Устройство свайно винтового фундамента

Возведение любого здания начинается с фундамента. Очень важно правильно подобрать его тип, поскольку смета на этот вид работ может достигать 30% от стоимости всего объекта. К тому же все осложняется тем, что при эксплуатации доступ к этим конструкциям ограничен, и проведение обследования или ремонта становится достаточно затратным мероприятием. В статье речь пойдет про устройство свайно винтового фундамента.

Содержание:

1. Виды фундаментов
2. Что такое винтовые сваи
3. Виды винтовых свай
4. Область применения свайно винтового фундамента
5. Достоинства и недостатки свайно винтового фундамента
6. Расчеты свайно винтового фундамента
7. Технология свайно винтового фундамента
8. Полезные советы по монтажу винтовых свай
9. Стоимость свайно винтового фундамента

Виды фундаментов

Наиболее часто применяются сооружения трех типов:

• ленточные;
• плитные;
• свайные.

Свайные позволяют существенно сэкономить по сравнению с другими и могут выполнять свои функции на грунтах с плохими характеристиками. Они, в свою очередь, делятся на:

• буронабивные, изготавливаемые из монолитного железобетона прямо на стройплощадке;
• забивные, устанавливаемые в проектное положение с помощью специальной установки;
• винтовые, металлические сваи, погружаемые в грунт способом завинчивания.

Забивные сваи еще пару десятилетий назад использовались достаточно часто. Если в районе километра шла стройка, можно было услышать сильные хлопки, которые возникали во время удара тяжелого груза о сваю. Этот способ имеет ограниченное применение, например, в условиях плотной застройки его использовать нельзя, поскольку работы окажут разрушающее воздействие на соседние здания. Для небольшого здания они также не подходят.

Для возведения индивидуальных домов рационально применять буронабивные или винтовые сваи. В первом случае необходимо в обсадную трубу установить арматурный каркас и залить все бетоном. Винтовой фундамент смонтировать гораздо проще и в большинстве случаев дешевле.

Что такое винтовые сваи

• Данный вид представляет собой длинную металлическую трубу с винтом на конце. Труба имеет достаточно толстые стенки. Лопасти винта позволяют фундаменту заклубиться в грунт и зацепиться там. В этом случае винт предотвращает выдергивание конструкции из земли и предотвращение смещения здания.

• При установке сваю поворачивают с давлением. При этом можно использовать специальные установки или физическую силу. Чем чаще размещаются лопасти, тем лучше будет сцепление с грунтом.
• Диаметр труб обычно находится в пределах 90-140 мм, толщина стенок принимается не менее 4 мм. Если есть необходимость в установке изделий диаметром более 140 мм, их необходимо изготавливать на заказ.

Виды винтовых свай

Существует две разновидности в зависимости от типа конструкции:

• литой наконечник;
• сварной наконечник.

Сваи с литым наконечником

• Такие сваи представляют собой цельную конструкцию, состоящую из трубы и винтового наконечника. Изготавливаются в специальных формах по стандартным размерам. Они стоят дороже, но благодаря цельности конструкции обладают повышенной прочностью и долгим сроком службы. Литая конструкция полностью изготовлена из стали, что обеспечивает фундаменту высокую надежность. Данный свайно винтовой фундамент получает только положительные отзывы.

Сваи со сварным наконечником

• Это металлическая труба, заостренная снизу. На острый конец привариваются лопасти, которые изготавливаются способом резки металла. Наконечник обрабатывается антикоррозийными составами.

• Диаметр использованной трубы может быть разным. Такой способ изготовления позволяет применять изделия достаточно большого диаметра. Существует несколько типов лопастей:
  • одинарные лопасти;
  • двойные лопасти.
• Двойной винт позволяет предотвратить перекос и обеспечить максимальную надежность конструкции.

Область применения свайно винтового фундамента

Фундаменты выбирают опираясь на геологию участка. Особенности грунта, которые вынуждают прибегнуть к использованию винтовых свай следующие:

• слабые грунты (насыпной, болотистый);
• высокий уровень грунтовых вод;
• заболоченность территории;
• расположение участка строительства в воде;
• большая степень неровности рельефа.

Во всех этих случаях применение бетонного фундамента нежелательно, поскольку он не сможет обеспечить надежное основание для дома. К тому же потребуется серьезная гидроизоляция для защиты материала от проникновения влаги, поскольку бетон все-таки более пористый материал, чем сталь.

Винтовые сваи становятся идеальным решением для таких видов строительства, как:

• малоэтажное индивидуальное домостроение;

• небольшие постройки, требующие коротких сроков возведения;
• укрепление склонов и откосов;
• опоры под линии электропередач;
• опоры под фонарные столбы и рекламные щиты.

