Фундамент на винтовых сваях – технология возведения, нюансы

Что такое свайно-винтовой фундамент? Это тип основания, где в качестве несущих опор выступают стальные конструкции с винтом на концах. Логично предположить, что промышленность создала различные варианты этой платформы. Рассмотрим:

Виды винтовых свай

• Стоечные сваи. Это стандартные металлические опоры с гладкими стенками и литым наконечником, на котором укреплены лопасти винта. Подобные стойки применяются в твердых грунтах, где гарантированно нет осыпания породы.
• Висячие сваи. В отличие от стоечных свай, у этого варианта противоположное назначение – быть устойчивым на рыхлых грунтах. Поэтому здесь наконечник не играет той важной роли как шероховатость стенки сваи, ее бугристость. Опора способна плотно прилегать к грунту не сдвигаясь даже при подвижках почвы.

Кроме отличий в стенках, сваи разнятся по виду лопастей:

• Узколопастные. Внешне опоры похожи на саморез или шуруп. Такие варианты используют в северных местностях, где глубина промерзания грунта значительная – более 2 метров. Часто по лопастям присутствуют еще и зазубрины для лучшей адгезии с почвой и беспроблемной установки, ну и несущая способность винтовых свай, естественно, увеличивается.
• Широколопастные. Рекомендованы для глинистых, трудно поддающихся, но не каменистых почв. Кроме легкой установки в грунт, такие опоры получают дополнительную прочность во время эксплуатации и несущая способность винтовых свай увеличивается.
• Многолопастные. В отличие от остальных вариантов с элементами только на концах, эти сваи почти до половины оснащены лопастями со средним заходом. Несущая способность винтовых свай увеличивается вдвое благодаря опоре на грунт и купированию подвижек стойки.

Предусмотрена и специальная маркировка для наконечников – ВСЛ, СВК, СВП, ВАУ. Что означает литой, конусный, пиковый и анкерный вариант, соответственно. Выбор зависит от сложности проекта, тяжести грунта и финансовых возможностей собственников.

Преимущества фундамента на винтовых сваях

Многочисленные плюсы свайно-винтового фундамента и обуславливают его популярность – по оценке специалистов это наиболее востребованное основание для легких объектов и капризных грунтов.

1. Долговечность. Несущая способность винтовой сваи высока, она мало деформируется в отличие от бетонного основания. Вся продукция изготавливается с соблюдением стандартов – образцы проходят многочисленные испытания.
2. Низкая стоимость. Свайно винтовой фундамент под дом отличается доступной бюджетной ценой в отличие от заливных платформ, забирающих львиную долю бюджета, отведенного на строительство.
3. Широкие возможности в плане нестабильности грунтов. Свайно винтовой фундамент для дома широко применяется на плывущих участках, склонах, пучинистых грунтах, с высоким уровнем залегания грунтовых вод и низкой отметкой промерзания.
4. Быстрота и доступность монтажа. Не требуется привлекать дорогостоящей спец техники или обладать специальными навыками. Конечно, некоторые нюансы требуется выполнять строго по инструкции, но она несложна.

Однако, перечисленные плюсы основания не дают повода считать его идеальным – недостатки свайно винтового фундамента следует рассмотреть до момента определения с вариантом.

1. Коррозия. Эта участь всех металлических конструкций. Учитывая несущую ответственность любого фундамента – это крайне важный фактор безопасной эксплуатации здания после его возведения.
2. Узкое использование. Несущая способность винтовых свай ограничена материалом строительства дома – на них можно устраивать только легкие объекты из древесины или пеноблоков в один этаж.

До того как выбрать винтовые сваи для фундамента, важно помнить, что любой вариант основания под жилой или подсобный объект должен быть согласован со специалистами в геодезической сфере. От этого зависит дальнейшее строительство и безопасность готового объекта.

Правила монтажа свайно-винтового фундамента

Самостоятельное строительство основания здания или сооружения из фундамента на винтовых сваях (ВС) основывается на соблюдении довольно простой технологии.

