Свайно-винтовой фундамент: особенности

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

Основной опорный элемент

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

Конструкция и размеры элемента

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

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

Положительные характеристики

Возможен монтаж на любых почвах

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

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

Недостатки конструкции

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

Дорогой литой наконечник

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

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

Этапы строительства

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

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

Монтаж опор с помощью спецтехники

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

Завинчивающий ключ

Процесс установки

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

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

Этапы монтажа

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

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

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

Продукт инновационных технологий

Современные опоры

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

Расчет свайной основы

Для грамотного расчета данного фундамента необходимо учесть некоторые моменты:

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

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

domzastroika.ru

Современный фундамент на винтовых сваях

В середине 19 века изобретены сваи в виде винтов. Они нашли широкое применение в конце ХХ, а в России в начале ХХI века. Сваи позволяют построить основу здания за 1 – 2 дня на участках, где бетонный ленточный или монолитный фундамент устроить невозможно или очень сложно. Винтовые сваи до 105 мм ввинчиваются вручную. Срок службы фундамента от 80 до 150 лет.

Краткая история винтовых свай

Первому идея завинчивания сваи в грунт пришла в голову ирландскому инженеру Александру Митчелу, который в 1838 г. строил маяк в устье р. Темзы в Англии.

В СССР в 1920-х годах русский инженер В. К. Дмоховский исследовал конические винтовые сваи и показал, что в вечномерзлых, слабых или обводненных грунтах винтовые конструкции гораздо надежнее, чем традиционные забивные.

Инженеры разработали стальную сваю в виде трубы, к которой приваривались одна или несколько винтовых лопастей.

Вначале эти изделия нашли широкое применение в военном строительстве, где обеспечивали быстрый процесс возведения сооружений, небольшую стоимость работ и приемлемое качество. Позднее советские инженеры сделали лопасти значительно толще и из специальных сталей, прочных и стойких к коррозии.

Конструкция винтовых свай

В общем виде конструкция представляет собой соединение:

• стальной трубы стандартной толщины, например, по ГОСТ 1070491 для электросварных труб или увеличенной толщины по ГОСТ 8734-75 для холодно-деформованных или ГОСТ 8732-75 для горяче-деформованных бесшовных труб;
• конусного наконечника, приваренного в нижней части трубы;
• одной или двух винтовых одно- или полутора-витковых лопастей из металла большой толщины, которые прикреплены двухсторонним сварным швом по специальной технологии, при этом нижняя лопасть может начинаться с поверхности конуса;
• защитного двух- или трех-компонентного антикоррозионного покрытия, одно из которых – слой цинка, нанесенного горячим цинкованием, остальные – композитные лакокрасочные и/или пластиково-эпоксидные покрытия с высокой стойкостью к истиранию.

Возможно использование литых наконечников и литых привариваемых лопастей.

В двухлопастных конструкциях расстояние между нижней и верхней подсистемой лопастей должно быть от 2,5 до 5 внешних диаметров лопастей.

При ввинчивании нижнюю лопасть следует погрузить в грунт ниже глубины его промерзания, которая в Российской Федерации меняется от 1,1 м в южных районах до 2 – 2,5 м на севере страны. При этом от 50 до 60% территории РФ находятся в вечно-мерзлой зоне, где такие изделия наиболее выгодны.

Причины этой выгодности такие:

• в зимнее время металл конструкции служит мостиком холода, который помогает «перевести» под землю в прилопастную зону часть зимнего холода;
• такой фундамент позволяет просто поднять «теплый» пол здания над грунтом и обеспечить вентиляцию «подпола» здания, предохраняя грунт от оттаивания;
• при бурении лидерной скважины для установки обычной железобетонной конструкции требуется бурить на диаметр скважины, а для винтовой – только на диаметр трубы основания;
• не требуется дополнительная пригрузка при завинчивании.

Но чтобы полностью реализовать эти особенности, нужно использовать специальные винтовые сваи для вечномерзлых грунтов. В этой статье они не рассматриваются.

Цена винтовых свай зависит от их размера, материалов, использованных для изготовления, известности и популярности производителя и множества других показателей.

Классификация винтовых свай

Классифицировать такие изделия можно по разным признакам. Например, по числу лопастей:

• однолопастная – разработана в числе первых вариантов, изготавливается в России большинством производителей, хотя конструкция устарела;
• двухлопастная – несущая способность повышена, по крайней мере, на 50 – 60% как на вдавливание, так и на выдергивание, применяется для грунтов с большой глубиной промерзания – нижняя лопасть заходит на непромерзаемую глубину;
• узколопастные – имеют одно- или двух-заходную узкую лопасть с несколькими витками, применяется в каменистом, или крупнообломочном, или в мерзлом/вечномерзлом грунте, часто лопасть начинается на конце наконечника;
• узколопастные с закаленными зубцами на нижнем конце трубы, для вечномерзлых грунтов.

Наконечники могут быть сварные, литые или горяче-штампованные, обсаженные ковкой на конус.

Последовательнось строительства

Чаще всего свайно-винтовой фундамент может быть использован вместо ленточного.

Этот вид фундамента возводится в следующей последовательности:

1. Проводится исследование грунта для выявления его состава, выявляются его слабые участки, требующие погружение на повышенную глубину, определяется глубина нахождения твердых, обычно глинистых или песчаных слоев большой толщины. Проводится пробное бурение в нескольких точках площадки.
2. Проводят проектирование будущего свайного поля. Определяют места установки, общее количество свай и глубину их погружения. Расчеты обычно ведут квалифицированные инженеры-строители. В число исходных данных должны входить количество этажей будущего знания, виды и общий вес материалов и сборных конструкций будущего дома.
3. По чертежу производится разметка свайного поля с точным указанием места каждой сваи. Планировка и выравнивание поверхности стройплощадки для этого не требуется.
4. В соответствии с проектом свайно-винтового фундамента в точках разметки ввинчивают сваи. Специальная техника для завинчивания используется при возможности и/или большом количестве свай и плотных грунтах. В остальных случаях: в условиях стесненных строительных площадок, при числе свай менее 50 – 70, при диаметре трубы 133 мм и менее они вкручиваются вручную.

   Погруженные опоры готовы к приложению нагрузки сразу после окончания их установки.

5. Верхушки или оголовки опор выравнивают по уровню на проектной высоте, обрезая лишнюю часть трубы.

Свайно-винтовой ростверковый фундамент

В большинстве случаев делают фундамент свайно- ростверковый. Это значит, что все оголовки свай связывают между собой сплошным металлическим или бетонным горизонтальным монолитным поясом-ростверком. Этот пояс распределяет нагрузку конструкции здания по всем винтовым сваям, предохраняет отдельные экземпляры от горизонтальных перемещений под действием нагрузки от грунтового массива. С монолитным ростверком свайное поле превращается в единую конструкцию.

Для уменьшения поступления холода зимой, пространство между ростверком и поверхностью почвы закрывается забиркой. Ею может быть фальш-цоколь, стеночка толщиной в пол-кирпича, лист плоского шифера, стенка из толстых досок и т. п. виды отделки цоколя.

Достоинства и недостатки при использовании свайно-винтового фундамента

Из множества достоинств свайно-винтовых фундаментов следует отметить следующие:

• Не требуется выравнивания стройплощадки.
• Правильная организация работ даже без использования техники позволяет установить все 30 – 60 опор для большого дома за 1 – 3 дня, для бани или ограждающего забора – за день.
• Правильно спроектированный свайно-винтовой фундамент дает строить на торфяных и даже болотистых участках, не говоря уже о песчаных или глинистых грунтах.
• Возможно строительство на крутых склонах, где ленточное основание может стоить очень дорого.
• Вести работы можно круглый год и на грунтах промерзших и даже вечно-мерзлых.
• Работы по устройству таких фундаментов ведутся без ущерба для соседних построек и с минимальным нарушением ландшафта, повреждением корней близкорастущих деревьев и кустов.

Цена на такой фундамент в ростверковом варианте как минимум на 30 – 40% меньше цены ленточного.

При таком перечне достоинств этот вид фундаментов имеет и недостатки:

1. Сложность расчета свайного поля, т. к. чаще всего за это дело берутся непрофессиональные строители, которые не могут учесть структуру подстилающих грунтов на стройплощадке.
2. Небольшие погрешности в вертикальности при ввинчивании свай могут резко уменьшить их несущую способность, а значит возможны перекосы ростверка и трещины в стенах.
3. Ошибки в расчете несущей способности и изготовлении такого фундамента могут проявиться через несколько лет, а их устранение будет трудоемким и дорогим.
4. Использование на крупнообломочных или каменистых почвах может повредить защитное антикоррозионное покрытие и сваи прослужат не 70 – 100 лет, а «сгниют» за 15 – 20. Тот же эффект может произойти при наличии в грунте «блуждающих токов», например, от железнодорожных или трамвайных путей, от близкорасположенных мощных электромагистралей и т. п.
5. Трудно или даже невозможно построить под домом полноценное подвальное помещение.

Свайно-винтовой фундамент, правильно спроектированный и построенный профессионалами, прослужит и вам и вашим внукам без проблем и головной боли.

stroynedvizhka.ru

Фундамент на винтовых сваях: пошаговая инструкция, фото.

Компания «Русская Ограда». Мы занимаемся установкой заборов, ворот (в том числе автоматических), установкой столбов и линий ЛЭП по всей Москве и Московской области. Звоните: +7 (495) 762-97-99 c 09:00 до 21:00 ежедневно.

Фундамент на винтовых сваях – одно из лучших решений для малоэтажного строительства. Его основное преимущество – простота изготовления. Кроме того, он является универсальным: его можно использовать для строительства самых различных типов зданий и сооружений. Но самое главное — он позволяет вести строительство на неровных площадках в любых климатических условиях и обеспечивает повышенную надёжность постройки даже на самых сложных грунтах.

Коттедж на винтовых сваях на участке с уклоном

Важно знать! Свайный винтовой фундамент подходит для почвы любого типа, кроме каменистой. В этом случае ввинтить опоры на необходимую глубину не представляется возможным.

Расчет свайного основания

В самом начале необходимо обследовать земельный участок, на котором мы собираемся вести строительство.

Фундамент рассчитывается в несколько этапов

1. Определение прочности каждой отдельной сваи в соответствии с механическими свойствами и размерами материала.
2. Расчёт предельной нагрузки, которую может выдержать почва.
3. Определение несущей способности фундамента.

Если наши винтовые сваи на фундамент стандартные, это стальные трубы диаметром не менее 100 мм и толщиной металла 4 мм, оснащённые винтовыми лопастями диаметром 300 мм.

В таком случае несущая способность каждой отдельной опоры составит:

1. До 9 т на песчаной почве.
2. До 4 т в глинистом грунте.
3. До 6 т в рыхлых породах с 10% содержанием глины.

Далее следует определить уровень допустимой нагрузки на грунт. Для этого необходимо учесть не только его тип, но также состав и свойства почвы на нашем участке. Кроме того, очень важно правильно рассчитать максимальную и минимальную глубину залегания грунтовых вод. Эти мероприятия требуют проведения геологических изысканий на участке, что само по себе является удовольствием недешёвым. Впрочем, всегда есть возможность воспользоваться опытом застройки соседних участков или отыскать справочную информацию относительно физических особенностей почвы в районе, где располагается земельный участок.

Фундаменты этого типа рассчитываются с учётом:

1. Максимального веса здания (включая вес инженерного оборудования и коммуникаций, отделки и мебели).
2. Наибольшей снеговой нагрузки на кровлю.
3. Ветровых нагрузок в регионе.

Важно знать! Сваи должны быть расположены на расстоянии не менее 1,5 и не более 3 м друг от друга. Точки их установки размещаются в соответствии с указанными в планировке здания нагрузками в разных его частях.

Разметка участка и покупка материала

Винтовые сваи – фундамент надёжный и долговечный, это решение обладает повышенной устойчивостью к климатическим и грунтовым изменениям. Но при одном условии: его монтаж должен быть выполнен максимально грамотно и точно. Погрешность в расстоянии свай друг от друга и по вертикальному уровню не должен превышать 1-2 см. В противном случае в будущем мы можем столкнуться с самыми серьёзными проблемами: провисанием ростверка, перекосом здания, нарушением несущей способности стен и др.

Существует метод расчёта, который отлично подходит для строений как с прямоугольной, так и со сложной планировкой. Отметим, что фундаменты на винтовых сваях устанавливаются так, чтобы нагрузка на них и грунт была распределена равномерно. А для этого нужно взять план здания и разбить его на прямоугольники. На их рамках и диагоналях будут располагаться блоки винтовых опор с учётом требуемого расстояния между ними. При разметке следует помнить о том, что каждая отдельная свая должна находиться строго по центру несущей балки здания.

Например. Разбив план здания на прямоугольники и определив их размеры, мы можем рассчитать количество свай и распределить их с учётом равномерности нагрузки на фундамент. После планировки необходимо перенести рисунок на участок с сохранением всех расстояний и в точках установки опор вбить в землю деревянные или металлические колышки.

Следующий шаг – покупка материала. Примечательно, что в продаже имеются и готовые винтовые сваи. Стоят они ненамного дороже, чем если бы вы покупали все материалы по отдельности и изготавливали опоры самостоятельно. Однако при покупке следует обязательно поинтересоваться наличием сертификата качества как на материалы, так и на готовое изделие. При отсутствии такового смело проходим мимо: нет никакой гарантии, что лопасти приварены правильно, а сам винтовой фундамент не прогнётся или вовсе треснет через несколько лет.

Стандартные винтовые сваи

Стандартная длина винтовых свай составляет 2,5 м. При этом глубина их ввинчивания должна быть не менее 1,5 м, но если уровень промерзания почвы превышает данную величину, опоры необходимо устанавливать на глубину как минимум на 200 мм ниже этой линии. Также необходимо учитывать, что над землёй останется всего 1 м сваи, поэтому если вы хотите, чтобы цоколь здания был выше, необходимо покупать более длинные трубы. То же касается свайного фундамента, устанавливаемого на неровном участке.

Монтаж опор, оголовков и ростверка

Для того чтобы установить винтовой фундамент своими руками, нам понадобится под каждую сваю просверлить технологическое отверстие глубиной не менее 50 см. В этом нам поможет ручной или электро- или бензобур с насадкой подходящей длины.

Дополнительно. Лучше всего устанавливать винтовые сваи зимой. При наличии технологических отверстий они ввинчиваются достаточно легко. Но главное – в холодное время года можно купить материал с большой скидкой.

В первую очередь необходимо заняться угловыми сваями. В приямок вставляется труба с винтом на конце и с помощью рычага силами двух человек завинчивается в землю на нужную глубину. При необходимости можно использовать удлинитель – металлическую профильную трубу с ушками, которая одевается на сваю.

Удлинняющая насадка для винтовых свай

В процессе завинчивания не забываем о контроле вертикального положения, которой выполняется с помощью гидроуровня или отвеса каждые 2-3 витка. Поочередно установив угловые опоры, приступаем к промежуточным. Процедура их монтажа – та же. Следует лишь учитывать расположение опор, чтобы их было удобно ввинчивать вручную с помощью рычагов.

Установка винтовой сваи с помощью рычага

Строя фундамент на винтовых сваях своими руками, следует помнить, что на опорах будет устанавливаться ростверк, то есть обвязка. Она может быть выполнена из дерева, металла или бетона. Для её монтажа нам понадобится в верхней части свай приварить оголовки, следя за тем, чтобы они находились строго на одном горизонтальном уровне.

Металлическая обвязка винтового свайного фундамента

Но перед этим необходимо забетонировать опоры изнутри. Для чего? Всё очень просто: так мы защитим металл от коррозии изнутри – в отличие от внешней стороны, обработанной грунтовкой и специальной влаго- и морозостойкой краской, внутренняя поверхность трубы остаётся практически голой, если не залить её бетоном.

Несколько слов об оголовках. Они представляют собой металлические площадки, приваренные к небольшим отрезкам трубы с круглым сечением и диаметром, немного большим размеров свай. Оголовок одевается на опору и приваривается к ней. После этого следует зачистить сварной шов, обработать его антикоррозийным составом и покрасить.

После установки ростверка можно считать, что наш свайно-винтовой фундамент готов.

Интересно, что винтовое основание не требует усадки: после выполнения обвязки он полностью готов для дальнейшего строительства.

Фундаменты на винтовых сваях

rusograda.ru