Изделия могут применяться при строительстве частного дома из бруса, бревен или каркасного домостроения.

Достоинства и недостатки свайно винтового фундамента

Винтовые сваи сейчас достаточно широко применяются при возведении частных домов, но перед тем как выбрать дом на свайно винтовом фундаменте, необходимо изучить их положительные и отрицательные стороны. К плюсам относятся:

• прочность благодаря использованию стали в качестве сырья;
• долговечность, срок службы такого основания может достигать 150 лет при соблюдении технологии изготовления и монтажа;
• невысокая стоимость самого изделия и его установки;
• простота и высокая скорость монтажа;
• возможность использования на местности со сложным рельефом, например, на склонах;
• обеспечение надежной работы на плохих грунтах, таких как осадочные породы, болотистые местности;
• возможность повторного использования при необходимости.

Простота и скорость установки возможны благодаря тому, что:

• отсутствие предварительной разработки грунта (откапывание траншей или котлованов);
• нет необходимости в сложной спецтехнике;

• простота технологии не требует особых навыков и знаний;
• в отличие от бетонных фундаментов не требуется ждать 4 недели до полной готовности конструкции.

Все эти положительные характеристики позволили получить винтовым сваям массовое распространение, но не стоит забывать о негативных сторонах. Особенно, если можно вовремя предотвратить их последствия.

Свайно винтовой фундамент видео

Свайно винтовой фундамент минусы:

• коррозия металла;
• ограниченность несущей способности;
• невозможность установки вплотную к стенам существующего строения;
• невозможность обустройства подвала в доме.

Коррозии можно избежать, обработав материал специальными составами. При индивидуальном строительстве не возникает больших нагрузок на фундамент, поэтому второй пункт не становится существенным. При внушительном списке достоинств не небольшом количестве недостатков, которые скорее являются особенностями эксплуатации и вполне предотвратимы, винтовые сваи становятся отличным вариантом опоры для частного дома.

Расчеты свайно винтового фундамента

В основном расчеты производят, чтобы определить диаметр, длину и шаг свай. На эти значения влияют тип грунта и вес конструкций будущего дома.

• Тип грунта можно определить с помощью геологических исследований. При индивидуальном строительстве поступают проще: выкапывается яма, глубиной примерно 50 см и производится анализ почвы. Если на этой глубине уже начались слои с достаточной прочностью, длину свай можно применять около 2,5м.
• Если же на участке имеются линзы плохого грунта, плывуны или до слоя грунта с хорошими характеристиками так и не удалось дойти, лучше взять длину с запасом для предотвращения возможных проблем. На достаточно плохих основаниях необходимая длина может достигать 3-4 м.

• Для частного строительства чаще всего применяют сваи диаметром 108 мм. Расчет шага свай зависит от их необходимого количества. Здесь возникает потребность в сборе нагрузок от дома.
• Для того чтобы рассчитать все нагрузки необходимо определиться с используемыми материалами, габаритами здания и основными размерами несущих элементов. Нагрузку высчитывают исходя из:
  • перекрытий вместе с конструкцией пола;
  • стен с отделкой;
  • перегородок;
  • кровли с учетом кровельного покрытия;
  • снегового покрова, который зависит от местности строительства;
  • мебели и оборудования, для жилых зданий принимается 150 кг на один квадратный метр общей площади здания.
• Чтобы найти эти значения необходимо вычислить планируемый объем и умножить его на плотность используемых материалов. Для обеспечения запаса допускается не вычитать из объема стен оконные и дверные проемы. Найденную величину умножают на 20-30%, что обеспечит запас надежности по нагрузке.
• В зависимости от характеристик основания винтовая свая диаметром 108 мм способна выдерживать от 4 до 9 тонн. Число, полученное в сборе нагрузок, делят на величину несущей способности (при сомнениях в характеристиках грунта, лучше брать минимальное значение) и находят необходимое количество изделий для фундамента дома. Далее это количество равномерно распределяют по периметру здания.

Технология свайно винтового фундамента

Завинчивание свай может осуществляться специальной техникой или вручную. Вне зависимости от выбранного метода сначала производят подготовку основания. Работы по подготовке проходят в следующем порядке:

• выбор начальной точки;
• вынос расположения свай на местность;
• выполнение разметки шпагатом.

Работы проводятся с особой тщательностью, размеры должны совпадать до миллиметра. Иначе возникнут проблемы с устройством ростверка и нормальным распределением нагрузок.

