Винтовой свайный фундамент – Фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы

особенности конструкции, преимущества и недостатки

Развитие технологий производства материалов привело к тому, что широкой массе потребителей стали доступны технологии, которые ранее применялись лишь специализированными службами и структурами. В качестве примера можно рассмотреть создание фундамента на винтовых сваях, который обретает всё большую популярность, благодаря своим эксплуатационным характеристикам. О некоторых нюансах технологии монтажа такой основы пойдёт речь далее.

Что такое свайно-винтовой фундамент?

Свайно-винтовой фундамент представляет собой основу для строительства зданий самого разного назначения. Особенность технологии заключается в том, что в качестве опорных элементов используются стальные сваи, оснащённые лопастями, напоминающими резьбу винта (отсюда и название). Сама свая состоит из трёх основных элементов:

• Нижняя часть. Этот торец сваи имеет, как правило, заострённую форму и здесь с помощью сварки крепятся лопасти.
• Средняя часть. Составляет «тело» сваи и представляет собой цилиндрическую трубу определённого диаметра.
• Верхняя часть. Может быть оборудовано отверстиями для установки рычагов, используемых для ввёртывания сваи и опорной площадки, которая будет применяться для крепления обвязки.

Диаметр сваи должен выбираться, исходя из предполагаемой нагрузки – чем выше вес строения, тем больше диаметр. Сваи покрываются специальными антикоррозийными составами, предотвращающими их разрушение в результате воздействия влаги.

Свойства свайного фундамента

Касаемо эксплуатационных характеристик технологии свайно-винтового фундамента необходимо отметить, что здесь можно выделить, как неоспоримые преимущества, так и недостатки.

Преимущества

К числу положительных моментов можно отнести:

• Простота. Свайно-винтовой фундамент монтируется сравнительно проще, чем привычный ленточный или сплошной вариант изготовления опоры.
• Быстрота. Свайный фундамент устанавливается быстрее, чем прочие варианты изготовления фундамента.
• Универсальность. Здесь имеется в виду, что монтаж рассматриваемого типа фундамента возможен практически при любом рельефе поверхности, без сложных работ по выравниванию.
• Самостоятельность. Все необходимые работы могут быть проведены без применения специальной техники, привлечения наёмных специалистов или привязки к определённому времени года.
• Вариативность. Свайно-винтовой фундамент может быть смонтирован практически на любом типе грунта, включая условия севера.
• Модульность. Если в качестве основания для строения использовался свайный фундамент, то не составит проблем расширить его, в случае необходимости возведения пристройки.

Недостатки

Однако у технологии можно выделить и некоторые недостатки, к числу которых относятся:

• Перед началом работ по монтажу должны быть проведены специальные расчёты, касаемо диаметра свай, расстояния между элементами и глубины их установки.
• Сам процесс установки свай может потребовать усилий и некоторых базовых навыков, а также привлечения нескольких человек.
• Для того чтобы такой фундамент стоял долго, необходимо тщательное соблюдение технологии монтажа.

Виды свайно-винтовых фундаментов

Технологию свайно-винтового фундамента можно условно разделить на несколько отдельных типов, которые будут отличаться в зависимости от применяемых свай.

1. Сваи с имитацией лопастей и специальным зубчатым торцом. Такие опоры обычно используются для монтажа основ под строения на грунтах, подвергаемых сильному промерзанию. Такие условия характерны для северных территорий. Нижний торец сваи имеет зубчатую форму и небольшой ширины лопасти, в результате чего, при ввёртывании её в грунт, он заполняет внутренние полоти, чем укрепляет опору. В случае же необходимости бетонирования сваи грунт изнутри извлекается, после чего заливается бетон.
2. Сваи для средних типов грунта. Эти сваи наиболее распространены и предназначены для монтажа основ под строения небольшого веса. Применяются на нормальных грунтах с глубиной промерзания до 1.5 метра.
3. Сваи с широкими лопастями. Этот тип опор используется при проведении работ на пучинистых или рыхлых грунтах. Лопасти такого элемента должны иметь не менее двух полных оборотов вокруг сваи.