Для успешной установки свайно-винтового фундамента своими руками следует придерживаться следующих правил:

• опору ввинчивают в почву строго вертикально. Любые отклонения в сторону наносят ущерб несущей способности СВФ;
• внешнюю поверхность ВС обязательно подвергают антикоррозионной обработке;
• полость ствола с открытым нижним торцом должна быть тоже покрыта защитным составом. В противном случае влажный грунт вызовет коррозию металла;
• грунтовое основание не должно содержать крупнообломочных и скалистых пород;
• концы свай обязательно располагают ниже границы промерзания и выше уровня грунтовых вод. Это нужно для того, чтобы силы пучения, вызванные сезонными изменениями температуры почвы и перепадами горизонта вод, не смогли вытолкнуть сваю наверх;
• нижний торец опоры не должен быть открытым, его заваривают металлом в виде эллипса под углом 45 0 или конуса. Бетон внутри ствола защитит от коррозии сталь;
• независимо от расчётного количества свай, между ними выдерживают интервал 1,5 – 2 м;
• монтаж СВФ выполняют минимум три человека. Двое работников вращают ВС рычагами, продетыми через верхние монтажные отверстия сваи. Третий человек усилием рук удерживает трубу в вертикальном положении.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.

Многолопастные – с несколькими лопастями.

Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

Монтаж свайно-винтового фундамента.

Вид фундамента подбирают в зависимости от веса будущей конструкции, типа грунта, глубины промерзания. Начинать строительство фундамента необходимо с геодезического исследования грунта. Данная процедура необходима для определения уровня грунтовых вод, а также устойчивых пластов. По окончании обследования и подготовки участка переходят к монтажу фундамента.

Во время ручного вкручивания опор требуются усилия трех работников. Один из них должен постоянно следить за уровнем сваи, а двое – вкручивать ее до нужной отметки. Нельзя использовать лидерные лунки. После вкручивания опоры ниже уровня промерзания почвы, ее обрезают по единому уровню и заливают бетоном. Цементный раствор должен попасть и внутрь свайной трубы, поскольку это только укрепит опору и избавит металл от коррозии. После застывания бетона к каждой свае приваривают металлический оголовок.

Для равномерного распределения нагрузки строения осуществляются обвязка свай. Для придания дополнительной прочности фундаменту при использовании более тяжелых конструкций обвязку делают из швеллера. Ростверком называют верхнюю часть фундамента. Она равномерно перераспределяет нагрузку несущих элементов строения. На неровном участке опоры будут иметь разную длину, но их верхушки должны быть на одном уровне. На установку одной сваи требуется 30–45 минут времени.

Как сделать винтовую сваю своими руками? Видео:

Многие задаются вопросом, как утеплить свайно-винтовой фундамент? На самом деле утепление его не требуется, поскольку данный вид фундамента относят к проветриваемым. Достаточно высокие опоры надежно защищают дом от холода, исходящего от земли. Утепление можно произвести с ростверком. При этом следует знать, что неправильное его утепление приводит к появлению влажности. Это может отразиться на всем здании.

Цоколь свайно-винтового фундамента делают навесным. Для его устройства используют листовой шифер, асбестоцементные плиты, комбинированные фасадные плиты с утеплителем и другие строительные и отделочные материалы. Обшивая цоколь, оставляют маленький зазор (в 5–7 см) между грунтом и стройматериалом обшивки. Такая установка предупреждает повреждение отделки при пучении грунта в морозные дни. Наземные концы опор защищают с помощью металлической сетки, которая предотвратит попадание под дом животных. Отделка цоколя свайно-винтового фундамента, предусматривает создание благоприятных условий для вентиляции подпола. Для этого обустраивают небольшие отверстия, называемые продухами. Их оставляют открытыми даже в морозные дни.

Если строительство дома на винтовых сваях закончилось небольшим проседанием фундамента, вполне реально быстро осуществить его ремонт, заменив просевшие опоры новыми. Возможность такого ремонта считается одним из основных преимуществ свайно-винтового фундамента.

Приступая к возведению дома, бани или других небольших построек, следует обратить внимание именно на винтовые сваи, поскольку благодаря им стало реальным быстрое строительство всего, что хочешь и при этом значительно сэкономить на материалах.

Преимущества свайно-винтового фундамента

• легко сделать своими руками;
• высокая скорость возведения (1-2 дня);
• надежность (противостоит пучинистым явлениям в грунте, знакопеременным нагрузкам);
• высокая несущая способность;
• минимальные затраты средств;
• строительная чистота возведения фундамента (в отличие от монолитных заглубленных фундаментов);
• возможность строительства в любую пору года;
• простое решение для сложного ландшафта (с перепадами высот, большим количеством насаждений, отсутствием пространства);
• применение при реконструкции и ремонте фундамента;
• повторное использование

