвязки свайно-винтового фундамента;
• Лопасти или рабочий шнек, установленные в основании опоры.

Важно! Все детали опор для свайно-винтового фундамента изготавливают из рядового проката и штампованных узлов обычной сваркой, что обеспечивает простую технологию изготовления винтовой сваи и возможность текущего контроля качества соединения всех ее элементов.

Устройство винтовой сваи для фундамента приведено на схеме.

В конструкции свайно-винтовой опоры заложен главный принцип, обеспечивающий высокое качество фундамента. Это принцип вворачивания опоры в грунт. На первый взгляд, ничего существенного, какая разница, — забивать, заворачивать или отливать свайную опору. В реальной ситуации разница есть, и довольно существенная.

Например, железобетонные сваи, забитые молотом или погруженные в грунт вибропрессом, остаются в сжатом, деформированном состоянии. По оценке специалистов, 15% забитых свай после установки имеют проблемы из-за большого количества трещин и отслаивания арматуры. Та же картина с отлитыми буронабивными сваями, из-за неблагоприятных условий качество армированного бетона далеко от расчетного. Поэтому забитые или литые сваи нередко выталкиваются силами пучения, чего практически не бывает при сборке дома на свайно винтовом фундаменте.

Существуют три специфические особенности заглубления опор свайно-винтового фундамента:

• Винтовую сваю вворачивают в грунт с минимальным давлением на корпус или наконечник, то есть после установки опора свайно-винтового фундамента не ослабляется, не покрывается трещинами и не находится в сложно-деформированном состоянии;
• Опору погружают на заданную глубину с точностью до нескольких сантиметров, в результате нет риска провалиться или не получить расчетное сопротивление нагрузке от веса здания;
• Винтовая опора в случае необходимости может быть заменена аналогичной с минимальными затратами. Достаточно вывернуть корпус и повторить заглубление.

Нельзя сказать, что замена винтовой опоры свайно-винтового фундамента является простым и заурядным делом, но технически это возможно и выполняется под руководством специалистов. Другое дело, если фундамент выгоняется из ж/б свай или буронабивных столбов. В этом случае выход из строя сваи может грозить фундаменту крупными проблемами.

Стальную опору свайно-винтового фундамента вворачивают в грунт аккуратно и надежно. Если использовать аналогию, то можно сравнить забивные и винтовые опоры с шурупом и гвоздем - разница в способности противостоять осевой нагрузке примерно такая же. Поэтому свайно-винтовой фундамент нередко называют основанием на геошурупах.

Особенности устройства винтовой сваи

Конструктивно опоры свайно-винтового фундамента разделяют по типу винтового наконечника и трубы, или корпуса сваи, поэтому в маркировке сваи указывают сразу два диаметра: первый — величину трубы, второй — диаметр шнека или наконечника в миллиметрах. Например, СВ-89-250, наружный размер трубы 89 мм, диаметр, описываемый режущей кромкой лопастей, составляет 250 мм.

Характеристики корпуса свайно-винтовой опоры

Для строительства частных зданий применяют четыре основных размера трубы:

• 89 мм и 76 мм - группа для построения особо легких и легких построек для фундаментов ограждений, беседок, веранд и заборов;
• 108 мм и 133 мм - группа для изготовления фундамента средних и условно тяжелых построек. К первому типу можно отнести дачные домики из бруса, каркасно-щитовой и панельной конструкции. К тяжелым постройкам относят дома из пенобетона и здания из оцилиндрованного бревна.

Важнейшей характеристикой свайно-винтовых опор для фундамента являются толщина стенки и коррозионная стойкость материала. У свай, изготовленных традиционным сварным способом, толщина стенки редко превышает 5-6 мм, поэтому максимальная нагрузка не более одной тонны. Сварные сваи используют для малозначимых и ненагруженных объектов. Для полноценных жилых домов из газо и пенобетона используют литые трубчатые корпуса с толщиной стенки до 12 мм. При диаметре в 108-133 мм вес корпуса свайно-винтовой опоры достигает почти 30 кг, но такая свая способна легко выдержать нагрузку в 6 т.

Шнеки и винтовые наконечники

Корпус опоры при установке работает только на скручивание, то лопастной наконечник оказывается в еще более сложно нагруженном состоянии. Поэтому основной вид поломки опор свайно-винтового фундамента — это разрушение и отрыв лопасти. Причин может быть несколько, чаще всего нерасчетный режим погружения сваи или удар о твердую преграду, например, камень или металл. 50% разрушения свайно-винтовых опор является низкое качество сварочного шва. Вместо аргонно-дуговой используется сварка под слоем флюса или обычная ручная, с плавящимся электродом, применяется металл с низкой свариваемостью.

Опасность разрушения винтового наконечника сваи обусловлена еще тем, что практически вся вертикальная нагрузка, воспринимаемая свайно-винтовым фундаментом под действием веса здания, передается на грунт через лопасти свай. И нагрузка эта не всегда статическая, чаще всего на основание действует знакопеременная сила из-за сил пучения, ветра, перераспределения сил внутри грунта. Аварии и обрывы винтовых свай заставили производителей искать способ, как укрепить свайно винтовой фундамент.

Решение проблемы было найдено в изменении технологии. Современные свайно-винтовые опоры тяжелого класса с диаметром трубы более 100 мм оснащаются литыми режущими шнеками. Мало того, для увеличения прочности использовалась технология вакуумного переплава относительно недорогой конструкционной стали Ст25 и последующей отливки в керамическую оболочку.

Благодаря усовершенствованному техпроцессу получается точная деталь без дефектов и единого сварочного шва, с толщиной лопасти в 10-13 мм. Для сравнения толщина обычной сварной лопасти всего 5 мм. Литой шнек осаживается на трубу по предварительно проточенному пояску, что обеспечивает полное совпадение осевых трубы и наконечника. Почему это так важно, будет понятно дальше, при рассмотрении особенностей монтажа свайно винтового фундамента.

В результате получается свайно винтовая опора, которую можно вворачивать даже в каменистый грунт, с большим количеством мелкого камня или даже перемешанный со строительным мусором. При этом срок службы свайно винтового фундамента, при соблюдении правил установки, по оценкам специалистов, легко может достигнуть ста лет, тогда как сварные сваи редко выстаивают более 25 лет. Понятно, что качественный прорыв в процессе изготовления свайно-винтовых опор привел к появлению на рынке огромного количества низкокачественных подделок.

Углеродистую сталь подвергают термической нормализации и закалке в эмульсии, что обеспечивает твердость и износостойкость режущей кромки, чего нет и быть не может у подделок. Обычно подделку сваривают и плакируют покрытием под литье. Стоимость упрочненной свайно-винтовой опоры заводского фирменного изготовления примерно на 40% выше, чем на сварные кустарные изделия, поэтому подделок на рынке в разы больше, чем оригинальных свай.

Преимущества и недостатки свайно-винтовых фундаментов

Массовое использование в малоэтажном строительстве свайного винтового фундамента, особенно на сложных грунтах с большим количеством влаги и переменной несущей способностью, сформировало достаточно большой опыт его использования, со всеми недостатками и очевидными преимуществами.

Чем хорош свайно-винтовой фундамент

Общая статистика и отзывы владельцев показывают, что выбор в пользу свайно-винтового варианта фундамента для частной постройки, дома или бани был сделан исходя из следующих соображений:

• Свайно-винтовое поле фундамента можно установить за пару дней, и в большинстве случаев даже собственными силами, без применения специальной техники или выполнения трудоемких земляных работ;
• Применение свайных опор позволяет приступить к возведению каркасно-щитовых, брусовых или пенобетонных зданий уже на следующий день, без месячной выдержки, как в случае бетонных фундаментов;
• Металлический свайно-винтовой фундамент не боится влаги и не проводит влагу, поэтому идеально подходит для строительства зданий из дерева, щитов, СИП панелей и вспененных материалов.

Кроме того, расчет фундамента на свайно-винтовых опорах выполняется проще, а результат нагружения более предсказуем, так как прочностные характеристики и поведение металла под нагрузкой хорошо изучено и гораздо более прогнозируемо, чем армированный ленточный бетон или железобетонные сваи. Еще одним плюсом является то, что заменить или отремонтировать металлическую сваю гораздо проще, чем бетонную опору.

Некоторые специалисты отмечают хорошую приспособляемость свайно-винтового фундамента к неравномерной нагрузке, когда наряду с вертикальным давлением от веса здания появляется горизонтальная составляющая. Заглубленная на расчетную глубину, тонкая металлическая труба с широким наконечником в основании имеет возможность отклоняться от вертикальной оси, даже если ее залили бетоном. Всего на несколько градусов, но этого достаточно, чтобы любая нагрузка на свайно-винтовой фундамент распределялась по всем опорам более-менее равномерно.

Для бетонных конструкций такая ситуация более опасна, часть опор свайно-винтового фундамента могла быть выдавлена силами пучения, тогда как некоторые элементы остаются в перегруженном состоянии, например, при использовании брусового ростверка.

Главный страх всех свайных фундаментов — силы пучения грунта при низких температурах. Среди застройщиков бытует немало мифов о том, как может быть оборвана винтовая свая расширяющимся льдом. На самом деле прочность стальной трубы достаточно велика, чтобы ее оборвало льдом. Предел прочности СТ25 составляет 400-500 Мпа, что на несколько порядков меньше удельной нагрузки, создаваемой льдом.

Мало того, при сильном обжатии часть льда и грунта переходят в полужидкое состояние, поэтому каша изо льда и грунта больше скользит по поверхности свайно-винтовой опоры, чем выталкивает ее. Если утепление свайно винтового фундамента выполнено по всем правилам, наконечник опирается на более теплые глубокие пласты, то нет и повода беспокоиться о пучении грунта вокруг стальных труб.

Разумеется, у свайно винтового фундамента есть плюсы и минусы, поэтому было бы неправильным не упомянуть о недостатках использования трубчатых винтовых свай.

Минусы конструкции свайно-винтовых опор

Главным отрицательным моментом использования металлических свайно-винтовых опор является их высокая цена. Цена на рядовой винт диаметром 89 -108 мм составляет 900 руб., винтовые сваи из трубы НКТ с литым наконечником обойдутся в 1500 руб., из нержавейки - все 4000 руб. Затраты на изготовление свайно-винтового фундамента из геошурупов и поля из буронабивных свай будут примерно на одном уровне. А если в проект заложить использование литых труб, то свайный фундамент получится даже дороже, чем обычная малозаглубленная лента.

Кроме стоимости, в перечень минусов свайно винтового фундамента входят:

• Интенсивное разрушение металла в коррозионно-активной среде;
• Потребность в точно дозированном усилии вворачивания и осадки свайно-винтовой опоры;
• Высокая теплопроводность металла требует решения вопроса, как утеплить свайно винтовой фундамент.

Наиболее важной из перечисленных проблем является антикоррозионная защита металла, находящегося в грунте с повышенным содержанием влаги и активных веществ. Это давняя проблема всех стальных коммуникаций подземного типа. Свайно-винтовые опоры за более чем столетний период их использования пытались изготавливать из чугуна, кованного метала, легированных и нержавеющих сплавов, использовать цинковые и алюминиевые покрытия, защитные краски и лаки, но проблема считается не решенной.

К сведению! Если дома на свайно винтовом фундаменте находятся ближе 50-70 м к трансформаторным подстанциям или высоковольтным системам передач, электрогенерирующим установкам, то использовать металлические сваи нельзя, так как винтовые опоры будут достаточно быстро разрушены электрохимической коррозией и блуждающими токами.

Недостаточно эффективное сопротивление коррозионным процессам заложено в природе свайно-винтовых опор. Даже при оксидировании или цинковании металлической поверхности, не говоря уже о лакокрасочных покрытиях, металл все равно ржавеет во влажной среде. Вопрос только в скорости ржавления. Кроме того, при вворачивании винтовых опор поверхность трубы и наконечника скользит относительно грунтовых масс, в результате песок, мелкий гравий и камни сдирают защитное покрытие, даже цинк и окисную пленку, словно абразив.

Единственным покрытием, показавшим неплохие результаты, считается двухслойная защитная пленка из алюминия с окисленной поверхностью, но стоимость нанесения такой защиты сопоставима с ценой самих свайно-винтовых опор. Если в ближайшее время проблема коррозионной защиты будет решена, то свайно-винтовые фундаменты с литыми наконечниками в малоэтажном домостроении напрочь вытеснят бетон.

Расчет фундамента на металлических сваях

Применение фундамента на свайно-винтовых опорах требует как минимум продуманного планирования, расчета и геологической пробы. Даже если предварительное обследование поверхности грунта и изучение выходов пластов на ближайших к участку низинах не дают оснований сомневаться в несущей способности грунта, все равно потребуется выполнить проверку несущей способности пластов на заданной глубине.

Планирование схемы фундамента

Разработка конструкции свайно-винтового фундамента обычно начинается с выполнения грунтовой пробы. Зная максимальную глубину промерзания в данной местности, необходимо выполнить бурение минимум в 3-х равноудаленных точках на участке. После того как будет получен образец, специалист по составу грунта может дать оценку его несущей способности.

• Одиночные сваи - используются для опор навесов и козырьков над входом в дом;
• Линейное или рядное расположение, применяется для обустройства свайно-винтовых фундаментов для террас, веранд или пристроек к дому;
• Расположение свайно-винтовых опор по периметру и под несущими стенами здания;
• Свайное поле. В этом случае практически вся подошва или основание здания равномерно заполняется винтовыми сваями.

Для того чтобы предварительно выбрать схему расстановки винтовых опор, можно использовать приблизительную оценку несущей способности свай, рядовая опора в 76 или 89 мм способна выдержать до 2 т нагрузки, более тяжелые трубы в 108 мм и 133 мм выдерживают по 2800-6000 кг.

Расчет количества точек опоры

Чтобы выполнить более точный расчет свайно винтового фундамента, первоначально потребуется обсчитать вес здания, учитывая все элементы конструкции, внутреннее наполнение мебелью, бытовой техникой, и даже массу снежного покрова на крыше. Полученное значение умножают на коэффициент запаса, так как любой свайно-винтовой фундамент всегда строится с запасом по несущей способности.

Полученный вес делится на величину нагрузки для конкретного размера винтовой сваи. В результате получается, что для свайно-винтового фундамента требуется от 30 до 50 свай. Далее на чертеже фундамента наносят точки установки свай так, чтобы среднее расстояние между опорами составляло 2,5-3 м. Если количество точек слишком большое, то нужно выбрать конструкцию винтовой сваи с более высокой несущей способностью.

На последнем этапе необходимо выполнить проверочный расчет свайно-винтового фундамента по несущей способности грунта. Для каждого варианта грунтовой смеси давно определены максимальные нагрузки или выдерживаемое грунтом удельное статическое давление. Так как размер винтовой сваи, а именно - диаметр наконечника уже известен по результатам предварительного расчета, остается перемножить площадь лопастей шнека одной опоры на их количество. Общий вес дома делят на полученную площадь поверхности основания винтовых свай и сравнивают с удельным давлением, которое может выдержать грунт.

Для логического завершения расчета потребуется выбрать вариант обвязки оголовков винтовых свай. Под небольшие каркасные постройки используется обвязка свайно винтового фундамента брусом. Более тяжелые здания из пенобетона требуют укладки швеллера или двутавра. Для привязки швеллера к винтовой опоре в трубу заливают бетон и устанавливают закладную анкерную шпильку. При сборке горизонтальных поперечин приходится потратить немало сил, чтобы на шестиметровом прогоне точно попасть монтажными отверстиями на три шпильки одновременно.

Частники чаще всего предпочитают работать с брусом. Во-первых, уложить обвязку из бруса сечением 100х150 мм на приваренные площадки опор намного проще, чем работать с тяжелым и жестким двутавром или швеллером. Во-вторых, укрепление свайно винтового фундамента с брусовой обвязкой выполняется за пару часов, тогда как с металлом приходится тратить не менее двух дней на обрезку и подъем швеллера домкратом.

Установка винтовых свай

Процесс строительства свайного винтового фундамента всегда начинается с уборки строительной площадки, нужно освободить ее от мусора и верхнего слоя плодородного грунта. По сути, выполняют планирование и выравнивание территории. Грунт с большим содержанием органики, траву и корни убирают до открытия нижнего слоя суглинка.

Если на будущей подошве свайно-винтового фундамента имеется уклон, то процесс разметки лучше выполнять с помощью нивелира и лазерного уровня, это упрощает работу, так как нужно будет обеспечить одинаковое заглубление винтовых свай, и одновременно должен остаться достаточный запас высоты трубы с оголовком, чтобы обрезать опоры в одной горизонтальной плоскости.

Технология вворачивания свай

Наиболее ответственный этап строительства свайно-винтового фундамента — это вворачивание винтовых опор. В теории можно установить опоры свайно-винтового фундамента своими руками. Максимальный размер наконечника, который можно вручную завернуть в грунт, составляет 300 мм. Больший размер заглубляют только с помощью тракторного или автомобильного станка. Но даже для сваи со шнеком в 30 см потребуется приварить усиленный оголовок и использовать рычаги по 2,5-3 м длиной.

Основная сложность при вворачивании свайно-винтовой опоры состоит в том, что требуется выдержать строго вертикальное положение шурупа. Если учесть, что момент вращения на вороте может достигать несколько сот килограммов, то становится понятно, что выдержать вертикаль даже бригадой из двух-трех человек не так просто. Особенно, если наконечник приварен к трубе не соосно. Чаще всего такие винтовые конструкции ломаются до того, как будет достигнута расчетная точка заглубления.

Поэтому установка свайно винтового фундамента должна выполняться как минимум четырьмя работниками. Одна пара вращает ворот, вторая контролирует положение опоры в двух перпендикулярных плоскостях.

Чтобы облегчить тяжелую работу, перед заглублением пробивают мотобуром каналы меньшего диаметра на глубину 120-150 см. После того как часть грунта удалена, завернуть винтовую опору в грунт значительно проще, а на несущую способность трубы это не влияет. Если грунт слишком сухой, то в полость заливают небольшое количество воды с глиной. Так можно снизить усилие на вороте как минимум вдвое.

При вворачивании свайного фундамента с помощью станка необходимо контролировать усилие вращения, а после установки принято проверять несущую способность винтовой опоры.

После того как все винтовые опоры были установлены, по нивелиру размечают плоскость будущей обвязки, линию переносят на трубы, после чего оголовки обрезают, внутреннюю полость заливают бетоном и закладывают анкерный крепеж. Если высота труб свайно-винтового фундамента превышает 50 см, между столбиками наваривают диагональные распорки или подкосы.

Доводочные операции на свайно-винтовом фундаменте

На завершающем этапе строительства переходят к утеплению и отделке цоколя свайно винтового фундамента. Нижний венец стены, как правило, получается поднятым над грунтом на высоту от 30-70 см, поэтому поверхность грунта под зданием без утепления цоколя свайно винтового фундамента легко промерзает. Помимо того, что теряется драгоценное тепло, поднимающийся вследствие пучения грунт обдирает защитное покрытие на поверхности свайно-винтовых опор. Поэтому перед тем как закрыть цоколь в свайно винтовом фундаменте, сваи нужно утеплить, можно отсыпать грунт вокруг опор керамзитом или настелить плиты пенополистирола. Слой утеплителя обязательно засыпается песком или мелким гравийным отсевом.

Вариантов отделки цоколя свайно винтового фундамента может быть несколько. Наиболее простой заключается в установке обрешетки из досок и бруса и облицовки цокольного пространства панелями сайдинга, водостойкой фанерой или аналогичными материалами. Панели не должны доходить до уровня грунта на 7-10 см. Щель необходима, чтобы избежать обрыва декоративной облицовки поднимающимся зимой грунтом.

Чтобы через щель не проникали грызуны, снег и дождевая вода, нижнюю кромку закрывают составной отмосткой. Лучше всего использовать песчаную или гравийную отсыпку по уложенным на грунт плитам экструдированного ППС, с дальнейшим мощением тротуарной плиткой. Монолитные варианты отмостки свайно-винтового фундамента из бетона или асфальта применяют редко, так как пучение грунта приводит к образованию многочисленных трещин и наколов.

Заключение

В совокупности рассмотренной информации может показаться, что недостатки свайно винтового фундамента делают использование винтовых металлических опор целесообразным только для подсобного строительства, всевозможных беседок и навесов. Но тяжелые свайно-винтовые опоры широко используются для обустройства фундаментов в климатических зонах, где глубина промерзания достигает 1,8-2 м. В этом случае свайно-винтовой фундамент получается дешевле и надежнее, чем ленточный и тем более плитный. Единственным существенным недостатком остается невозможность постройки полноценного подвального помещения.

Винтовой фундамент в военной и промышленной сфере используется более ста лет, в частном строительстве эту технологию активно начали применять не так давно. Свайно-винтовой фундамент зарекомендовал себя как крепкое и универсальное основание, способное справиться с грунтами «сомнительной» устойчивости.

Что такое винтовой фундамент

Винтовой фундамент устроен намного проще, чем традиционные заглубленные монолитные типы оснований, предполагающие проведение земляных работ и заливку бетона.

Основание с применением винтовых опор - одна из разновидностей свайного фундамента. Существуют некоторые отличия в способе обустройства и используемом конструкционном материале. Сваи изготавливаются из железобетона и забиваются в землю копром или монтируются в готовый шурф. Винтовая опора изготовлена из оцинкованной трубы, а к нижнему торцу приварен бур.

Эта конструкция позволяет без особых усилий ввинтить сваю в грунт. После монтажа сваи ее полость заполняется арматурой и заливается бетоном. В конечном итоге, винтовая свая превращается в прочный железобетонный армированный столб.

Винтовые опоры объединяются горизонтальной перевязкой плиточного или балочного типа, цоколь фундамента формируется из ленточной блочной или кирпичной кладки.

Выбор ростверка (монолитный ленточный фундамент, металлические, деревянные или железобетонные балки) и его расположение относительно почвы зависят от вида постройки - многоэтажное строительство или одноэтажная постройка, и от характеристик грунта:

Для защиты свай от коррозии используют технологии, применяемые при строительстве кораблей. Такой подход позволяет существенно увеличить период эксплуатации винтового фундамента. Производители винтовых свай указывают сроки от 100 до 150 лет. Однако подтвердить или опровергнуть правдивость этой информации пока невозможно, так как данная технология в нашей стране активно используется не более 30 лет.

Область применения свайно-винтового фундамента

Английский инженер-технолог Александр Митчелл еще в 1838 году предложил упростить трудоемкое вбивание подпор, заменив процесс более простым и комфортным вкручиванием винтовых свай. Впервые идея была опробована в 1850 году при возведении маяка в заливе Делавэр, США. Этот маяк стоит и сегодня, подтверждая успех новаторской идеи Митчелла.

Идею строительства основания на винтовых сваях «подхватили» военные. Устройство фундамента позволяло в сжатые сроки возвести надежное основание под стратегический объект.

Впоследствии, подобную разработку начали активно внедрять в строительство «мирных» объектов:

Конструкция винтовых свай была усовершенствована. И сегодня, они изготавливаются из высокопрочной особой стали, а некоторые модели оснащены специальным наголовником с лопастями, который при углублении уплотняет прилегающие слои почвы.

Винтовой фундамент является оптимальным вариантом при застройке:

• участков со рвами и уклонами;
• участков, на которых забивание сваи запрещено - недалеко от подземных тоннелей, метро и т.д.;
• участков с повышенным уровнем влажности почвы;
• торфяных участков;
• местности с глубоким промерзанием почвы;
• зоны с обустроенным ландшафтом.

Преимущества и недостатки фундамента на сваях

Благодаря конструктивным особенностям монтаж и эксплуатация винтового фундамента насчитывает целый ряд достоинств:

Возведение винтового фундамента для дома позволит сократить бюджет строительства на 25-40% - винтовой фундамент почти в три раза дешевле ленточного

Винтовому фундаменту присущи и некоторые недостатки:

1. Если не учтен уровень промерзания грунта или неправильно рассчитали нагрузку на сваи, то возможно проседание фундамента.
2. Деформация фундамента может быть следствием нарушения технологии монтажа:
   • положение свай при вкручивании не фиксировалось;
   • установка свай в выкопанные ямы;
   • неправильная обвязка свай;
   • сваи не вкручивались, а забивались.
3. В доме на винтовом фундаменте нельзя обустроить погреб.
4. Необходимость утепления нижней части сооружения.
5. Действительно крупное, масштабное строение возвести на винтовых сваях невозможно.
6. Качественные винтовые сваи не так просто приобрести.

Винтовые сваи лучше покупать не у посредников, а у производителей, которые имеют свои опытно-конструкторские и исследовательские отделы, где продукция тестируется. Представители компании могут контролировать соблюдение технологии при выполнении монтажных работ

Виды свайно-винтовых фундаментов

Проектирование фундамента на винтовых сваях может выполняться по-разному - это зависит от проекта сооружения и типа грунта.

Как выбрать винтовые сваи под фундамент

Несущая способность свай зависит от следующих параметров.

Диаметр свай.

• 57 мм - сваи для легких заборов;
• 76 мм - сваи для заборов из дерева, профилированного листа, для обустройства фундамента под легкие бытовые постройки (летние кухни, беседки, туалеты, хозяйственные блоки); несущая способность сваи - не более 3-х тонн;
• 89 мм - монтаж тяжелых и высоких заборов, фундамента для одноэтажных каркасных домов и пристроек к дому - террасы, веранды; несущая способность сваи - 3-5 тонны;
• 108 мм - возведение основы под двухэтажные каркасные дома, подойдет для постройки домов из легкого камня, дерева и сооружения пристроек; несущая способность - 5-7 тонн.

Длина сваи зависит от типа грунта на участке, глубины завинчивания и промерзания грунта.

Залегание плотных слоев грунта можно определить самостоятельно. Садовый бур надо неспешно вкручивать в грунт, периодически вытаскивая его и проверяя наличие плотных комков песка или глины. По длине бура можно рассчитать глубину нахождения благоприятного грунта для монтажа свай.

Для точности результата можно воспользоваться услугами специализированной компании, которая произведет пробное бурение и определит необходимую длину винтовых свай. Стоимость подобной услуги - около 1500 рублей

На длину сваи также влияет рельефность участка. Например, при общей длине дома 6 метров и перепаде высот в 1 метр потребуются три вида свай: 2,5 метра - для монтажа верхнего ряда, 3 метра - установка среднего ряда и 3,5 метра - нижний ряд свай.

Совет. Если перепады высот более 0,5 метров, то в расчет лучше взять сваи длиною на 0,5 метров больше, чем положено - обычно, при монтаже винтового фундамента на рельефных участках на нижних рядах свай не хватает порядка 30 см

По типу наконечника . Типовые виды свай представлены на рисунке ниже.

Первый вариант предназначен для установки на песчаниках, вечномерзлых грунтах, а также плотных суглинков с повышенной несущей способностью. Грунт внутри сваи не сжимается, удерживая ее как снаружи, так и изнутри. Параметры сваи:

• толщина стенок - 8-20 мм;
• длина сваи - 4-16 м;
• шаг между сваями - 4 м;
• диаметр - 219 и 325 мм;
• диаметр сваи с «пятою» - 300 и 400 мм;
• ориентировочная цена - от 4500 руб/ед.

Свая для обычных грунтов имеет диаметр с «пятою» порядка 500 мм. Такие сваи подходят для сооружения легких нежилых построек и заборов. Параметры сваи:

• толщина стенок - 4-16 мм;
• длина сваи - 2,5-15 м;
• шаг между сваями - 2,5 м;
• сваи выпускаются в различных диаметрах от 47 до 325 мм;
• ориентировочная стоимость - от 2000 руб/ед.

Свая с широкою пятою используется на плывущих, пучнистых и рыхлых грунтах. Лопасти винта доходят практически до острия наконечника, количество оборотов - не мене 2-х.

Параметры сваи:

• толщина стенок - 4-16 мм;
• длина сваи - 3-15 м;
• шаг между сваями - 3 м;
• диаметр свай - 159, 219 и 325 мм;
• ориентировочная стоимость - от 3500 руб/ед.

Существую и более сложные конструкции свай - с многозаходными витками, встроенной дренажной системой и дополнительными лопастями. Такие модели достаточно дороги, а технология их монтажа - более сложна. Поэтому, такие виды свай практически не используют в частном строительстве.

Винтовой фундамент для дома своими руками

Проектирование и расчет

Прежде всего, необходимо провести качественный анализ грунта. Исследование геологии местности лучше доверить профессионалам - компании, занимающейся возведением домов на винтовых сваях. Специалисты рассчитают несущую способность свай и срок службы фундамента на конкретном участке, определят показатели агрессивности грунта и выдадут соответствующее заключение.

При определении типа и количества свай в расчет берутся следующие показатели:

• свойства и тип почвы;
• уровень грунтовых вод и их сезонное колебание;
• вес будущего сооружения со всей «начинкой»;
• глубина промерзания грунта;
• запас на подрезку сваи при монтаже (около 20 см).

Расчет винтового фундамента могут произвести и компании, занимающиеся продажей свай. Очень часто они предлагают бесплатно подобрать «подошву» под будущую постройку.

При проектировании винтового фундамента надо учесть:

1. Расстояние между сваями - не более 2,5-3 метра.
2. Каждый угол дома должен опираться на сваю.

Этапы возведения фундамента

Вкручивание сваи - достаточно трудоемких процесс, поэтому лучше заручиться поддержкой двух-трех человек.

Для работы можно самостоятельно изготовить рычаг, который облегчит и ускорит вкручивание свай в грунт. Для этого в отверстия на верхнем конце винтовой сваи надо вставить арматуру (лом) диаметром 3 см. На лом с двух сторон надеть отрезы квадратной трубы. Оптимальная длина рукавов самодельного рычага - 2,5-3 метра.

Поэтапный монтаж винтового фундамента:

Винтовой фундамент для дома: фото

Винтовой фундамент готов для проведения дальнейших строительных работ.

Винтовой фундамент для дома: видео

1. Вертикальное отклонение сваи не должно быть более 2°.
2. Если свая во время вкручивания значительно отклонилась или «наткнулась» на препятствие, ее надо демонтировать и переустановить в другом месте.
3. Сваю, завинченную под углом нельзя наращивать.
4. Глубина ввинчивания сваи в коренной грунт - не менее 600 мм.
5. При регулировке высоты сваю нельзя вывинчивать. В будущем это приведет к просадке фундамента и, как следствие, деформации постройки.
6. Свая должна зайти в плоскость плотного грунта на 600-800 мм.
7. Если сооружается временная конструкция, то сваи лучше не бетонировать, так как материал можно будет использовать при строительстве другого объекта.

В последнее время винтовой фундамент стал активно использоваться в России для реконструкции старых построек и возведении новых домов на проблемных грунтах.

В строительных технологиях для устройства ленточного фундамента предусмотрены некоторые ограничения, обширные земляные работы и мокрая заливка. Для винтового основания всего этого не требуется. Он монтируется прямо в грунт без предварительной подготовки, и при этом для его установки совершенно не имеет значения рельеф местности, где возводится здание.

Недостатки свайно-винтового фундамента

Полный обзор отзывов о таком типе фундамента мы рассматривали в статье Фундамент на винтовых сваях: Отзывы . Здесь же мы рассмотрим только основные недостатки свайно-винтового фундамента, большинство из которых связаны с технологическими ошибками монтажа, заложенными еще на этапе планирования.

Все расчеты, связанные со строительством свайно-винтового фундамента должны выполнять специалисты, имеющие опыт в возведении конструкций подобного рода. На устойчивость опор влияет все, что касается структуры грунта на участке и его сезонные изменения: состав и глубина промерзания почвы, уровень грунтовых вод, рельеф местности. Хотя эти показатели не являются препятствием для возведения свайного фундамента, наоборот, именно он бывает лучшим вариантом в сложных условиях, небольшие погрешности в установке винтовых свай могут привести к усадке всего дома или одной его стороны.

Точность расчетов касается и тяжести будущего строения: если предполагаемая нагрузка на винтовые опоры будет занижена, случится перекос или проседание фундамента. Возможно, это случится не сразу, а через несколько лет и постепенно, но дом потеряет свою устойчивость.

Трудность может возникнуть и во время монтажа свай. Технология не предусматривает их вбивание или установку в заранее выкопанные ямы – допускается только вкручивание, притом с соблюдением вертикального уровня с минимальными отклонениями. Если сваи под небольшие конструкции можно вкрутить вручную, то для монтажа винтового фундамента большого жилого дома нужно арендовать спецтехнику, на которой должны работать профессионалы с опытом работы.

Как и всякие металлические изделия, сваи подвержены коррозии, а так как они постоянно контактируют с влажной почвой, этот процесс может протекать очень быстро. Если сваи не обработаны несколько раз антикоррозийным составом, ржавчина быстро начнет свое действие на металлических частях фундамента, находящегося в земле. Коррозия может разрушать и внутреннюю часть свайных труб, поэтому после установки их полость заполняют бетоном.

Винтовые сваи не предназначены для установки на скальных породах или на грунтах с прослойками из крупнообломочных включений. Во время ввинчивания в каменистую почву повреждается антикоррозийное покрытие, и сваи теряют способность противостоять действию влаги. Также могут повредиться лопасти, из-за чего снизится устойчивость фундамента.

Фундамент на винтовых сваях невозможно установить, если его нужно сделать вплотную к другому строению – придется отступить минимум на 0,5м от соседней стены.

К недостаткам также можно отнести невозможность сделать под домом подвальное помещение.

Преимущества винтового свайного фундамента

Одно из основных преимуществ винтового фундамента в том, что для его устройства не требуется разбивки стройплощадки:

• При правильном подходе к работе, винтовые сваи монтируются за 2 – 3 дня, а для небольших строений – за один день.
• Изделия можно установить на болотистом участке, где другие виды фундаментов устроить практически невозможно (см. ).
• Работы производятся в любое время года, даже при замерзшем грунте.
• Трубы демонтируются и используются повторно.
• Сваи небольших и средних размеров можно устанавливать без использования техники.

Строительный материал вкручивают в почву там, где нет возможности устроить любой другой фундамент, а также:

1. Если здание строится в непосредственной близости с другими постройками, и нужно сохранить их целостность.
2. Нельзя нарушить уже созданный декоративный ландшафт.
3. Нужно сделать фундамент возле насаждений, не повредив их корневую систему.
4. Работу нужно выполнить оперативно, без использования техники.

Видео-обзор: Свайно-винтовой фундамент

Почему стоит выбрать свайно-винтовой фундамент

Особенности технического процесса

Перед установкой свайного фундамента необходимо проанализировать структурный состав почвы на участке, где будет возводиться здание. Нерентабельно начинать строительство там, где почва перемежается твердыми каменистыми прослойками и крупнообломочными включениями, так как это приведет к повреждению антикоррозийного покрытия на свайных столбах и, в результате, к снижению срока эксплуатации основания.

Возведение опоры под частный дом

В болотистых местностях или там, где грунтовые воды подходят близко к поверхности, а почвы подвержены пучению, устройство ленточного фундамента требует больших затрат. И эти затраты выражаются не только в денежном эквиваленте, но и в физических усилиях, так как глубина фундамента должна достигать более метра. На таких грунтах рентабельнее возводить здание на винтовых сваях, которые играют роль основной опоры для дома.

Чтобы правильно установить трубы, сначала бурятся направляющие скважины, без которых нельзя задать правильное положение свайному столбу. Диаметр скважины должен быть меньше диаметра самой сваи, а глубина меньше глубины ее заделки. Сваи заглубляются по направляющей, уплотняя вокруг себя грунт, и тем самым прочно фиксируются в почве.

На надземной части монтируются оголовки в виде плоских шляпок. Все они располагаются в одной горизонтальной плоскости, а на них устанавливается ростверок, который связывает все сваи в цельную конструкцию, и является верхней завершающей частью винтового фундамента.

В зависимости от габаритов строения, ростверок может быть сделан из:

• Деревянного бруса.
• Металлопроката (швеллер).
• Армированного бетона.

Деревянный ростверок изготавливается при возведении строения из древесины. При его устройстве между металлическим оголовком и брусом прокладывается изолирующий материал, например рубероид, чтобы древесина не напитывалась влагой. Дополнительно деревянный брус обрабатывается противогрибковым и антисептическим средством, а крепится он к оголовкам болтами или кронштейнами.

Металлический и бетонный ростверок устраивается под любой вид здания и может служить так же долго, как и сам дом.

Бетонный ростверок представляет собой монолитную армированную плиту или ленту, которая заполняет все пространство между сваями, и может заглубляться в поверхность до половины своей высоты.
Устройство ростверка имеет свои особенности, которые знакомы специалистам, поэтому важно, чтобы в его монтаже были задействованы опытные рабочие.

Средняя цена

В стоимость фундамента входят две составляющие: материал и монтажные работы. Если вы захотите всю работу проделать самостоятельно, то вам все равно нужна будет помощь знающего человека, который уже имеет опыт по установке винтовых свай. Это очень важно, так как, если допустить неточность в монтаже, под угрозой будет стоять целостность возводимого дома, и ремонт обойдется еще дороже.

Также специалистам нужно доверить расчет нагрузки, которую будет нести свайное основание, и, исходя из этих цифр, приобретать нужное количество материала с определяющими характеристиками. В среднем винтовая свая длиной 2,5 метра обходится в 1700 рублей.

Если вы собираетесь построить дом с общей площадью 64 м2, а предварительные подсчеты показали, что вам нужно приобрести 25 таких свай, то общая их цена составит 42 с половиной тысячи рублей. К этому нужно прибавить оголовок к каждому изделию, что обойдется еще в 7 с половиной тысяч, а в итоге получится 50 тысяч рублей.

Профессиональные специалисты могут взять за ввинчивание одной единицы в среднем по 1500 рублей, значит, около 37 тысяч нужно будет отдать за работу строителям.

Если сравнивать цены на устройство ленточного фундамента, то его стоимость будет минимум на 30% выше свайного основания, а заливка плитного основания обойдется еще дороже, притом эта цифра может быть выше в два раза.

Строительные компании выполняют все работы «под ключ»: в конечную сумму будет включена не только стоимость материала, монтажных работ, но и расчет, включая проектирование винтового поля.

Ошибки, которые нельзя допускать

Технология возведения зданий на винтовых сваях хотя и проста, но требует грамотных предварительных расчетов. При проведении расчетов и несоблюдение технологии в работе могут привести к усадке фундамента и деформации здания. Если при возведении легких построек, таких, как забор или летний павильон это не играет большой роли, то для тяжелых габаритных зданий – это может стать проблемой. Избежать этого можно, если использовать в строительстве сваи из качественного материала с подходящими техническими показателями и доверить работу профессионалам с опытом работы.

Кроме этого, существует недостаток, связанный со свойствами материала, из которого изготавливаются сваи, но из-за своей исключительности, не всегда принимающиеся в расчет. Если недалеко от места возведения дома пролегают железнодорожные пути или находятся рудные карьеры, есть вероятность возникновения блуждающих токов, которые могут вызывать коррозию металла.

На строительном рынке стали появляться винтовые сваи кустарного производства. Так как они несколько дешевле заводских, есть большое искушение приобрести их и сэкономить на материале. Но это не та графа расходов, на которой можно экономить. Лучше доплатить за качество, чем потом переплачивать за ремонт.

Своими руками несложно, тем более, что процесс это быстрый, нетрудозатратный и дешевый, а технология возведения такого основания в индивидуальном хозяйстве подойдет для строения любого уровня. Преимущества, которыми обладает свайно винтовой фундамент под дом, будут рассмотрены ниже, но очевидно одно – дом иди хозпостройку можно смело возводить на любом грунте и на участках с любым рельефом.

Устройство свай

Конструкция винтовой сваи отражена в ее названии: это железная полая труба, с одного заостренного конца которой приварены или вылиты цельным элементом лопасти, вкручивающиеся в грунт. Кроме функции проникновения в почву, лопасти играют роль анкера, удерживающего сваю в рыхлых или плотных слоях грунта, нивелируя возможное действие сил морозного и сезонного пучения. Ввинченная свая навсегда остается в грунте, а группа свай образует основание для ростверка, на котором будет строиться дом. Ростверк, в свою очередь, нужен для равномерного распределения нагрузок от веса здания на сваи, которые так же равномерно будут передавать эти нагрузки в грунт.

Имеет свайно винтовой фундамент плюсы, которые заключаются в возможности качественной работы на любой местности (см. рисунок выше), тем более, что вкручивать винтовые опоры можно на любую глубину – для этого существует спецтехника. Например, при большой глубине уровня промерзания грунта (а это – немалая площадь территорий РФ) заливка или будет занятием экономически неэффективным, а винтовые сваи прекрасно выполнят свою задачу. К тому же, дома на свайно винтовом фундаменте эксплуатируются с такой же степенью надежности и долговечности, что и здания, построенные на других типах фундаментов.

Таблица свойств грунта:

	Пластичность глинистого грунта	Сопротивление почвы (кг/см 2)	Нагрузочная способность винтовой опоры 89 х 300 с глубиной погружения лопасти (метров)
			1,5	2,0	2,5	3,0
Лесс	Мягкая	1,0	2,2	2,9	3,6	4,3
Глина	Полутвердая	6,0	4,7	5,4	6	6,7
Глина	Тугая	5,0	4,2	4,9	5,6	6,3
Глина	Мягкая	4,0	3,7	4,4	5,0	5,8
	Полутвердая	5,5	4,4	5,1	5,8	6,5
Супесчаный и суглинистый грунт	Тугая	4,5	3,9	4,6	5,3	6,0
Супесчаный и суглинистый грунт	Мягкая	3,5	3,5	4,2	4,8	5,5
Песок
Средней зернистости		15,0		0,7	10,4	11,1
Мелкозернистый		8,0		6,3	7,0	7,7
Пылеватый песок		5,0		4,9	5,6	6,3

Преимущества и недостатки свай с винтовым устройством

Узнать требуемый размер свай можно, проведя соответствующий расчет с учетом площади и габаритов дома, характеристик строительных материалов и особенностей грунта вместе с геологическими параметрами стройплощадки.

Плюсы применения винтовых свай:

1. Проводить винтового фундамента можно и зимой, и летом;
2. Основные работы занимаю от силы 3 рабочих дня: сюда входит и обвязка ;
3. Стены дома можно поднимать сразу после ввинчивания опор и монтажа ростверка;
4. Не нужно разрабатывать участок перед строительством – выравнивать, корчевать пни, засыпать овраги, и т.д.;
5. Под такой фундамент подходит любой тип грунта;
6. Винтовая свайная конструкция основания дома – самая дешевая в сравнении с остальными вариантами фундаментов.

Основные минусы свайно винтового фундамента:

1. Коррозия со временем постепенно разрушает сваи;
2. Срок эксплуатации винтового основания меньше, чем у бетонных лент или столбов;
3. Нижнюю часть дома (пол, подполье) придется утеплять;

Методика расчета свайного основания

Правильный монтаж и надежная установка свайно винтового фундамента – это, прежде всего, правильный и точный расчет. Идеальной точности можно добиться использованием компьютерных настольных или онлайн программ-калькуляторов, для которых нужны начальные основания – параметры участка, состав грунта, и т.д. Все эти подробности вам предоставит геологическая региональная служба.

Идеальный расчет выглядит так:

1. Вычисление максимальной несущей способности сваи:

1. Вычисление номинальной нагрузочной способности сваи стандартных размеров (Ø – 100 мм, толщина – 4 мм);
2. Вычисление сопротивления и нагрузки от грунта на конструкцию;
3. Рассчитывание плотности почвы в несущем слое;
4. Общий расчет конструкции.

Разметка площадки

Если вы раньше не устанавливали свайно-винтовые опоры, то знайте: это – самый простой и надежный фундамент для легких построек индивидуального пользования, который не боится морозного пучения, подмывания грунтовыми водами и температурных перепадов. Точность расчетов заключается в том, чтобы погрешности размеров не превышали 20 мм. Расстояние между опорами – 1,5-3 м, и вкручивать их следует только там, где под них определено место.

При наличии строительного опыта можно рассчитать все данные самостоятельно, и простейший метод планировки заключается в следующих шагах:

1. Чертите прямоугольники, обозначающие контуры наружных и внутренних стен дома;
2. Линии разделите на одинаковые отрезки длиной (в масштабе) 1,5-3 метра. Полученные точки пересечения – это места вкручивания свай. Такое размещение позволит равномерно распределить нагрузку от дома на основание и на грунт;
3. Чертеж в масштабе нужно перенести на участок, при этом для разметки используются обычные деревянные колья и строительный шнур.

Выбираем сваи

Всегда есть выбор: купить готовые изделия, или сделать сваи своими руками. Первый вариант, как и второй, подразумевает множество подвариантов, и качество материала играет здесь не последнюю роль. При покупке винтовых опор требуйте сертификат качества на сваи, при самостоятельном изготовлении проверяйте качество стали. Верить на слово не стоит – ваш дом будете ремонтировать вы сами, а не продавец некачественной продукции. Кроме того, чтобы обвязывать группу свай ростверком, нужно выбрать подходящую разновидность опор.

Стандартные винтовые металлические сваи имеют длину 2,5 м, так как минимальная глубина погружения в грунт ниже точки его промерзания – 1,5 м. Исходя из этих размеров, становится понятно, что для крутых участков сваи нужны большей длины, так как для обустройства ростверка и выравнивания здания по горизонтали остается всего 1 м над уровнем грунта.

Обустройство свайно-винтового фундамента

По разметке в местах вкручивания свай делаются лидер-лунки глубиной 0,5 м. В первую очередь ввинчиваются угловые сваи, затем – остальные. Метод вкручивания прост – в отверстия на верхнем конце сваи вставляется рычаг – лом или труба, и при помощи этого рычага, соблюдая вертикальность установки, свая вкручивается в грунт по направляющей лидерной лунке.

Точку горизонтального уровня фундамента можно отметить ан любой свае, и делается это с использованием гидравлического (водного) уровня. Отметка переносится на все сваи, которые нужно будет впоследствии обрезать до выверенной высоты. По этому уровню будет монтироваться ростверк.

Каждая установленная свая заливается раствором бетона, после чего монтируются оголовки свай. На оголовки ляжет двойная функция – удержание ростверка и защита металла от коррозии. Оголовок – это обрезок трубы, который имеет диаметр, немного больший, чем диаметр самой сваи. На этот обрезок приваривается квадратная или прямоугольная металлическая площадка, на которую, в свою очередь, будет опираться ростверк.

Оголовок должен насаживаться на сваю плотно, чтобы сварной шов получился прочным. Вся верхняя часть сваи, которая будет находится на поверхности, вместе с оголовком дополнительно покрывается антикоррозийными веществами, например, битумом или гудроном.

Монтаж ростверка

Ростверк может быть (см. рисунок ниже) железобетонным, металлическим и даже деревянным – все зависит от целесообразности и надежности конструкции. Основная функция ростверка – связать сваи между собой, обеспечив монолитность фундамента, а также распределить нагрузку, которая может быть неравномерной.

Ростверк из бруса крепят к оголовкам снизу на стальные болты. По углам бруса делаются специальные замки, обеспечивающие надежное межбрусовое крепление. Дополнительно брус соединяется между собой стальными уголками, хомутами или скобами. Все дополнительные крепления должны устанавливаться заподлицо с поверхностью ростверка.

Также деревянный ростверк необходимо перед сборкой обработать антисептическими, огнезащитными и влагостойкими растворами. Лучше всего (три в одном) эти качества совмещает в себе битумный лак, который сможет обеспечить необходимый комплекс защиты древесины от всевозможных отрицательных воздействий.

Ростверк из любых стройматериалов должен быть идеально ровным, и для этого используются любые средства контроля – от отвеса до лазерного уровня. От ровности поверхности ростверка зависит геометрия всего здания, и малейшая погрешность в нижней части строения приведет к ее возрастанию по мере поднятия стен к кровле.

Также деревянную конструкцию ростверка необходимо дополнительно гидроизолировать при монтаже, проложив несколько слоев рубероида или мембранной гидроизоляции перед началом строительства. Это же относится и к железобетонной конструкции. Металлическую ростверковую балку можно просто покрасить – для влагозащиты стен дома этого достаточно.

Монтаж свайно винтового фундамента обновлено: Февраль 26, 2018 автором: zoomfund