Делаем фундамент на винтовых сваях своими руками. Свайный фундамент: технология монтажа Как сделать фундамент на винтовых сваях

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

К возведению здания надо подходить обдуманно, тщательно просчитав все этапы строительства. И в первую очередь необходимо определиться с типом . Но что делать, если на своём участке вы столкнулись с так называемыми «сложными» грунтами, к которым относятся:

• Торфяники;
• Заболоченные участки;
• Участки с грунтовыми водами;
• Участки подверженные силам морозного пучения;
• Затопляемые участки.

В таком случае одним из самых быстрых и надёжных способов решения проблемы является использование свайно-винтового .

Можно выделить основные плюсы свайно-винтового фундамента:

• Монтаж производится в течение одного-двух дней;
• Не требуется выравнивание рельефа участка;
• Отсутствуют масштабные земляные работы;
• Вкручивание свай ведётся при любых погодных условиях.

К основным недостаткам свайно-винтового фундамента относятся:

• Невозможность монтажа на скалистой местности и на участках с твердыми известняковыми прослойками либо каменистым грунтом;
• Фундаментные сваи невозможно установить ближе, чем на 0.5 метра к уже построенному дому, а монтаж в этом случае затруднён из-за применения специальных рычагов;
• При выборе свайного фундамента значительно осложняется строительство дома с подвалом. А такого фундамента для здания становится неоправданно высокой.

Для расчета фундамента можно воспользоваться таблицей, с помощью которой можно определить несущую способность винтовой сваи в зависимости от грунта.

Минимальная глубина завинчивания свай для Москвы и Московской области составляет 1.5 метра, что гарантирует установку свайного фундамента ниже глубины промерзания грунта. установленная винтовая свая Ø108 мм способна нести нагрузку в 5 тонн.

Особенности монтажа свайного фундамента

Вкручивание винтовых свай может производиться как механическим способом – с помощью машины оборудованной гидробуром, так и ручным методом – силами нескольких человек.

При механическом способе монтажа проще контролировать необходимое усилие вкручивания. Также данный способ позволяет более точно сцентрировать ствол. Тем самым достигается более высокая точность монтажа. Максимальное отклонение ствола вкрученной сваи от вертикальной оси не должно превышать 2-х градусов.

После того как свая ввинчена на необходимую глубину, производится отрезание её верхней части. Чтобы урез всех свай был выставлен по одному уровню, необходимо использовать лазерный нивелир.

Затем, в ствол сваи заливается бетонный раствор. Вопреки распространенному мнению бетон заливается не для усиления сваи, а для того чтобы вытеснить из нее кислород и тем самым предотвратить коррозию металла изнутри ствола. Если открытую сваю не забетонировать, то с приходом зимы она может заполниться водой и её разорвет.

На что ещё следует обратить внимание при монтаже свай

• Определить, что свая завинчена до упора или как говорят монтажники: «дала отказ», можно по сильной деформации металла проушины ствола;
• Пользователи сайтрекомендуют при заливке бетона в ствол использовать следующую технику: недолить примерно 20 см от верхнего уровня сваи, а в оставшуюся часть засыпать сухую цементно-песчаную смесь. Это делается для того, чтобы этот материал вытянул из ствола остатки влаги;
• После приваривания оголовков производится горизонтальная обвязка свай друг с другом. Чаще всего с этой целью используется брус или металлический профиль. Если в процессе сваи выступают над поверхностью земли более чем на 1 метр, то для придания жесткости всей конструкции, к стволу производится наваривание под углом дополнительных профилей – укосин.

Свайный фундамент: возможные ошибки

• При монтаже фундамента из свай не допускается выставление единого уровня свай путём их выкручивания. Это приведёт к тому, что уплотненный грунт будет разрыхляться, и при монтаже дома свая просядет ровно на то расстояние, которое было разрыхлено из-за её выкручивания;
• Также одной из самых распространённых ошибок является то, что сваю вкручивают в готовую, заранее вырытую яму. так называемого «приямка» не должна превышать 30 см.

Посмотрите видео как производится ручной монтаж свайного фундамента.

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.

Примеры цен на свайно-винтовой фундамент:

Пример 1	Пример 2
Свайный фундамент для бани 6 х 6 Цена: 36 000 рублей	Свайный фундамент для карскасно-щитового дома 6 х 8 Цена: 48 000 рублей
Пример 3	Пример 4
Свайный фундамент для бревенчатого дома 6 х 9 Цена: 60 000 рублей	Свайный фундамент для дома из пеноблоков 6,5 х 6,5 Цена: 68 000 рублей

Многие задаются вопросом, на каком фундаменте рациональнее всего строить дом. Прежде всего, необходимо определиться с типом грунта на участке строительства. На некоторых территориях требуется дополнительное укрепление фундаментов. К ним относятся подвижные, плавающие и обладающие высокой степенью пучинистости грунты.

Наиболее широкое распространение получил фундамент из винтовых свай, который является оптимальным вариантом для строительства на всех типах грунта (кроме скального). Это одна из наиболее надежных и простых технологий. Винтовыми сваями пользуются при возведении зданий самого различного типа и назначения. Свайное основание особенно актуально для объектов, которые строятся на сложных участках. Винтовые сваи — это оптимальный вариант для:

• низин и берегов водоёмов;
• склонов с различными перепадами высот.

Технология подразумевает процедуру вкручивания винтовых свай в грунт на глубину ниже уровня промерзания. Во время их заглубления под лопастями образуется так называемая подушка. Она уплотняется по мере заглубления свай. При достижении твердых слоев грунта с хорошими несущими способностями «подушка» становится максимально плотной. Дальнейшее заглубление перестает быть возможным, и это означает, что опорная конструкция установлена правильно.

Этапы установки винтового фундамента

Фундамент из винтовых свай является одним из наиболее простых. Монтаж конструкций не требует применения дорогостоящего строительного оборудования. Сваю можно вкрутить как вручную, так и с помощью специальной машины. Заручившись поддержкой профессиональных строителей, фундамент на сваях можно обустроить очень быстро.

Как устанавливаются винтовые сваи? Этот процесс включает в себя несколько этапов:

• Вкручивание свай - может производиться как вручную, так и механическим способом. Способ никак не влияет на качество фундаментов, так как после формирования жесткой подушки дальнейшее заглубление сваи невозможно даже при использовании мощной техники.
• Обрезка по единому уровню. Фундаменты на винтовых сваях не подвержены воздействию перепадов высот или иным особенностям рельефа. Обрезку можно выполнить на любом уровне, а высота цоколя будущего дома зависит только от вашего желания.
• Заполнение внутренней полости свай цементно-песчаным раствором. Делается это для вытеснения кислорода, что исключает появление коррозии внутри свай и увеличивает срок службы конструкции.
• Приваривание «оголовков» или обвязка швеллерами. Мы можем предложить вам установку оголовков с отверстиями для последующего крепежа бруса либо обвязку швеллером, который обеспечивает дополнительную прочность несущим стенам дома и равномерно распределяет нагрузку на винтовые сваи. Зачастую он используется под тяжелые здания или для дополнительного усиления несущих конструкций легких домов. Фундамент на сваях подойдет даже для самых больших и сложных объектов.

Преимущества фундамента на винтовых сваях

Винтовые сваи широко применяются в строительстве по ряду причин. Прежде всего, это доступная цена конструкций. Также винтовая свая помогает сохранить время и деньги, исходя из других своих преимуществ:

• Воспользовавшись винтовой сваей, строить дом можно в день установки фундамента, что значительно снижает временные затраты. Дело в том, что фундамент на сваях готов принимать проектную нагрузку сразу же, в отличие от других решений на основе бетона.
• Стоимость свайно-винтового фундамента является еще одним важным преимуществом. Низкая стоимость самих изделий и отсутствие бетонных работ при установке фундамента сильно экономит бюджет.
• Монтаж свайного фундамента под ключ позволяет полностью отказаться от аренды тяжелой строительной техники, что сильно снижает стоимость работ. Сваи диаметром до 133 миллиметров можно легко вкрутить вручную. При этом качество будет даже выше по сравнению с использованием средств механизации.
• Низкие требования к грунту и окружающему ландшафту. Винтовые сваи позволяют возводить основания на склонах, торфяных, а также на сильно обводненных грунтах. Кроме того, наличие поблизости деревьев с развитой корневой системой и пролегание инфраструктурных коммуникаций не является помехой. Таким образом, на сваях можно возводить здания как в условиях плотной городской застройки, так и на лоне природы, без ущерба для окружающей среды.
• Возможность дальнейшей модернизации. Строение при необходимости можно в дальнейшем легко расширить. Например, если возникнет желание пристроить к даче баню.
• Сваи являются идеальным выбором при строительстве деревянных домов. Данное решение обеспечивает отличную вентиляцию подполья, что препятствует отсыреванию и гниению древесины.
• В отличие от ленточного или плиточного, винтовой фундамент легко поддается ремонту.
• Качественная свая, обработанная антикоррозийными веществами, может прослужить более полувека.

Возведение фундамента на сваях: как правильно выбрать изделия для монтажа?

Начинается всё с исследования грунта на пятне застройки - структуры, глубины промерзания почвы и уровня грунтовых вод. Вовремя выявленные неоднородности грунта позволят в дальнейшем сэкономить массу времени и денег.

На базе полученных сведений осуществляется расчет количества свайных конструкций, глубины погружения, а также расстояния между ними (которое не должно превышать трёх метров). Также следует понимать, что каждая свая обладает несколькими важными характеристиками, которые следует учитывать. Перечислим самые главные из них:

• Диаметр трубы. Данный параметр обусловлен расчетной нагрузкой, которую будет испытывать свайный фундамент. Чаще всего используются изделия с диаметром трубы 108 мм.
• Длина. В большинстве случаев сваи заглубляются примерно на 2-2.5 метра, однако конкретная глубина должна быть определена в процессе пробного бурения.

Свайно-винтовой фундамент под ключ от "ЗСК"

Нужен фундамент на сваях? обращайтесь к нам!

Эта технология применяется для ускорения строительства не слишком тяжелых зданий, иных архитектурных конструкций. Она подходит для возведения надежных оснований даже на слабых грунтах. Ее использование помогает расчетливым хозяевам . В рамках данного руководства мы расскажем, что из себя представляет на винтовых сваях, своими руками или с привлечением специалистов его следует возводить, на какие плюсы и минусы следует обратить внимание, а также как выполняется ремонт и отделка свайных конструкций.

Читайте в статье

Фундамент на винтовых сваях

При подготовке к строительству дома надо правильно ответить на разные практические вопросы:

• Следует выяснить, действительно ли подходит свайно-винтовой фундамент для здания определенных размеров, сделанного из .
• Пригодятся сведения о том, как выбрать основные материалы и комплектующие детали для реализации проекта с разумными затратами.
• Обязательно надо узнать, как правильно сделать расчет, чтобы созданная конструкция сохраняла устойчивость в течение длительного срока службы.
• Необходимо уточнить, как правильно смонтировать основание, чтобы не затруднять выполнение последующих строительных операций, нужна ли .
• После выяснения, нужна ли обвязка, придется принять решение, чем обшить цоколь, чтобы получить хороший внешний вид и улучшить потребительские характеристики.

Ответы на перечисленные вопросы приведены в данной статье. При ее изучении надо не забывать об индивидуальных особенностях применения постройки. Так, например, нагрузки существенно возрастут, если дом часто используется для приема большого количества гостей.

К сведению! Надо помнить, что в жилой дом прокладывают канализацию, иные инженерные сети.

Свайный фундамент с монолитным ростверком

Эту конструкцию устанавливают по следующей схеме:

• Рассчитывают нагрузки, которые будут создавать в процессе эксплуатации.
• В зависимости от нее и с учетом характеристик грунта выбирают подходящие по техническим параметрам изделия.

• Изделия вворачивают вручную, либо с помощью силовых агрегатов, до уровня залегания плотных слоев.
• Уровни столбов обрезают по горизонтальному уровню.
• На них закрепляют опорные пластины и устанавливают .
• При необходимости делают обшивку.

Эта часть конструкции предотвращает скопление воды около здания. При эффективно работающей системе ливневой канализации жидкость будет отводиться своевременно. Она не станет провоцировать коррозийные процессы, способные разрушить погруженный в землю металл.

С учетом предполагаемых нагрузок выбирают не только параметры , но и материал ростверка. Ниже будут рассмотрены различные сферы применения этого типа свай на конкретных примерах.

Для такого проекта подойдут трубы диаметром от 55 до 80 мм с толщиной стенки от 3 до 4 мм. Если приобрести изделия достаточной длины, верхнюю часть можно использовать в качестве силового каркаса.

В таком комбинированном варианте применяют сваи от 75 мм в диаметре. На них монтируют мелкозаглубленный бетонный ростверк. В нем при заливке устанавливают выступающие закладные. Сверху приваривают опорную конструкцию с поперечными ребрами жесткости.

Подобные сооружения подвергаются сильным динамическим механическим нагрузкам, поэтому возрастают требования к надежности.

Если устанавливается массивное оборудование, то именно здесь надо установить дополнительные укрепляющие элементы.

Для строительства подобного подойдет деревянный ростверк. При увеличении нагрузок используют металлический швеллер. Если размеры здания превышают 10×10 метров, стены создают из пеноблоков, применяют крупные сваи. Выбирают диаметр от 108 мм и более со стенками из 9 миллиметровой стали.

Важно! Опорная винтовая часть после завершения монтажа должна оказаться на уровне, ниже максимального промерзания грунта в определенном регионе. Необходимые значения можно найти в сети Интернет, или обратившись в муниципальное архитектурное бюро.

На этом рисунке показано, как модифицируют стандартные узлы для решения отдельных инженерных задач:

• Разные нагрузки распределены на сваи с диаметром 108 мм (1) и 76 мм (2).
• Для усиления центральной части добавлены стальные швеллеры (3) обвязки. Боковые детали опираются на угловые подставки (4).
• Чтобы металлические оголовки (5) не контактировали с деревом, сверху установлен слой .
• (8) с напольным покрытием (10) опираются на деревянный ростверк. Стена из бревен установлена на прочных столбах.
• Чтобы предотвратить деформации для деревянного дома (1-2 этажа) рекомендуется расстояние между сваями 200-270 см.

К сведению! Даже для беседки, иного легкого сооружения, надо делать точный расчет. Приведенные в этом разделе данные являются примерными. Их корректируют с учетом материалов строения, характеристик грунта и других важных факторов.

Статья по теме:

Как его выполнить (подробная пошаговая инструкция с фото) и насколько сложна подобная работа – именно в этих вопросах мы разберемся в нашем обзоре. А также ознакомимся с полезными советами и рекомендациями специалистов.

Минусы свайно-винтового фундамента

При изучении вопроса, что выбрать для создания опоры строительной конструкции, изучают отрицательные нюансы и плюсы в совокупности. В ходе сравнения проверяют сложность технологических операций, долговечность, что дешевле из представленных вариантов. Для отечественных климатических условий имеет значение, можно ли осуществлять монтаж зимой.

Если грунты классифицированы, как пучинистые, либо происходит частое затопление участка, применяют увеличенные лопасти. Для прохождения мерзлого слоя в зимний период используют не острый наконечник, а бур (зубчатую кромку трубы).

Сваи подходят для работы на участках со сложным рельефом. На них можно установить не только сам дом, но и причал. Они обеспечат солидный срок службы при размещении объекта вблизи открытого водоема. Их можно устанавливать в морозную погоду, поэтому можно исключить соответствующие ограничения при работе с заливкой бетонных изделий.

Опытная бригада даже без использования силовых приводов способна ввинтить более 20 свай за день.

К сведению! На рисунке видно, что для качественного воспроизведения методики требуется не менее четырех человек. Двое – создают с помощью рычагов необходимые усилия. Один – поддерживает столб во время вращения. Руководитель контролирует вертикальность установки, координирует действия работников.

В этом варианте используют редуктор с большим передаточным числом. Для привода подойдет мощная дрель. Если на участке пока нет сети 220 V, применяют передвижной электрогенератор.

Такое оснащение позволит создать быстро крупное опорное поле. При сравнении разных вариантов надо учитывать в совокупности все реальные затраты. Иногда заказ специалистов с техникой обходится дешевле, чем самостоятельные эксперименты. Следует помнить, что для ручной технологии понадобятся помощники.

Надежен ли будет типовой бетонный фундамент без предварительных расчетов? Оседает или нет основание со временем, если на участке не установлена ? На эти вопросы ответы приведены выше. Но также заслуживают внимания следующие нюансы:

• Сваи этого типа не вытягивают из почвы влагу, поэтому строение не подвергается соответствующим негативным воздействиям.
• В здании, поднятом на опоры надо . Это гораздо проще и эффективнее по сравнению стандартного бетонного фундамента.
• Применение данной методики не сопровождается крупными земляными работами. Отсутствие необходимости в ровной площадке снижает общие расходы. По сравнению с типовым ленточным фундаментом для аналогичной нагрузки они будут меньше на 25-45%.

Для полноценного анализа надо выяснить, что лучше, ТИСЭ или винтовые опоры.

Эти изделия создают следующим образом:

• С помощью бура формируют отверстие в грунте.
• Особая нижняя насадка позволяет образовать в нижней части куполообразное расширение.
• В канал скважины устанавливают трубку из рубероида, штыри конструкции .
• Далее – заливают бетон.

Главным преимуществом свай ТИСЭ является отсутствие коррозийных процессов. Но их нельзя использовать немедленно. Требуется дождаться застывания строительного раствора, что в нормальных температурных условиях составляет от 7 до 10 дней. С другой стороны надо отметить, что железобетонная конструкция отличается сравнительно большей несущей способностью.

Свайный фундамент своими руками: пошаговая инструкция, видео

На видео ниже приведена соответствующая технология. Но ее простое копирование не допустимо использовать. Следует подготовить проект. Пусть он будет сделан не по канонам инженерных стандартов. Но даже элементарная схема расстановки опор лучше по сравнению с полным отсутствием рабочей документации.

Самому надо выяснить, какие новинки предлагают производители. Некоторые новые виды свай стоят недорого, но обладают превосходными потребительскими характеристиками.

Устройство площадки под фундамент в данном случае проще, чем тщательное выравнивание части земельного участка под монолитную плиту. Тем не менее, надо не забывать о возможности использования высоких цоколей для решения хозяйственных вопросов. Следует помнить о необходимости прокладки , сетей и коммуникаций.

Важно! Ниже приведена подробная пошаговая инструкция. Она поможет своими руками построить надежное основание без ошибок. Но надо добавить к этому описанию коррекции, которые определены параметрами конкретного строения и его применения.

Сваи винтовые для фундамента

Выше были приведены только некоторые типы металлических изделий данной категории.

Увеличение количества лопастей упрощает вкручивание, обеспечивает большую прочность опоры и увеличивает нагрузочные способности. Чтобы упростить подсоединение рычагов, других приспособлений – вырезают отверстия. Для упрощения присоединения ростверков приваривают плоские, или «П» - образные площадки. Второй винт добавляют для облегчения поддержания вертикального положения.

Для укрепления конструкции оголовка в нее добавляют ребра жесткости (2). Поверхность защищают от коррозии многослойными красочными покрытиями (3).

Такие изделия создают из чугуна. Литье помогает исключить недостатки сварных соединений. Эти наконечники даже без специальной обработки обладают высокой устойчивостью к коррозии. Они не повреждаются при прохождении через плотные породы, сохраняют отменное функциональное состояние после десятков лет эксплуатации.

Ответственные производители используют нормативы стандартов ГОСТ для предотвращения разрушительных процессов окисления. Холодная технология дешевле горячего цинкования. Но второй вариант защитного покрытия прочнее удерживается на поверхности основного металла. Порошковая обеспечивает высокое качество слоя. Но при наличии блуждающих токов в грунте он может быть поврежден за 30-40 лет.

Для продления срока службы специалисты рекомендуют обращать особое внимание на область перехода «земля-воздух». В некоторых случаях предлагают обматывать соответствующий участок полимерной пленкой. Также применяют регулярные осмотры с обновлением слоя краски.

Чтобы исключить лишние хлопоты, можно сделать дополнительные инвестиции.

Расчетное значение несущей способности определяют умножением площади винта (проекция на горизонтальную плоскость) на сопротивление грунта нагрузкам. Второй параметр берут из специализированной таблицы. Его приводят в килограммах на см. кв. с учетом уровня. Для мягких суглинков, например, используют величину: 3,5 ед.

Поправочный коэффициент определить сложнее:

• От 1,1 до 1,2 применяют, если состав грунтов определен с помощью комплексного геологического обследования участка. Соответствующее задание поручают профильной организации. Ее специалисты берут пробы в нескольких точках до глубины залегания твердых пород, которые проверяют в лабораторных условиях. Придется затратить определенные деньги и время, но будет получен наиболее точный результат.
• Второй метод проще и дешевле. Применяют бур с измерением динамометрических характеристик по мере погружения в почву. Если выбрана такая методика, поправочный коэффициент устанавливают на уровне 1,2-1,25.
• В следующем варианте следует увеличить его до 1,35-1,4. Здесь понадобится вырыть шурфы самостоятельно. Грунт на глубине итоговой установки винтовой части проверяют самостоятельно. Например, можно измерить фракции песка, после чего выбрать соответствующее сопротивление грунта из таблицы.