Свайно-винтовой фундамент: описание, его разновидности и установка

Использование свайно-винтового фундамента имеет многовековую историю, но широко применяться в строительстве он начал только с конца девятнадцатого века.

Конструкция винтовой сваи

Винтовая свая представляет собой стальную трубу с конусом и стальной лопастью определенной конфигурации с одной стороны и техническим отверстием с другой, покрытой антикоррозийным составом. Конус служит для облегчения погружения сваи в грунт, а так же обеспечивает герметичность полости сваи. Лопасть имеет форму винта. При вращении свая погружается, не нарушая при этом структуры грунта. Так же лопасть передает большую часть нагрузки на слои, находящиеся непосредственно под лопастью сваи. Техническое отверстие служит для фиксации и передачи крутящего момента от гидравлического вращателя к свае. После монтажа сваи, часть трубы с отверстием срезается. Покрытие винтовой сваи служит для предотвращения коррозии, тем самым продлевая срок службы фундамента. На странице типы винтовых свай Вы можете ознакомиться с ассортиментом производимых нами винтовых свай.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Что необходимо сделать прежде, чем приступать к проектированию?

  1. Определить тип почвы и ее особенности. От этого будет зависеть выбор свай, их технические характеристики и качество будущего фундамента.
  2. Определить уровень промерзания почвы. От этого зависит глубина завинчивания и, следовательно, длина свайных столбов.
  3. Определить уровень грунтовых вод и его колебания в зависимости от поры года.
  4. Определить несущую способность свайных столбов и вес будущего здания с учетом выпадающих осадков (снега на крыше в зимний период), и прочих нагрузок – мебели, жильцов, количества этажей и пр.

Исходя из всего вышеперечисленного, рассчитывается количество свай, их параметры, виды и характеристики. Затем определяется место расположения свай исходя из планировки дома, глубина вкручивания и места для размещения опор.

После того, как все расчеты проведены, проводится разметка предварительно подготовленного участка – по углам будущего здания (на местах установки свай) вбиваются колышки, между ними натягивается шнур. По шнуру колышками отмечаются места вкручивания остальных свай.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Технология монтажа

Этап 1. Закручивание свайных столбов.

Проводится вручную или с применением спецтехники. Для монтажа вручную используют специальный рычаг, с помощью которого несколько человек ввинчивают столбы в землю. В некоторых случаях на месте установки делается неглубокая лунка, около 15 см глубиной, но это делать не рекомендуется, так как свая, которая устанавливается в неподготовленный таким образом грунт, гораздо надежнее и крепче зафиксирована.

Этап 2. Выравнивание и подрезка.

После того, как все столбы установлены, их необходимо подрезать, чтобы выровнять. Для проверки уровня пользуются нивелиром.

Этап 3. Бетонирование.

Внутреннее пространство сваи заполняют цементным раствором. Если планируется делать бетонированный ростверк, то сваи предварительно армируются.

Этап 4. Монтаж ростверка.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

После бетонирования сваи скрепляются металлическим или деревянным брусом. В случае устройства ленточного ростверка, предварительно устанавливается опалубка и проводится армирование.

Несмотря на простоту монтажа, возведение свайно-винтового фундамента имеет свои особенности. Более подробно о всех этапах и нюансах рассказано в отдельной статье – свайно-винтовой фундамент своими руками.

ВконтактеFacebookTwitterLiveJournalОдноклассникиМой мир(Пока оценок нет)

Варианты свайного фундамента

Фундамент на сваях имеет несколько разновидностей, которые отличаются технологией установки и областью применения.

Читайте также:  Из чего можно сделать опалубку для ленточного фундамента своими руками

Забивные сваи

Это стержни из железобетона, которые забиваются глубоко в грунт. Технология данного строительства опирается на точные расчеты распределения всей нагрузки будущего здания данным опорам фундамента. Сваи забиваются вглубь до тех пор, пока не попадут в самую устойчивую область грунта. Данный вид основы фундамента используют в промышленном строительстве, так как работа по забиванию свай в грунт проводится  тяжелой специальной техникой. Для загородного дома или дачи такой вид свай не подходит, так как установить их своими руками невозможно.

Место под домом с высоким фундаментом из свай можно использовать, как навес для машины

Буронабивные сваи

При таком виде фундамента необходимо сначала пробурить скважины, в которые закладываются сваи и заливается бетон. Этот вид монтажа опор применяют чаще всего в строительстве многоэтажных зданий. Техническая трудоемкость, сложные расчеты и высокая стоимость работ являются минусом фундамента на буровых сваях.

Фундамент на винтовых сваях

Этот вид свайного фундамента наиболее предпочтителен при строительстве загородного дома. Монтаж винтовых свай своими руками (видео можно найти на многих строительных сайтах) наиболее доступен по цене и объему работу. Основой для такого фундамента служат стальные трубы с особой резьбой наподобие винтовой. Благодаря такой нарезке сваи как бы «ввинчиваются» в грунт, а с помощью винтовых лопастей надежно удерживаются в нем (как показано на видео). Если грунт слишком рыхлый, применяют винтовые опоры с резьбой по всей трубе. В стальные трубы заливают бетон, придавая большую устойчивость конструкции.

Винтовые сваи можно установить своими руками, не применяя дорогостоящую спецтехнику

Свайно-винтовой фундамент, плюсы и минусы которого рассматриваются ниже, можно закладывать даже без помощи специальной техники, поэтому данный метод обустройства фундамента является наиболее доступным для монтажа своими руками.

Преимущества и недостатки свайно-винтового метода

Основными плюсами фундамента на винтовых сваях являются:

  • доступная цена;
  • скорость работы;
  • возможность самостоятельного монтажа;

Для устойчивости и прочности фундамента, винтовые сваи завинчиваются до погружения в твёрдый грунт

  • закладка практически в любой грунт;
  • независимость от времени года.
  • производится без предварительных земляных работ;

К минусам свайно-винтового метода можно отнести:

  • подверженность коррозии при нарушении защитного слоя стальной трубы;
  • невозможность монтажа в скалистых местах;
  • проблематичность установки вблизи других строений;
  • потребность в точных расчетах глубины залегания опоры.

Чертёж дома с разметкой под размещение свай

Особенности конструкции фундамента на винтовых сваях

Просчет количества опор требует предварительных геологических изысканий на грунте

Просчет количества опор требует предварительных геологических изысканий на грунте. Это делается для определения подвижности, состава почвы, а также точки промерзания, высоты залегания грунтовых водоносных слоев. При регламенте размещения опор шагом 2-3 метра, получается, что для дома площади 30 м2 потребуется от 8 шт. опор, для дома в 70 м2 – от 16 винтовых опор. Если строится двухэтажный дом площади от 150 м2, то количество будет уже от 20 опор.

Несущая способность для сваи, винт которой имеет диаметр в 300 мм, определяется грунтом:

Особенности конструкции фундамента на винтовых сваях
  • Глина, суглинки – 2-4 тонны;
  • Супеси, глина с песком – 3-6 тонн;
  • Песчаные грунты – 6-9 тонн.

Таким образом, легко рассчитать количество опор. Что касается срока эксплуатации, то оцинкованная опора толщиной стенки в 4 мм, диаметра 80 мм прослужит не менее 70 лет. А принимая во внимание высокие экологические требования, предъявляемые частными застройщиками, свайно-винтовой фундамент вполне подходит под определение экофундамент, так как не выделяет никаких вредных веществ, не требует уничтожения насаждений и поверхностного слоя грунта.

Установка винтовых свай

Надо иметь в виду, что сам способ установки винтовых свай, а именно закручивание, предполагает, при всей тщательности проведения работ, некоторую небольшую неточность установки. В отличие от закапывания или заливки бетоном, где строители сначала выставляют сваю с высокой точностью, а потом закапывают или заливают ее.

Читайте также:  Как построить сарай своими руками – проекты

Винтовые сваи закручиваются в грунт постепенно, но свая, проходя сквозь слои грунта, претерпевает некоторые смещения, из-за некоторой неоднородности грунта, присутствующих в нем твердых включений и т.д. или при попадании сваи на камни или крупные корни. Верхний урез после закручивания всех свай в грунт выставляется по лазерному или гидроуровню, и в случае необходимости, путем отрезания верхних концов свай.

В некоторых видах грунтов, чаще всего в крупнопесчаных, возможен такой эффект как застопоривание сваи. Если, несмотря на усилия примерно 4-5 человек, крутящих сваю с рычагом 3 метра, в процессе ее закручивания в грунт достигла настолько плотного слоя грунта, что, не может больше вкручиваться, то дальнейшее ее закручивание прекращается.

То означает, что свая достигла грунта, обладающего очень высокой несущей способностью, и фундамент на таком грунте получится очень надежным. И конечно важно только убедиться в том, что свая застопорилась при достижении ее лопастью глубины не меньше глубины промерзания, а именно 1,5 метра. А верхние концы застопорившихся свай выравниваются путем урезания болгаркой.

Установка винтовых свай

У винтовой сваи на верхнем конце есть специальная проушина, за которую она вкручивается в грунт. Эти проушины не срезаются, если сваи были вкручены в пластичный грунт. В случае оставления проушин сваи будут выравнены по уровню путем вкручивания.

Обязательному бетонированию подлежат все смонтированные сваи, производится путем заливания внутрь полости сваи пескоцементного или пескоцементногравийного раствора. При низких температурах производится добавка в раствор антиморозных присадок.

При бетонирование сваи, пломбируется ее внутреннюю полость, что исключает коррозию сваи изнутри. А вот небетонированная свая со временем может заполниться водой, и с наступлением зимы вода замерзнет и разорвет сваю изнутри. Нельзя бетонировать сваи снаружи ни в коем случае.

Расчёт свайно-винтовых оснований и затрат

Советуем к прочтению другие наши статьи

  • Особенности контроля параметров при бурении скважины
  • Практичность применения пластиковых канализационных люков
  • 7 приборов от Karcher, с которыми убирать одно удовольствие
  • Статическое и динамическое зондирование грунта

Для расчета свайно-винтового фундамента требуется учитывать нижеприведенные положения:

  • Расчет несущей способности каждой сваи.
  • Определение показателя прочности конструкций.
Расчёт свайно-винтовых оснований и затрат
  • Расчет несущей способности, которой обладает почва.
  • Глубина, на которую может промерзнуть почва.

Все расчеты требуется проводить с учетом общей нагрузки будущего строения. Кроме того требуется учитывать силу ветра и давление, оказываемое на постройку. Не стоит забывать про климатические особенности региона, где осуществляется строительство.

Невозможно с точностью подсчитать все затраты на свайно-винтовой фундамент. В каждом регионе будут выходить различные затраты. В любом случае стоимость стандартного строения 6х6 начинается от рублей. Начиная с 6х9, стоимость равняется более рублей. Фундаментальное основание для дома 9х1 выйдет по стоимости более рублей.

Сварной наконечник

Опорные элементы со сварным наконечником – это дешевые изделия невысокого качества, особенно если они изготавливаются кустарным способом. К нижней части стальной трубы с заостренным концом приваривается буровая лопасть. Если лопасть расположена неправильно, такую сваю невозможно вертикально погрузить в грунт – она будет «уходить» в сторону.

Еще одна проблема сварных наконечников – низкое качество сварки и самого металла, из которого выполнена лопасть. У таких изделий лопасти легко деформируются и даже отрываются, если в процессе погружения опора натыкается на камни в грунте. Отрыв лопасти можно почувствовать в ходе работ по установке – труба будет слишком легко проворачиваться.