Завинчивание с помощью спецтехники

• Такие работы лучше поручить профессионалам. Процесс монтажа выполняется при помощи большегрузной машины, оборудованной специальной установкой. Сначала техника выводится на заданное положение и закрепляется  аутригерами, после этого проверяют точность расположения и приступают к процессу завинчивания. Машина перемещается на следующую позицию. Способ позволяет выполнить работы в максимально сжатые сроки.

Завинчивание вручную

При самостоятельном возведении фундамента сложно арендовать специальную технику и освоить ее, поэтому наиболее грамотным решением станет использование физической силы. Закручивание свай своими руками требует наличия следующих инструментов:

• лопата для выравнивания поверхности;
• строительный уровень для соблюдения точности работ;
• рулетка для измерений;
• лом металлический с двумя трубами диаметром 50 мм в качестве рычага для завинчивания;
• молоток или небольшая кувалда;
• садовый бур;
• болгарка для срезания верхней части сваи;
• перчатки и спецодежда.

Садовый бур применяется меньшего диаметра, чем выбранные сваи.

Этапы работ

• Бурение лунок с меньшим диаметром, чем у свай с помощью садового бура. Глубина должна быть короче, чем длина сваи. Лунка в этом случае служит направляющей и обеспечивает точность установки. Завинчивание начинают с углов;
• установка сваи в лунку, крепление к ней уровня и продевание лома, который послужит рычагом;
• процесс завинчивания производится под постоянным контролем вертикали. Для этого и был установлен уровень. Несколько человек давят на рычаги, но неравномерно, поэтому труба может уйти от проектного положения;

• по мере углубления в грунт на лом надевают трубы, увеличивая тем самым плечо рычага, что позволяет прикладывать меньшие усилия;
• после завинчивания в одном углу переходят к другим;
• завершив работы на углах и проверив точность установки, приступают к завинчиванию промежуточных труб;
• обрезка металлических труб для получения одного уровня;
• устройство по обрезу свай ростверка.

Ростверк для такого типа фундамента зависит от материала дома и может быть выполнен из:

• бруса;
• клееной доски;
• металлического уголка;
• металлического швеллера;
• тавровой балки;
• в доме из бруса или бревен обвязкой может стать первый ряд стенового ограждения.

Обустройство ростверка необходимо для слаженной работы отдельных свай. Благодаря обвязке, даже в случае, если одна из труб выйдет из строя, дом продолжит прочно стоять.

Полезные советы по монтажу винтовых свай

• Свая не будет входить в грунт строго вертикально, потребуется постоянно выравнивать ее и возвращать в проектное положение, поэтому лучше, чтобы работу вели, как минимум, три человека: двое воздействуют на рычаг и одни проверяет точность. Чтобы не дать смещаться иногда применяют специальные приспособления, позволяющие фиксировать ее.
• Если по мере завинчивания на пути сваи обнаружено препятствие или слой плотного грунта, анализируют глубину вхождения и расположение. Если она расположена не на углах дома и получилось ввести еев грунт на метр и более, допускается просто срезать верхушку и оставить все как есть. При глубине менее метра есть возможность перекоса дома. На углах сваи должны быть установлены на полную длину, поскольку это наиболее ответственные участки.
• Завершающим этапом установки может стать бетонирование. Оно обеспечит дополнительную надежность, но этот процесс необязателен в случае с винтовыми фундаментами.

Стоимость свайно винтового фундамента

• Суммарная цена свайно винтового фундамента зависит от габаритов здания. Наиболее распространенные сваи 108 диаметра можно приобрести по цене 1900-3000 руб. за комплект в зависимости от необходимой длины. Стоимость установки такой сваи составляет примерно 2000 руб. При монтаже своими руками потребуется прибавить к общей стоимости цену инструментов. Получается, что за завинчивание одной сваи придется заплатить от 1900 до 5000 рублей в зависимости от способа установки.
• Также надо учесть стоимость ростверка, если он есть. Для примера можно привести цену на свайный фундамент «под ключ» для дома размерами 6 на 6 м. При хороших характеристиках грунта она составит менее 30000 руб. Если стоит вопрос, сколько стоит свайно винтовой фундамент, то для примера можно привести расчет на  здание размером 10 на 10 м, в этом случае она составит  от 70000 руб, примерно столько же будет стоить и свайное поле 12 на 12 м.

Винтовые сваи - отличное решение для строительства легких частных домов, они позволят получить надежный и прочный фундамент для небольшого строения в максимально сжатые сроки с небольшими затратами. Возможность выбора конструкции и способа установки дает им еще одно преимущество перед другими типами фундаментов. Тем не менее, важно помнить, что для кирпичного или каменного тяжелого дома такие опоры не подойдут, поскольку их несущая способность недостаточна для выдерживания таких нагрузок.