Есть ли недостатки? Конечно, например, о подвале в доме с фундаментом данной конструкции придется забыть. Также необходимо позаботится об утеплении нижней части здания. Однако бетонный фундамент также необходимо утеплять. Но в отличие от металла, бетон не сохраняет тепло, но зато впитывает влагу, а значит, может легко разрушиться. На таких фундаментах строят деревянные дома (ограничение по массе нагрузки, поэтому забываем о каменном дворце). И самое неприятное то, что действительно качественные материалы для строительства очень непросто найти на, казалось бы, современном строительном рынке. Лучше всего приобретать винтовые сваи у компании, которая специализируется на их выпуске, а не просто перепродает их. Компании-производители имеют свои научно-исследовательские и опытно-конструкторские отделы, где проводят испытания производимой продукции, выдают заключения, научные обоснования внедряемых нововведений. Желательно, чтобы компания имела также свой отдел ОТК, как на производстве, так и на строительном участке, дабы обеспечивать тщательный контроль при создании свай (УЗК и рентгенографический контроль), и контроль за исполнением правильного монтажа.

Вывод

Простота конструкции и в тоже время её надежность сделали свайный фундамент наиболее популярным при строительстве легких домов. Этот вид фундамента идеально подходит для организации основания бани в той местности, где характеристики почвы не позволяют обустроить ленточный или столбчатый фундамент.

Если нет возможности воспользоваться услугами специальной техники для проведения монтажа, их без особых проблем можно установить вручную, что делает этот вид фундамента еще популярнее.

Область применения винтовых свай

Для начала дадим определение винтовой свае. Конструкция представляет собой металлический стержень, на конце которого находится винтовая лопасть, которая должна погружаться в землю. На сегодняшний день изготавливают сваи длиной до 20 м, с шириной лопасти до 2,5 м. Сваи способны погружаться в землю на всю свою длину. Конструкция винтовых свай достаточно проста, поэтому ее не сложно изготовить самому при наличии необходимого оборудования и материалов.

Особенности винтовых свай позволяют использовать их в следующих областях:

• используются при сложном рельефе местности. Винтовые сваи дают возможность построить фундамент на местности с большими перепадами высот. Сваи позволяют пропустить земляные работы по выравниванию местности. Благодаря этому, экономится время и деньги.
• используются для пристроек к другим зданиям. При выполнении работ пристроя к зданию, новый фундамент способен сместить равновесие старого фундамента, что может привести к наклону или разрушению постройки. Винтовые сваи используются для возведения пристроек, так как они не смещают грунт вокруг близстоящего здания.

• используются для быстрого возведения фундамента. Построить фундамент при помощи винтовых свай можно за пару дней, для этого важно владеть необходимым оборудованием и знаниями. В любом случае, фундамент из свай всегда изготавливается быстрей более чем в два раза обычного времени.
• используются при возведении линий электропередачи (ЛЭП). Сваи способны выдержать большую нагрузку, а также легко достаются обратно в случае необходимости.
• используются для усиления действующего фундамента. Старые здания теряют прочность фундамента, в таких случаях винтовые сваи оказывают дополнительную опору. Сваи выставляются вокруг периметра фундамента, а затем кронштейнами крепятся к аварийным областям конструкции, тем самым увеличивают несущую способность.

Причисленные области применения являются основными, однако, сваи универсальны и подходят практически для любого случая.

Виды винтовых свай

Винтовые сваи имеют простое строение. Их различают по способу изготовлению. Виды свай:

1. Сварные сваи. На заостренный металлический стержень приваривают лопасти. Для изготовления качественной сваи применяется плазменная резка. Данная свая не выдерживает очень большие нагрузки, поэтому подходит для небольших сооружений.
2. Комбинированные сваи. Данный вид состоит из двух частей – конуса и лопасти. Этот вид свай способен выдерживать нагрузку до 50 тонн.
3. Литые сваи. Стержень и лопасти – это единое целое. Сваи обладают повышенной прочностью из-за монолитной конструкции.

Свайно-винтовой фундамент для строительства

Винтовые сваи проверены временем

Свайно-винтовой тип фундамента используется в мире уже около 300 лет, начали его использовать при возведении маяков, хороший пример Сухумский маяк, который прекрасно пережил войну и стоит до сих пор, что говорит об отличной надежности этого типа фундамента.

Для тех кто сомневается, что сваи ржавеют и этот тип фундамента может быть ненадежным, вот свая, которая была заменена на древнем маяке, этой свае больше 300 лет, как видите, она прекрасно сохранилась.

Однако самый популярный тип фундамента в нашей стране является ленточный заливной фундамент, однако не на каждом участке можно его устроить, да и стоит он не дешево. Есть глинистые почвы с высоким уровнем грунтовых вод, на такого рода земельных участках возведение ленточного фундамента невозможно. Тогда на помощь приходит технология установки надземного вида построек на свайно-винтовом фундаменте. Этот вид фундаментов также набирает популярность в нашей стране благодаря многим преимуществам.