Читайте также:  Как заливать фундамент под дом своими руками

Если из-за низкого качества сварки и антикоррозийной обработки шов разрушится спустя несколько лет после обустройства фундаментного основания, свая потеряет опору. Это грозит неравномерным проседанием фундамента под нагрузками, разрушением ростверка, а затем и стеновых конструкций. Постройка в короткие сроки приходит в аварийное состояние.

Критические отзывы о винтовых свайных фундаментах в первую очередь базируются на опыте строительства подземных оснований с применением некачественных опорных элементов со сварным винтовым наконечником.

Недорогие изделия данного типа подойдут для возведения временных легких построек, различного рода ограждений и навесов. Для домостроения применять опоры со сварной лопастью рискованно.

Чем грозит неправильный расчет свайного поля

Ошибки при проектировании свайного поля – не соблюдение расстояния между опорами, глубины вкручивания – может привести к таким последствиям как:

  • Чрезмерный расход опор.
  • Неравномерная усадка различных частей свайного фундамента.
  • Постепенное разрушение несущих стен, кровли.
  • Повреждение коммуникаций (водопровода, канализации, газопровода) внутри задания.

Неправильно спроектированный и установленный бетонный фундамент на винтовых сваях в любом случае приведет к дополнительным расходам. И если при слишком частом расположении свай основание окажется хоть слишком дорогим, но при этом очень основательным, то при прочих ошибках фундамент будет ненадежным и непрочным, требующим реконструкции или демонтажа, с последующей установкой нового.

Предварительные расчеты для сооружения свайно-винтового фундамента

Перед покупкой цельнометаллических полых труб нужно определиться с их количеством и диаметром. Каждая свая выдерживает нагрузку до 6 тонн. Их количество определяется, исходя из материала будущего здания. Для деревянного дома достаточно установить сваи через каждые 2,0-2,5 м. При использовании более тяжелых материалов понадобится их углубление на расстоянии 1,5-2,0 м.

Предварительные расчеты для сооружения свайно-винтового фундамента

Длина свай для малоэтажного строительства обычно не превышает 3,5 м. В некоторых регионах эта цифра может быть больше. Диаметр изделий обычно составляет 57-133 мм. После вычисления необходимого количества свай и их длины можно закупать все материалы.

Усиление свайного фундамента

Под этим термином подразумевают целый комплекс мероприятий, направленных на усиление одного или нескольких элементов свайного основания:

  • Для усиления опор на этапе их монтажа используют железобетонные подошвы, которые обустраиваются под нижней частью сваи. Для усиления уже эксплуатируемой опоры и ее ремонта в случае обнаружения трещин или частичного разрушения применяют так называемые железобетонные обоймы. Для этого расширяют ствол скважины и заливают бетонную смесь, которая после застывания надежно фиксирует и поддерживает изделие.
  • Для усиления ростверка на этапе строительства используют металлические подкладки из уголков или швеллеров, устанавливаемых по углам фундамента. Усиление бетонного ростверка производится методом торкретирования: нанесения растворной смеси под высоким давлением. Ремонтный состав наносится послойно, при этом каждый слой армируется при помощи сетки из тонкой оцинкованной проволоки.
  • Усиление всего свайного фундамента в случаях его недостаточной несущей способности, проседания или частичного разрушения – сложная технологическая задача, которая под силу только специалистам. Усиление неправильно рассчитанного или возведенного свайного фундамента зависит от типа грунта. Применяется один из методов уплотнения грунта вокруг свай: цементация, силикатизация, смолизация, обжиг.

По этим же технологиям усиливается грунт вокруг наземной части свайного основания. Если вокруг ростверка наблюдается простое проседание или размытие грунта, производят подсыпание более плотными материалами (мелким щебнем или гравием).