Что касается оголовков сваи, то они так же могут несколько отличаться в зависимости от назначения и применяемых материалов для монтажа обвязки.

Монтаж свайно-винтового фундамента: пошаговая инструкция

Монтаж винтового фундамента следует осуществлять в несколько этапов, которые следует рассмотреть отдельно.

Подготовка

Для начала необходимо провести подготовку к работам. Прежде всего, необходимо выполнить анализ грунта, в соответствии с которым, будут проводиться необходимые для монтажа фундамента расчёты. Следует также составить подробный план будущего фундамента. Кроме того, несмотря на минимальные требования по подготовке основания к работам, следует максимально освободить пространство от корней деревьев и кустарников, которые могут серьёзно осложнить работы.

Разметка

Далее, в соответствии с проектом, проводится разметка участка. Для этих целей используются обрезки арматуры и прочный шнур. Суть работ состоит в том, что

колья вбиваются по углам будущего фундамента и между ними натягивается шнур. Колья также необходимо установить в местах пересечения стен строения. Эти отметки можно считать основными. Далее, используя их в качестве отправных точек, с шагом около 1.5 метра вбиваются колья по всему периметру фундамента и вдоль внутренних стен.

Земляные работы

Далее следует этап земляных работ. В местах установки кольев разметки снимается верхний слой грунта, на глубину около 10 см и диаметром примерно равным диаметру сваи вместе с лопастями. Здесь важно не перестараться, так как излишнее заглубление или расширение приведёт к снижению устойчивости сваи.

Монтаж свай

Затем вворачиваются сваи. В специальные отверстия в опоре вставляются рычаги, и вращательными движениями свая вкручивается в грунт до необходимой глубины. Важно помнить, что при этом необходим постоянный

контроль положения центральной оси сваи, так как отклонения скажутся на устойчивости конструкции. Кроме того, верхние торцы свай должны находиться в одной плоскости, для чего необходимо использовать нивелир. После вворачивания свай, внутрь опор заливается бетонный раствор, который придаст будущей конструкции дополнительную прочность.

Когда все сваи будут установлены, к верхним торцам элементов привариваются горизонтально расположенные пластины, на которые укладываются и крепятся элементы обвязки фундамента. В качестве частей обвязки могут быть использованы деревянные брусья или металлические швеллера.

Монтаж свайно-винтового фундамента может с успехом применяться в качестве опоры под строения хозяйственного или жилого назначения и, при соблюдении необходимых технологических условий способен выполнять свои функции в течение длительного времени.

home-ideas.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

как сделать фундамент на винтовых сваях (полное описание и рассчет)

В этой статье рассмотрен весь процесс монтажа винтового фундамента своими руками. Полное описание и расчет свайно-винтового фундамента далее.

О производителях винтовых свай

Винтовые сваи можно изготовить своими руками, но необходимо соблюдать требования международного стандарта

Различные статьи компаний, имеющих сбыт на рынке строительных товаров, как правило, единодушно призывают к тому, что сваи для свайно-винтового фундамента нужно обязательно покупать (а не изготавливать самому). Подкрепляются  утверждения, только одним, но убойным аргументом – собственноручно изготовленные сваи недостаточно надежны. Они не смогут стать гарантом безопасности для жилого дома и способны лишь на то, чтобы держать на себе фундамент баньки или дачного домика.

Однако изготовление и монтаж винтовых свай своими руками часто обусловлено не столько экономическими соображениями, сколько заботой о качестве и надежности. Существуют много фирм на рынке, производящих сваи по всем требованиям технологии. Но есть и такие, которые делают их из труб, бывших в употреблении. Кроме того, трубы могут не соответствовать требованиям.

По международным стандартам надежность конструкции обеспечивается при толщине стенки трубы не менее 9, 5 мм. (Международный строительный код 2009, пункт 1810.3.5.3.)

Чем обусловлено применение свайного фундамента, как устроена свая

Расчет свайно-винтового фундамента, опеределение нагрузки на сваю

Необходимость возведения фундамента по данной технологии часто вызвана характерными признаками грунта (суглинок, плывуны, макропористая почва, песчаная, глинистая и т. Д.). Метод использования свай придает дому бóльшую надежность и делает структуру свайного фундамента прочной и устойчивой на местности с нестабильным грунтом. Иногда дом на сваях делают потому, что техника не может пройти в данной местности: нет дороги.

Обычно на свайном фундаменте возводят легкие и прочные дома: из бруса, каркасные, блочные, из сборных панелей. Способы размещения свай обусловлены задачами строительства. Для частных домов используют, в основном,  способ свайного поля. Здание малой площади расположено на свайном фундаменте, который испытывает значительные вертикальные нагрузки. Их связывают, для повышения прочности по периметру или объединяют ростверком (бетонное покрытие с армированием). Используются они по принципу действия сваи-стойки, когда давление от веса здания должно переходить на грунт.

Свайно-каркасный фундамент подходит для домов легкой конструкции, например, каркасного

Основным правилом при учете надежности должен являться правильный расчет несущей способности сваи, изготовленной самостоятельно, а также характеристики грунта. Другими словами, какую нагрузку способна выдерживать отдельная свая, чтобы впоследствии не было риска осадки. Рассчитывая способность сваи выдерживать нагрузки, исходят из того, каким окажется вес построенного дома.

Максимальная нагрузка

Средняя нагрузка на трубу диаметром 56 мм, не должна превышать 5 тонн

Насколько глубоко свая должна входить в землю? Обычно ее заглубляют от 1, 5 до 3 метров.

Главное условие – она должна пройти слой грунта, промерзающий зимой. Свойство грунта удерживать влагу в порах особенно свойственно супесям и суглинкам. Зимой вода замерзает и занимает в почве бóльший объем. Эту особенность называют пучением грунта и строители хорошо знают, что нужно ограничивать усадку дома с помощью допустимых величин. Говоря иначе, давление дома на свое основание не должно быть выше расчётного сопротивления грунта, подверженного силам пучения.

Конечная часть сваи с винтом должна находится в прочном слое, не содержащем грунтовых вод и ниже слоя промерзания почвы.

Как рассчитать глубину, на которой должен остановиться нижний конец сваи? Можно обратиться к нормативным документам и воспользоваться таблицей 1. Чтобы определить, насколько должна быть забита свая именно в вашем случае, воспользуйтесь тем же документом – таблица 2. Скачайте весь документ СНиП о строительстве свайных фундаментов (Ссылка на скачивание .doc файла СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты»).

Таблица 1. Расчет заглубления винтовой сваиТаблица 2. Расчет заглубления винтовой сваи для разного рода грунтов

По показаниям, приведенным в таблицах, свая из трубы диаметром в 56 мм. способна выдержать нагрузку до трех тонн. Необходимо знать, что для данной трубы средняя нагрузка не должна превышать пяти тонн. Уверения продавцов о нагрузке в 20 тонн ничем не обоснованы.

Коррозийные показатели свай винтового фундамента

Сваи обязательно надо обрабатывать антикоррозийными средствами

В работах на тему свайных фундаментов (Н. С. Метелюк, Г.Ф. Шишко, А. Б. Соловьева, В. В. Грузинцев. Сваи и свайные фундаменты. Справочное пособие.- Киев.: Будивельнiк, 1977) приводятся данные о коррозии, которым подвергается свая в грунте. Этот показатель определен двумя или пятью десятыми миллиметра в год. Британский стандарт BS 8004 “Фундаменты” (пункт 10.3.5) указывает, что в не разрушенных грунтах этот показатель составит один-два миллиметра за 90-100 лет. Рассчитывайте, насколько грунт агрессивен, учитывайте качество стали и покрытие, применяемое против коррозии.

Основные параметры при расчете:

• условия грунта
• режим залегания грунтовых вод
• особенности свай, их изготовления
• присутствие шлама (пылевые и мелкие составляющие) в твердой почве конечной точки

Как изготовить сваи своими руками

Свая состоит из трех частей:

1. Собственно, сама свая, ее несущая часть – это труба определенного диаметра, от 86 мм. и выше.
2. Винт, наваренный на заостренный конец сваи.
3. Специальный оголовок, на который крепится обвязка или брус.