Основные характеристики

Плюсы свайно-винтового фундамента

1. Основными преимуществом является то, что свайно-винтовой фундамент не требует проведения большого количества земельных работ.
2. Технология его возведения достаточно проста.
3. Скорость установки и оперативность возведения. За час на обычной земле можно установить десяток свай, если постараться можно и все пятнадцать.
4. К тому же отмечается его низкая стоимость.
5. Способность выдерживать приличные нагрузки и долговечность.
6. Подходит любой грунт, кроме скальных пород.
7. Применение спец техники не обязательно, возможность устанавливать сваи вручную.
8. Не нужно ждать после заливки бетона, можно спокойно продолжать возведение вашего дома.
9. Вибрация и шум при установке отсутствуют
10. Сваи возможно использовать повторно
11. Фундамент под ваш каркасный дом может быть всегда расширен.
12. Возможность установки на склонах и неровных грунтах.

Возможность возведения дома на склоне, где земля дешевле в разы

Минусы винтовых свай

Минусы на самом деле не столь очевидны, особенно для небольшого каркасного строительства дома, этот тип фундамента подходит идеально.

Но всё же минусы есть:

1. Невозможность возведения на скальных породах или грунтах с большим количеством камней в почве.
2. Подходит для легких каркасных и деревянных строений до 3-4 этажей.
3. Дома должны иметь достаточно широкое основание.
4. При вкручивании зачастую анти-корозийное покрытие повреждается, что ускоряет корозию металла.
5. Некачественные производители.

Также отмечается, что срок службы свайно-винтового фундамента хоть и является достаточно большим, однако все-таки несколько меньше, чем у бетонного. Срок эксплуатации такого фундамента могут сократить и повреждения, которые иногда получают сваи в процессе вкручивания в грунт. Сваи с поврежденным внешним защитным слоем больше подвержены коррозии.

Хотя свайно-винтовой фундамент хорошо подходит для частного строительства, но для возведения тяжелых массивных многоэтажных построек его лучше не использовать.

Кроме того существует еще несколько проблем, с которыми можно столкнутся организуя строительство на свайно-винтовом фундаменте. Прежде всего, следует знать, что пол в доме на свайно-винтовом фундаменте потребует дополнительного утепления. Также часто бывает, что сваи дают неравномерную усадку в процессе эксплуатации дома, а со временем вообще разбалтываются, если выполнено не по технологии.

Поэтому, не смотря на свою прочность, свайно-винтовой фундамент приветствуется в малогабаритном строительстве каркасных домов, а также при возведении на участке бань, гаражей и небольших хозяйственных или декоративных построек.

Проект по установке фундамента на сваях винтового типа

Любые работы, по сооружению свайно-винтового фундамента, начинаются с проекта. Из этого следует что, прежде всего, необходимо сделать проект конструкции самого дома. Здесь важно четко представлять, где будут располагаться несущие стены и внутренние перегородки всех элементов здания.

Когда проект дома готов, можно приступать к разработке проекта расположения свай под строение. Важно понимать, что схема опор будет зависеть от общего проекта здания, где четко будут указаны размеры стен, места их пересечения и другие особенности конструкции.

Имея на руках четкий план будущей постройки, с её привязкой на местности, необходимо выполнить исследование свойств почвы. Не стоит экономить на решении этого вопроса, поскольку от правильного изучения грунта, будет зависеть срок службы фундамента. Если это делать самостоятельно, то придется выкопать контрольную яму глубиной 2-2.5 метра, и внимательно обследовать физические характеристики породы на дне и стенках котлована.

Однако для того, кто к строительству не имеет никакого отношения, такая диагностика может оказаться проблематичной, поскольку у него отсутствуют специальные знания и опыт. Лучше всего заказать услуги профессионалов, которые занимаются подобными вопросами давно, имея соответствующие документы. Они дадут специальное заключение, в котором будут указаны особенности грунта на земельном участке, а также на какую глубину он промерзает.

Имея на руках изыскательское заключение, оформленное надлежащим образом, можно идти в компанию по производству свай, и выбрать сваи не только нужной длины, но и качества.

После того как условия почвы изучены, проект дома и схема будущего расположения свай готовы, можно приступать к строительству самого фундамента.

Критерии выбора винтовых свай

Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай.

Марка и толщина стали

Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой.

Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент.

Способ защиты от коррозии

Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием.