Возведение фундамента на винтовых сваях. Технология установки винтовых свай Как устанавливают сваи

Это возможность строить здания на грунтах, не позволяющих воспользоваться никаким другим типом опорной конструкции.

Особенностью свай является способность погружаться на необходимую глубину, достигать плотных слоев грунта и обеспечивать надежное основание для построек любой категории, вплоть до самых массивных, ответственных и специфических.

Возможности свайного фундамента весьма широки, что наглядно демонстрирует количество разновидностей и вариантов конструкции опор.

Существуют мощные и тяжелые образцы, работать с которыми можно только при помощи строительной техники.

Имеются и более легкие виды, доступные для самостоятельного монтажа, например - винтовые сваи.

Классификация свайных фундаментов включает в себя множество позиций.

Они различаются по следующим признакам :

• Способ действия (висячие и сваи-стойки).
• Тип ствола (монолитные и оболочечные)
• Материал (деревянные, металлические, железобетонные)
• Способ погружения (забивные, буронабивные или винтовые).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

В частном домостроении наиболее распространены буронабивные и свайно-винтовые варианты, позволяющие работать в зоне плотной застройки без причинения ущерба окружающим зданиям.

Виды свай

Винтовые сваи имеют два основных вида:

• Сварные.
• Литые.

Отличие между ними состоит в конструкции наконечника. Это важный элемент, принимающий на себя основную нагрузку при погружении.

От качества наконечника зависит, как поведет себя свая при появлении контакта с техногенным или природным препятствием, не являющимся плотным грунтовым слоем. Сварные наконечники в этом отношении менее прочные, при встрече с обломками скальных пород часто деформируются и выходят из строя.

Литой наконечник намного прочнее и способен проходить препятствия, разрушая их и не теряя работоспособности сваи.

Кроме того, имеются различия по количеству лопастей.

Существуют винтовые сваи :

• Однолопастные.
• Многолопастные.

Однолопастные сваи имеют единственную спиралеобразную лопасть, обеспечивающую поступательное движение при вращении сваи вокруг вертикальной оси. Они предназначены для установки в относительно мягкий и однородный грунт, не имеющий плотных или скальных включений.

Несущая способность таких свай ниже, чем у многолопастных образцов, которые гораздо устойчивее и прочнее соединяются с грунтом. Наличие нескольких опорных узлов позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает установку и обеспечивает целостность конструкции.

В комплекте с литым наконечником они оптимальным образом подходят для работы на плотных грунтах, в зонах вечной мерзлоты или с большим количеством техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные . Последние практически ничем не защищены от воздействий грунтовой влаги, так как слой краски, который наносится для придания изделиям большей солидности, сходит при завинчивании.

Кроме того, все типы винтовых свай практически не защищены от электрохимической коррозии или воздействия блуждающих токов, что сложно заранее предусмотреть или определить.

Какие лучше всего подходят для частного строительства

Выбор конкретной марки и размера стволов, прежде всего, производится исходя из типа и особенностей грунта.

После определения наиболее подходящей разновидности (одно-или многолопастные, длина, тип наконечника) производят выбор диаметра ствола. Расчет производится по несущей способности опоры.

Для частных домов обычно применяют стволы относительно малого диаметра :

• ВС-57.
• ВС-76.
• ВС-89.
• ВС-108.

Большие диаметры требуют значительных усилий при погружении, поэтому для частного домостроения практически не используютс я.

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности) :

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы - торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод .

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Общая схема установки свайно-винтового фундамента

Пошаговая инструкция по установке свай своими руками состоит из следующих этапов :

• Подготовительные работы. Разметка участка, проверка параллельности линий и соответствия прямым углам.
• Погружение угловых стволов.
• Установка промежуточных опор.
• Обрезка стволов. Поверхность опор должна образовать ровную горизонтальную плоскость.
• Бетонирование внутренних полостей свай для усиления прочности.
• Монтаж оголовков. Они устанавливаются на верхний торец, привариваются и служат точками крепления ростверка. Все места, расположенные рядом со сваркой или участки с поврежденным защитным покрытием сразу же подкрашиваются.

При разметке следует исходить из осей стен, а не из границ периметра дома. Стены должны стоять на оголовках, а не свисать с них.

Как рассчитать количество материала?

Расчет количества опор производится по двум направлениям :

• По линиям наибольшей нагрузки.
• По несущей способности сваи.

Первый этап состоит в подсчете количества свай по всем линиям расположения наружных и внутренних несущих стен. Расстояние между ними не должно превышать 2-3 м (чем тяжелее дом, тем ближе друг к другу надо установить опоры).

Второй этап состоит в проверке полученного числа опор. Общий вес дома вместе с расчетными дополнительными нагрузками (вес снега, мебели и бытовой техники, перекрытий, людей и т.д.) надо разделить на величину допустимой нагрузки на одну сваю.

Если полученное число меньше, чем то, что найдено на первом этапе, то расчет правильный. Если второй этап показывает большее значение, надо увеличить количество свай по линиям нагрузки.

Можно поступить проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, который весь расчет выполнит самостоятельно. Надо лишь подставить в нужные поля свои параметры и получить ответ.

Как правильно разметить места установки?

Для выполнения этой операции понадобится план первого этажа дома. Сначала отмечаются угловые точки, места примыкания несущих стен внутренние и наружные. Затем остальное количество свай равномерно распределяется по всем линиям.

Если имеются большие промежутки, предусматривают промежуточные опоры для поддержки балок перекрытия.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Расстояние более 6 метров между опорами считается недопустимым.

Как определить глубину погружения?

Определение глубины погружения опор можно делать только на основании анализа грунта и его состава. Кроме того, важным фактором является глубина промерзания грунта, выше которой сваи заглублять не рекомендуется, особенно, для ответственных (жилых) строений.

Для вспомогательных построек и сооружений (беседки, заборы, сараи и т.д.), возводимых на подходящих грунтах, минимальная глубина погружения принимается 1,5 м.

При погружении необходимо знать предельную величину сопротивления грунта и не превышать допустимых пределов, установленных заводом-изготовителем. В противном случае есть риск свернуть технологическое отверстие до момента достижения нужной глубины, что означает вывод сваи из строя и необходимость ее замены.

Погружение свай в почву

Существует два способа погружения свай :

• Ручное погружение.
• Механический способ.

Ручной монтаж допускается только для относительно тонких свай и при строительстве неответственных вспомогательных сооружений. Для жилых домов необходимо использовать строительную технику . Прежде всего, это обусловлено невозможностью качественно завинтить сваю диаметром 108 мм вручную.

Слишком велик процент отказа свай, а реверс недопустим из-за потери должной прочности соединения. Кроме того, допустимый перекос ствола по вертикали составляет всего 2°, что обеспечить вручную невозможно.

Механический способ позволяет обеспечить качественное погружение с соблюдением вертикали и заданной величины усилия . Для жилых построек допустим только механический способ, хотя рекламные объявления всячески утверждают о возможности в любых ситуациях действовать с помощью мускульной силы.

Это создает возможность для различных нарушений, когда неопытные строители начинают действовать самостоятельно и в результате получают неустойчивый и подвижный фундамент. На практике обычно используется мини-экскаватор с установленным навесным сваезаворачивателем.

Он способен погружать стволы диаметром до 159 мм на глубину до 12 м, чего в большинстве случаев вполне достаточно при частном строительстве .

Как выровнять по горизонтали

Погруженные винтовые сваи необходимо выровнять по горизонтали. Для этого устанавливается лазерный строительный уровень (нужна модель, способная обрисовать горизонтальную плоскость) на нужной высоте от поверхности почвы.

По имеющейся отметке производится подрезка всех стволов . Если какие-либо из них оказываются слишком короткими, производят предварительное наращивание.

К подрезанной части ствола (отрезается участок с технологическим отверстием) приваривается дополнительная труба, увеличивающая недостающую длину, после чего производится подрезка на общем уровне.

Все сварные швы и открывшиеся при подрезке участки металла необходимо сразу же подкрасить защитной полимерной краской. Надо выбирать непроницаемые для влаги виды или использовать битумную мастику.

Заливка бетоном

Внутренние полости свай заполняются бетоном. Это позволяет значительно усилить механическую жесткость трубы, снизить опасность коррозии внутри ствола.

Бетонирование увеличивает несущую способность ствола на треть, позволяя получить некий запас прочности фундамента, необходимый для устойчивости к возникновению непредвиденных ситуаций . Для заливки используются плотные марки бетона - М200 и выше. Заливку производят на уровень несколько меньший высоты подрезки.

В первые часы бетон в скважине просядет на несколько сантиметров, поэтому после заполнения до верха ствола насыпают сухую песчано-цементную смесь. Она впитает выдавленные при просадке частицы воды и образует пробку, запечатывающую ствол перед монтажом оголовка.

Обвязка ростверком

Ростверк - это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления :

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150: 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150: 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката :

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае . Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания - периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки .

Как сделать фальш-цоколь

Фальш-цоколь предназначен для защиты пространства свайного поля под домом от проникновения животных или птиц, заметания снегом в зимнее время, от ветра и влаги. Для создания такого цоколя используются различные материалы.

Самый бюджетный и эстетически привлекательный вариант - полоса по внешнему периметру из профнастила. Она крепится верхней частью к специальной деревянной доске, установленной по периметру ростверка.

Нижнюю часть крепят к деревянному брусу, уложенному на подставки из кирпича, шлакоблока и т.п. для отсечки контакта с грунтом .

По нижней кромке устраивают бетонный отлив, а по верхней границе надо смонтировать отлив для вывода дождевой воды.

Полезное видео

В данном видео вы увидите технологию установки свайно-винтового фундамента:

Заключение

Фундамент из винтовых свай - быстрый и дешевый вариант создания основания для частных домов или вспомогательных построек. Простота монтажа и высокая скорость создания конструкции привлекают многих пользователей, но необходимость постоянного обслуживания металлических деталей является недостатком.

Если принимается решение использовать винтовые сваи, очень важно найти бригаду профессионалов, имеющих опыт работ с подобными основаниями, иначе вместо прочного и надежного фундамента появится неустойчивый частокол из недостаточно глубоко погруженных стволов.

При должном подходе и правильном соблюдении технологии такой фундамент способен выдержать около 75 лет.

Вконтакте

Винтовые сваи – достаточно древняя технология, которая пользовалась успехом еще в период наполеоновских войн и была запатентована в начале 19 века. Сегодня сваи применяются в строительстве как элемент свайно-винтового фундамента. Монтаж свай не представляет ничего сложного, выполняется быстро, а если основание возводится под одноэтажную легкую постройку, то сваи даже можно сделать собственноручно.

Преимущества винтовых свай

Винтовые сваи представляют собой трубы, изготовленные из стали и пустые внутри. На одной стороне имеется острый наконечник с режущей лопастью, которая позволяет ввинтить сваю в землю на нужную глубину. После достижения отметки заглубление прекращается, сваи надежно фиксируются в грунте, так как лопасть препятствует их выталкиванию в обратную сторону.

Достоинства винтовых свай заключаются в следующем:

• При их монтаже нет необходимости планировать площадку и предусматривать пути, ведущие к ней.
• Использование свай не зависит от сезона и погоды.
• Широки возможности применения свай, так как их используют и на болотистой почве, и на вечной мерзлоте.
• Низкие трудозатраты на устройство такого фундамента, если сравнить с другими видами оснований.
• Строительные работы начинают сразу же после монтажа свай, не дожидаясь усадки фундамента.
• При взведении пристройки к зданию не бывает усадки нового фундамента относительно старого.
• Установка свай допускается в зоне, где развиты подземные коммуникации.
• Свайный фундамент в сочетании с железобетонным ленточным станет оптимальным решением, если строительство ведется на слабых грунтах, не исключая даже плывуны.
• После излечения свай из грунта их можно использовать повторно.

Недостатки винтовых свай

Наряду с многочисленными достоинствами винтовые сваи не лишены недостатков:

1. При использовании в увлажненных грунтах, реакция которых отличается от нейтральной, срок службы свай ограничен. Длительность эксплуатации металлических изделий составляет 50-60 лет, бурозабивных – намного больше, достигает 100-120 лет.
2. Нельзя строить на таком фундаменте многоэтажные дома.
3. При свайном фундаменте невозможно сооружение подвала, иначе будет нарушено взаимодействие свай с грунтом.
4. Требуется проведение сложной отделки цоколя и создание качественной подмостки для предотвращения попадания воды в подпол.
5. При сооружении свайного фундамента невозможно применение типового проекта, расчеты ведутся индивидуально для каждого отдельного случая.

Винтовые сваи используются при возведении фундамента для временных и легких домов, например, сборно-щитовых, деревянных бань, хозяйственных построек, навесов, заборов. Раздвижные ворота с использованием свай делать не рекомендуется. Также они не подходят при сооружении основания для гаража.

Изготовление винтовых свай

Винтовая свая – конструкция, состоящая из 3 частей, которая изготавливается так:

• Несущей частью выступает труба. Используется изделие, диаметр которого составляет от 85 миллиметров и больше. Далее наваривается винт, он должен располагаться на заостренном конце. Обвязка крепится на специальный оголовок.
• Для создания наконечника концы труб нужно порезать на секторы определенного размера, обращенные внутрь, а потом сваривать на конус, не забывая о рихтовании швов.
• Для винта применяют отработанные диски или новые, обрезанные по шаблону, либо сталь в 5-6 миллиметров. При выборе наружного диаметра принимайте во внимание особенности грунта. Винт делается меньшим при более глубоком расположении сваи.
• Зажмите заготовку винта и растяните ее, используя тиски, и прикрепите к свае. Соединение производится путем сварки. Сверху место крепления рекомендуется в обязательном порядке покрыть антикоррозийным составом или покрасить.
• Теперь изготовим для сваи оголовок. На него будет крепится швеллера. Выбирайте такой размер лопастей, чтобы они были шире, чем труба, на 30 миллиметров.

Монтаж свайного поля

Процедура монтажа свайного поля состоит в следующем:

1. Приготовьте набор инструментов, включающий арматуру, сварку, болгарку, строительный уровень, отрезки труб, что служат рычагами.
2. Рассчитайте количество свай, которые понадобятся при монтаже фундамента, и их длину, а также произведите разметку поля. Для удобства при разметке план строения разделяйте на прямоугольники.
3. Очистите площадку от мусора, снимите верхний слой грунта и выровняйте ее.
4. По углам площадки расположите арматурные прутья. Для их соединения используется сильно натянутая, не провисающая веревка.
5. Ориентируясь по ней, обозначьте арматурой все точки, начиная от места, где пересекается веревка. При монтаже учитывайте, что места бурения располагаются рядом с арматурой. Для подтверждения того, что расстояния получились одинаковыми, принято измерять диагонали.
6. Выбирайте бур для проделывания ям, диаметр которого немного превышает диаметр трубы.
   Сваи устанавливаются в пробуренные скважины, начиная с углов, и выравниваются по вертикали.
7. Между соседними изделиями должно быть одинаковое расстояние, чем плотнее планируете сделать свайное поле, тем фундамент получится надежнее.
8. Закручивая сваи, в качестве рычагов используются отрезки труб. В отверстие сваи вставляют лом, с помощью которого надеваются рычаги.
9. Аккуратно завинтите сваю, чтобы она достигла дна скважины. На легких грунтах сваи, длина которых не превышает 5 м, заворачивают вручную. Механический способ заворачивания сваи предполагает использование мини-экскаватора.
10. Выверите ее расположение уровнем. Максимальный угол наклона не должен превышать 1-2 градуса при длине сваи 5 м. Если не получилось установить сваю строго в вертикальном положении, отрежьте ее, а рядом ввинтите другую. Если свая ушла в сторону, не стоит ее довинчивать, так как это провоцирует ее проседание.

Таким образом, процесс установки винтовых свай не предполагает никаких специфических и сложных работ, хотя и является трудоемким. Поэтому важно использовать только качественные сваи, которые прослужат вам долгие годы.

Фундамент является важной основой любого строения. От его качества и эксплуатационных характеристик зависит долговечность всего здания. Фундамент - это практически недоступный элемент здания. Поэтому перед застройщиками стоит первоочередная задача: выбор уникального основания, способного прослужить долгие годы, не требуя затрат на ремонтные работы.

Виды свайных фундаментов

Сваи использовались для возведения основания зданий с давних времен. Например, многие старинные здания Венеции установлены на деревянных сваях из лиственницы.

Сейчас сваи изготавливаются из различных материалов и в зависимости от выбранного материала делятся на три группы: железобетонные, стальные и деревянные. В зависимости от способа установки все группы свай делятся на винтовой и забивной вид.

Забивная технология установки фундаментных опор очень сложна и выполняется только с помощью специального оборудования. Самостоятельно выполнить работы по установке свай забивным способом практически невозможно. Винтовой способ установки намного проще. Он не требует специального оборудования и выполняется всего двумя рабочими.

Винтовой способ установки фундаментных опор позволяет минимизировать механические работы, благодаря чему стоимость проведения строительных работ будет намного меньше, при этом качество фундамента останется на высоком уровне.

Особенности свайно-винтовой схемы

Винтовые сваи очень практичны и удобны для возведения малоэтажных зданий, коттеджей и дачных домов. При возведении свайно-винтового фундамента не нужно тратить много времени и сил, так как их установка не требует специальных навыков и техники.

Разработанные конструкторами винтовые сваи имеют форму, способную выдержать любой сложный грунт, поэтому им отдаётся предпочтение при проведении следующих работ:

1. Нестабильные слои почвы. Винтовые лопасти проходят вспученные и рыхлые слои до упора в твёрдый прочный слой. Заострённая нижняя часть столба проникает беспрепятственно вниз, исключая давление грунта на ствол, благодаря лопастям.
2. В местностях с близостью грунтовых вод, значительной заболоченностью.Качество винтовых свай обеспечивает их долгий срок эксплуатации.
3. Реконструкция старых деревянных домов и хозяйственных построек.
4. Возведение каркасных строений.

Типы винтовых свай

Конструкция винтовой сваи представляет антикоррозийную трубу из металла. Внешне она имеет острую нижнюю часть с лопастями винтовой формы. Такая форма конструкции позволяет свае входить в грунт практически самостоятельно, не нарушая структуры почвы. Это одновременно обеспечивает её прочность установки в грунте.

Стандартный диаметр сваи составляет 14 см, с толщиной металла 4 мм. Но при строительстве здания на особенно сложном грунте возможно производство винтовых свай по специальному заказу. Из расчётных показателей предполагаемой нагрузки выбирается ее диаметр.

В верхней части цилиндрической трубы предусмотрены специальные отверстия для крепления рычагов, необходимых для вкручивания сваи.

Выпускают сваи в следующих исполнениях:

• С лопастью или её имитацией, размещённой по значительной части ствола.
• Различного диаметра и толщины трубы для конструкций,создающих большую нагрузку
• С разными диаметрами лопастей, предназначенными для грунтов разной структуры
• Различной формы верхней части, которую называют «пятка». Она может иметь форму прямоугольника или U-образный вид.

Если для строительства жилого или дачного дома отведён участок с повышенной влажностью грунта, благодаря свайно-винтовой технологии фундамента, почвенная влага не повредит стенам и полу постройки.

Этапы возведения свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовая технология укладки фундамента достаточно проста и избавляет застройщика от прокладки траншеи, для укладки фундамента. Начинать установку свайно-винтового фундамента необходимо с разметки участка, на котором планируется возведение дома. По периметру устанавливаются колышки, обозначающие точки установки винтовых свай. Между элементами разметки натягивается шнур, создающий контур будущего фундамента строения. На этом этапе очень важна точность.

После этого необходимо снять грунт на глубину 10-15 см, площадью равной диаметру сваи с лопастями. Земляные работы минимальны, но выполнение их также необходимо.

По произведённым разметкам необходимо вкрутить трубы в землю. Для этого используют отверстия в верхней части сваи. Вставленные металлические трубы или штыри служат рычагами для поворота конструкции.

Устанавливают металлическую сваю перпендикулярно поверхности земли. Погружение металлического стержня в грунт осуществляют с небольшим запасом, оставляя около 15 см.

На следующем этапе необходимо проверить установленные сваи по высоте. Лишнюю длину обрезают с помощью болгарки.

Важно! Горизонтальность и одинаковую высотуоснованиянеобходимо контролировать постоянно, этими характеристиками обеспечивается устойчивость монтируемых устройств.

После выполнения всех замеров и укрепления необходимо заполнить сваи бетоном. Эта операция необходима для того, чтобы исключить попадание влаги внутрь стержня. Как правило, для этой цели используют фасованный песчано-цементный состав М300, это сухая смесь под воздействием влаги образует крепкую монолитную форму. Заливка бетонного раствора увеличивает общую жёсткость основания.

После того как бетонная смесь затвердела необходимо приварить специальный элемент опорной конструкции, оголовок, после этого можно приступать к формированию основы здания.

Оголовок — это деталь, приваренная к торцу сваи. На него устанавливается плита или балка ростверка, объединяющего установленные сваи в единую систему фундамента. Небольшой перекос оголовка вызовет перекос всей конструкции.

По приваренным оголовкам производят монтаж обвязки по оборудованным металлическим или деревянным перемычкам, которые предварительно должны быть обработаны антисептиком или краской с защитными функциями.

В некоторых случаях при строительстве оголовки не используются, ростверк закрепляется сразу на вершину сваи для равномерного распределения нагрузки.

Недостатки свайно-винтового фундамента

Как и любая технология свайно-винтовой фундамент имеет некоторые недостатки:

• Невозможность применения этого типа фундамента к строительству и ремонту тяжёлых и многоэтажных сооружений.
• Вкручивание свай не поддаётся контролю. Невозможно оценить степень повреждения лопасти или антикоррозионного покрытия.
• Различная глубина погружения свай, требующая на конечном этапе выравнивая опор по высоте обрезкой.
• Нижняя часть дома остаётся открытой, то есть необходима дополнительная защита и утепление основания дома.

Планируя для дома свайно-винтовой фундамент, следует предусмотреть строительство подсобных помещений на придомовом участке, так как данная технология фундамента не даст возможности создания подвала.

При строительстве деревянного дома или бани многих застройщиков волнует вопрос: какой тип фундамента выбрать, ведь это не просто основа любого дома, но и гарантия его надежности. Так называемый «нулевой цикл», (сюда входит и возведение основания), связан с серьезными затратами и финансов, и времени.

Если анализ земли на участке «порадовал» значительным слоем пучинистого грунта, установка свайно-винтового фундамента будет оптимальным вариантом.

Тяжелый ленточный фундамент не предполагает возможности заглублять его ниже уровня промерзания, а грунт (в частности водонасыщенная глина) зимой сжимается, а весной разжимается, что вызывает деформацию дверных и оконных проемов. Подробней в материале про . Фундамент на сваях устанавливают за глубину промерзания, это позволяет избежать подобных проблем.

В США и Европе технология свайного фундамента осваивается с 1860 года, ее с успехом применяют не только в индивидуальных проектах, но и для военных целей, в промышленном строительстве. Существуют дома на винтовых сваях, которым уже по 130 лет.

Возведение фундамента такого типа дает экономию 30-50% по сравнению с традиционными монолитными.

В России винтовые основания применяют в основном при , заборов, бань.

Объясняется это тем, что отечественные сваи имеют низкую несущую способность, но современные типы двухлопастных свай имеют увеличенную несущую способность, что значительно расширяет область их применения.

Что собой представляет данный тип основания?

Винтовые сваи – элементы конструкции, которые выполняют несущую и укрепляющую функции. Это один из наиболее легких вариантов фундамента для деревянного дома (по сравнению с монолитным или ленточным фундаментом), при этом монтаж винтовых свай можно провести своими руками для этого понадобится 3-5 человек.

Сваи по своим характеристикам относятся к металлопрокату и представляют собой стальную трубу, в нижней части оснащенную стальными лопастями определенной формы. Лопасть распределяет усилия от дома на большую площадь участка и удерживает конструкцию при пучении грунта.

Она позволяет также преобразовывать вращательный момент в поступательный во время продвижения сваи (по принципу шурупа) – первая лопасть разрыхляет почву, вторая – уплотняет.

При завинчивании можно добиться однородной несущей способности для фундамента даже в тех случаях, если грунт неоднороден. Сваю увеличивают и завинчивают на необходимую длину, пока она не проходит проблемный слой. Сверху сваи любого диаметра имеют отверстие, в которое пропущен железный прут, посредством которого и вкручивается труба. Особенности конструкции сваи:

• диаметр лопасти — 200мм — 550мм;
• диаметр ствола — 100 мм — 300мм;
• толщина стенок — 8 мм — 12 мм;
• длина сваи — 1500мм — 9000мм;
• толщина лопасти — 3мм -10мм;
• нагрузка на сваю (вертикальная) — 1- 30 тонн.

На другом конце винтовой сваи закрепляется шляпка, которую соединяют с ростверком. Свайно-винтовой фундамент – наименее трудоемкий тип основания. Особых трудностей не вызывает и расчет количества свай. Этим объясняется его высокая популярность.

Важно! Перед приобретением материалов необходимо пригласить на строительный участок специалиста для оценки типа грунта.

Сравнение преимуществ и недостатков

У винтового фундамента немало и других преимуществ:

• отсутствие необходимости земляных работ;
• возможность возведения в любое время года;
• сравнительно быстрый монтаж (за 2-3 дня);
• возможность повторного использования металлических опор через годы эксплуатации;
• высокая несущая способность;
• дешевле всех традиционных типов (до 60% экономии всех материальных ресурсов);
• монтаж возможен без применения дорогостоящей техники;
• подходит для любого типа рельефа;
• возможность монтажа своими руками с 2-5 помощниками;
• строительная чистота возведения (в сравнении с другими типами фундаментов).

Для свайного фундамента подходит любой тип грунта, кроме скальных пород, наиболее целесообразно применять этот вид:

• при строительстве домов на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• если верхние слои грунта характеризуются слабой несущей способностью, а плотные слои находятся достаточно глубоко;
• при глубине промерзания от 2м;
• при значительной массе объекта (от 350т);
• при сложном ландшафте (перепады высот, отсутствие свободного пространства, большое количество насаждений);
• при реконструкции или ремонте основания без демонтажа.

Противопоказаний к использованию такой фундамент не имеет, но свои недостатки у него есть. Прежде всего, такой тип фундамента идеален для и других типов деревянных построек и совсем не подходит для каменных палат. Есть у него и другие минусы:

• в доме на винтовом фундаменте приходится забыть о подвальном помещении;
• необходимо позаботиться об утеплении нижней части строения (впрочем, бетонный фундамент также утепляют. про использование пеноплекса в утеплении основания.);
• есть ограничения по массе нагрузки;
• не всех устраивает вариант дома на «куриных ножках», облицовочные работы могут съедать всю экономию;
• проблема найти действительно качественные сваи, которые не подвергаются коррозии.

Относительно последнего утверждения, то приобретать сваи лучше из первых рук – у компании, специализирующейся на их выпуске, без посредников. Производители имеют свои конструкторские отделы, которые проводят испытания продукции, научно обосновывая в заключении все нововведения. Желателен и отдел ОТК для контроля при создании свай (УЗК и рентгенологического). Необходим контроль и за процессом монтажа.

Соотношение стоимости к качеству

Строительство дома – дело затратное, но экономить надо с умом, без ущерба для будущей постройки. Цена винтвого фундамента складывается из стоимости всех материалов и затрат на оплату труда рабочих.

Если минимальная цена 1 метра железобетонной сваи стоит 450 рублей, а 1м ее заглубления – 150рублей, то при возведении фундамента для дома 6х6м сваи достаточно вкручивать на 2м. В этом случае установка сваи вместе с ее стоимостью обойдется 1500-2000 рублей.

Стоимость возведения основания дома зависит и от типа и качества свай.

№	Размер длина/диаметр	Толщ. трубы	Толщ. лопасти	Диаметр лопасти	Назначение	Цена 1шт.
1.	З000/57мм	3,5мм	4мм	250мм	До 1,5т	Беседки, заборы	1480 р.
2.	5000/76мм	3,5мм	4мм	250мм	До 3т	Заборы, беседки	2100р.
3.	5000/89мм	3,5мм	4мм	250мм	До 4т	Хозблоки, веранды	2690р.
5.	5000/108мм	4мм	5мм	300мм	До 6т	Дома (к/щитовые, брусовые, панельные, бревенчатые)	3150р.
6.	5000/133мм	4мм	5мм	350мм	До 8т	Дома, причалы, фонарные столбы,	3720р.
7.	Оцинкованная 2500/108мм			300мм			2950р.
8.	Оцинкованная 3000/133мм			350мм			4500р.

Цена оголовков – 240-400 руб. за штуку (в зависимости от диаметра). Средняя стоимость услуг строительных компаний по монтажу винтовой сваи или пробному завинчиванию – от 1500 рублей за одну штуку.

Проводим расчетные работы

1. После инженерно-геологических расчетов выясняют параметры грунта для опоры ─ состав, несущую способность, плотность, химические и физические свойства. Все эти данные нужны для последующих расчетов, и их точность напрямую влияет на оптимизацию сметы строительства.
2. Далее выполняют сбор нагрузок ─ всех сил и моментов, которые нагружают основание. Рассматриваются статические (масса постройки и пр.) и динамические (нагрузка снега и т.п.) воздействия.
3. Потом ─ предварительное проектирование, формирующее «черновую» конструкцию фундамента.
4. Параметры, которые определяются при «черновом» проектировании, требуют проверки, поэтому следующим шагом предварительную конструкцию надо пропустить через программы, которые моделируют взаимодействие основания с грунтом и строением. В итоге получают оптимальную для данных условий конструкцию.
5. Осталось сделать чертежи и прочую проектную документацию.

Этапы расчета основания

Первый шаг – определение состава почвы. На строительном участке надо пробурить скважины на глубину 12м ─ по максимальной длине одинарной сваи. Грунт из скважины отправляют в лабораторию для анализа влажности, глубины, несущей способности, глубины промерзания и других характеристик.

Для особо сложных участков кроме лабораторных исследований рекомендуют и статические испытания контрольных и натурных свай, которые нагружают до отказа опоры.

На очередном шаге выполняют сбор нагрузок с вычислением вертикальных и горизонтальных усилий, которые влияют на опоры и ростверк.

Теперь рассчитывают винтовые сваи для фундамента вычисления на основе информации о несущей способности, нагрузках, прочностных характеристиках материала опор. По результатам этих вычислений определяются габариты опор, высота цоколя, форма свайного поля и количество свай. По этим данным рассчитывают стоимость фундамента на основе средней стоимости стройматериалов и работ по сборке фундамента.

Как проводить расчет?

От теории к практике ─ определим для примера, сколько нужно винтовых свай для деревянного дома размерами 6 Х 4 м с одной межкомнатной перегородкой. Как правило, расчет винтовых свай проводят с помощью специальных программ – «калькуляторов фундамента», но эту последовательность можно воспроизвести и в ручном режиме.

При сооружении небольшого фундамента для относительно легкого дома не обязательно проводить инженерно-геологические работы. Можно использовать в расчетах табличные данные, которые соотносят несущую способность грунта и тип почвы.

Для таких расчетов надо открыть шурф, который обнажает грунтовой слой. Если на дне котлована обнаружился песчаник, следовательно, несущая способность такого грунта – 5-6 кг/кв. см, если добрались до суглинков – несущая способность ниже – 2-3 кг/кв. см. средняя несущая способность в итоге получается 3-4 кг/кв. см.

Сбор нагрузок. Его рассчитывают по массе стройматериалов, нагрузкам при эксплуатации, снеговым и ветровым воздействиям. Вес дома определяют по удельному весу материалов и объему строения. На дом габаритами 6 х 4 м в среднем уходит 12 кубов бруса для несущих стен и 3-4 куба для кровли, чердачного и цокольного перекрытий.

Если удельная масса дерева 550-600 кг/куб. м, объем материала для такого дома будет соответствовать 9-10 т. Эксплуатационную нагрузку определяют как произведение площади дома на средний вес оборудования, мебели, количества проживающих людей. Если средняя масса 350 кг/кв. м, то эксплуатационная нагрузка будет: 6х4х350=8,4т.

Ветровую нагрузку определяют через площадь пола умножением на коэффициент (40+15Н), Н в этой формуле – высота фасада строения, в указанном примере – 3,5 м. ветровая нагрузка:

6х4х(40+15х3,5)=2,2т.

Снеговую нагрузку можно рассчитать по площади кровли, умножением на коэффициент средней массы снежного покрова (180 кг/кв. м для жилья в средней широте). При высоте фронтона 2 м площадь двускатной крыши дома – 34 кв. м. Снеговая нагрузка в итоге: 34х180=6,1т. Сбор нагрузок в указанном примере показывает, что на грунт и фундамент будут давить 26,7 т общей массы строения.

Расчет параметров

Площадь пяты выбирают из специальной таблицы, где указывается диаметр всех нормированных (по ГОСТу) винтовых свай. Минимальный диаметр сваи – 300 мм, отсюда площадь пяты – 706 кв. см.

А при несущей способности грунта в 3-4 кг/кв. см несущая способность сваи равна 2,1-2,8 т. таким образом, для выдерживания нагрузки в 26,7 т достаточно 10-12 свай. Габариты опор берут по общим рекомендациям. Например, для деревянных строений советуют сваи СВ108 с диаметром стержня в 108 мм.

Глубину погружения винтовых свай определяют по уровню промерзания грунта. Большинство опор углубляют на 2,5 м.

Свайное поле считают исходя из жесткости балок ростверка. Если под расчетным домом заложить металлический или деревянный ростверк, то максимальный шаг (расстояние между винтовыми сваями) будет 2-2,5 м. Формируя свайное поле, надо учитывать и межкомнатную перегородку, закладывая опоры и под ней.

Этапы установки фундамента

После проведения анализа грунта и расчетов приступают к разметке участка. На площадке отмечают положение свай (в местах их вкручивания вбивают колья). Все расстояния уточняют в соответствии со строгими геометрическими формами контура будущего основания.

Для возведения винтовых свай вручную нужны будут 3-5 помощников, в одиночку справится с задачей, не получится. Один будет следить за точным положением свай при помощи уровня, создавая равномерную нагрузку на сваю для улучшения скорости вращения, остальные будут задействованы в процессе ввинчивания.

Краткий план работ может выглядеть так:

• Планировка и разметка участка.
• Бурение лунок.
• Установка и выравнивание свайных элементов.
• Заливка свай.
• Закрепление оголовка.
• Монтаж ростверка.

1. На первом этапе надо завинтить сваи по углам основания. Это гарантирует максимальную точность установки. Для точной центровки свай делают небольшой приямок, куда и вставляется головка с лопастями.
2. Потом сваям надо придать строго вертикальное положение. В технологические отверстия вставляют лом (насквозь), с двух сторон на него надевают рычаги – трубы оптимальных размеров. Лом выдерживает нагрузку сваи до 90 мм в диаметре. Для более массивных свай используют цельнометаллический палец (например, полуось от «Газели»).
3. Винтовую сваю надо вкручивать так, чтобы лопасть полностью погрузилась в непромерзающий грунт. При этом учитывают глубину промерзающего слоя и размеры части сваи с лопастями. Обычно достаточно углубления сваи на 300 мм в несущий грунт. Увидеть этот процесс можнона видео ниже.

Вкручивать сваю надо равномерно, постоянно отслеживая отклонения. Серьезная погрешность (на 2 градуса и более) приводит к необходимости выкручивания сваи с перемещением ее в другое место.

4. После установки всех свай переходят к разметке высоты с обрезанием болгаркой по установленному уровню. При разметке высоты свайного поля удобно работать с оптическим дальномером (можно попросить у профессиональных строителей).
5. Внутри все сваи полые, поэтому для усиления конструкции и предотвращения коррозии при контакте с воздухом ее заполняют бетоном. Раствор из цемента и песка готовят в пропорции 1:4. По можно найти информацию про пропорции бетонной смеси и способы приготовления.
6. Сверху ствола на каждую сваю приваривают оголовок – стальную пластину, которая нужна для распределения по всей площади сечения равномерной нагрузки.
7. Все сварные швы и оголовки обрабатывают защитными составами. Для свай диаметром 89-133 мм достаточно пластины размером 250х250мм.
8. На последнем этапе возведения фундамента его надо обвязать ж/б ростверком, деревянным брусом или швеллером для усиления жесткости. Если какая-то свая ведет себя непредсказуемо, обвязка удержит ее от изменения положения.

При самостоятельном монтаже свай длиной более 3000 мм используют самодельное оборудование (см. фото.), которое можно изготовить из обрезка трубы диаметром на 100мм больше диаметра сваи. По краям трубы привариваются ушки из труб меньшего диаметра. На видео ниже — установка свай большого диаметра при помощи техники.

Была ли полезна данная статья?