Свая изготавливается из трубы нужного диаметра, если наконечник не литой, его изготавливают следующим образом: концы труб режутся на сектора на необходимый размер вглубь по лекалу. Затем они свариваются на конус. Швы рихтуют.

Для винта используют отработанные диски или режутся новые по шаблону, из стали в 5-6 мм.

Шаблон для изготовления винта для сваи

Наружный диаметр учитывает особенности грунта. Чем глубже расположена свая, тем меньше винт.

Тисками зажимают заготовку винта, растягивают его (а проще говоря – выколачивают нужный размер).
Затем он к свае крепится при помощи сварки, ее покрывают антикоррозийным покрытием или красят.

На сваи изготавливается оголовок. Он становится основанием для крепления швеллера или балки. Лопасти сваи должны быть шире диаметра трубы минимум на 30 мм.

Монтаж свайного поля

Разметка

Разметку площади проводят с помощью веревки и колышков, сваи должны распределятся равномерно

Перечислим инструменты:

• арматура для разметки
• уровень магнитный и обычный, для точности можно использовать лазерный уровень
• рычаги
• болгарка
• сварка
• составляющие для бетонной смеси, емкость.

По углам тщательно расчищенного и по возможности выровненного участка установите арматуру, по очерченному периметру. Учтите ширину будущей обвязки, трубы (сваи) должны забиваться по центру. Колышки или арматуру соединяют веревкой, которую следует сильно натянуть, чтобы она нигде не провисала. По веревке на расстоянии, просчитанном заранее, устанавливаются все точки (при помощи арматуры больше 50 см.). Отсчет нужно вести от места пересечения веревки. Поле может быть самым разным.

Устанавливайте арматуру с учетом того, что места бурения будут располагаться рядом. Измерьте получившиеся диагонали, чтобы убедиться в том, что расстояния равны. Если при закручивании свай используется бур, то его диаметр должен быть чуть больше диаметра трубы. Начинайте установку свай с углов. Расстояние между сваями должно быть одинаковым, на сваю установите магнитный уровень (угол наклона не больше 1-2 градусов), чтобы она не ушла от вертикали. Чем свайное поле будет более плотным, тем надежнее будущий фундамент.

Установка винтовых свай своими руками

Сваи закручивают, применяя рычаги либо технические средства

Сваи закручивают при помощи труб, используя их как рычаги. Вставляют в трубу лом и с его помощью надевают рычаги из трубы с большим диаметром. Нужно сказать, что это очень трудозатратная операция, которую лучше делать с сильными помощниками. Или воспользоваться услугами техники.

Использовать ли бур для того, чтобы установить сваи? На этот вопрос существуют разные мнения. Иногда делают лидерные отверстия буром, что облегчает ее последующее забивание, но нарушает плотность почвы. Когда свая непосредственно вкручивается в землю, то грунт возле нее уплотняется за счет того, что свая его вытесняет. Характеристики уплотненного грунта повышаются, особенно по сравнению с рыхлым. Вероятность того, что в ствол шахты проникнет вода, становится меньше.

Если делать лидерные отверстия, то короче на метр или два длины сваи в целом.

Иногда сваи выравнивают подручными средствами: ломом, распорками. Расхождение не более 2 см. можно устранить с помощью винтового домкрата.

Монтаж общего каркаса

К установленным сваям приваривают оголовники, выравнивая все по уровню

По шпагату или лазерному уровню определяют общий уровень поля, затем обрезают сваи. Делают раствор и заливают в трубы. Вставляют оголовники, приваривают, зачищают швы. На оголовники монтируется объединяющая общая связка, что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку, которая служит основанием дома.
На оголовники монтируется объединяющая общая связка (швеллер или двутавровая балка), что придает всей конструкции жесткость и устойчивость. К ней делают обвязку из бруса, который служит основанием дома.

По ходу познакомьтесь со свайно-ростверковым фундаментом.

Сваи можно использовать при строительстве каркасных бань.

Когда вы выстроите дом, то ему обязательно будет нужна лестница на второй этаж.

Конструктивные особенности свай, практические советы:

• Наконечники для свай лучше варятся из стали марки 20-25, по технологии ХТС.
• Чем больше диаметр винта, тем сложнее сделать лопасть, так как очень трудно разогнуть металлический диск.
• Если не удалось вогнать сваю строго по вертикали и она сильно ушла в сторону (порода, камни), ее можно срезать и вогнать рядом другую. Не стоит вывинчивать ее, это приводит к проседанию в процессе эксплуатации.
• Следите за тем, чтобы раствор полностью заполнил трубу, выполняйте эту операцию как можно тщательнее.
• Если сваи состоят из двух лопастей, они обе должны находиться ниже уровня промерзания земли, иначе грунт, ввиду того, что он подвержен пучению вследствие промерзания, будет воздействовать на лопасть, находящуюся в мерзлом грунте, действуя «на разрыв».
• Не забывайте покрывать места сварки антикоррозийным покрытием.

orcmaster.com

Свайно-винтовой фундамент — пошаговый пример устройства

Постройки на винтовых сваях пока еще не особо популярны на постсоветском пространстве, несмотря на активную рекламу подобного вида фундаментов. Мы привыкли, что доверять стоит лишь массивным ж/б основаниям (ленточным, плитным или столбчатым) и до недавнего времени я полностью разделял такую точку зрения. Пока не приобрел дачный участок с глинистой почвой и очень высоким уровнем грунтовых вод (на уровне 0,5 м уже идет вода). На участках многих соседей стояли дачные домики на винтовых сваях и я, решив построить здесь каркасную баню, тоже начал задумываться об этом варианте. Достоинства очевидны:

• низкая стоимость
• быстрота монтажа
• долговечность
• надежность
• устойчивость при весеннем пучении грунта

Если вы хотите ознакомиться с другими способами постройки дешёвой бани, советуем прочитать статью https://stroy-banya.com/karkas/kak-postroit-samuyu-deshevuyu-banyu.html

Так как у меня есть некоторый опыт в строительстве, я рискнул установить свайно-винтовой фундамент своими руками, с использованием доступных в хозяйстве инструментов. В одиночку закрутить сваи нельзя, поэтому я пригласил двух товарищей. Вместе мы справились с установкой свай за два дня.

Подробнее о свайно-винтовом фундаменте можно узнать из статьи https://stroy-banya.com/video/fundament-video/fundament-dlya-bani-na-vintovyx-svayax.html

Для фундамента были использованы 14 свай диаметром 108 мм и 6 свай диаметром 73мм

Расчет свайно-винтового фундамента

Фундамент устанавливался под одноэтажную каркасную баню с размерами 6х6м (в эти размеры входит веранда площадью 6х2м). Учитывая, что сваи должны располагаться вдоль несущих стен и перегородок с шагом 2-3м, мы решили использовать в строительстве 14 свай диаметром 108мм, длиной 2,5м. Сваи такого размера считаются стандартными и каждая из них выдерживает в среднем от 4 до 8т нагрузки.

На самом деле 14 свай – это много для нашей небольшой баньки, но, так как мы строим для себя, то решили взять с запасом. Тем более, что в бане планируется наличие тяжелой каменной печи и бетонного пола. Кроме «стандартных» свай диаметром 108мм были использованы 6 свай диаметром 73мм – на них будет опираться печка.

Разбивка свайного поля

Вначале ориентировочные колышки были установлены в углах будущей бани, затем по ним натягивалась веревка и устанавливались все остальные запланированные колышки.

Закручивание свай

На месте каждого колышка были выкопаны приямки, куда в дальнейшем планировалось закручивать сваи. Глубина приямков в среднем составила 15-20см.

Для того, чтобы закрутить сваи вручную, использовался рычаг, с помощью которого можно крутить сваю и, соответственно, вкручивать ее в грунт. Рычаг делается так: в технологические отверстия на верхнем конце сваи вставляется лом (арматура) диаметром около 3см. С двух сторон на лом надеваются куски квадратной трубы, которые будут служить рычагом. Чем длиннее будут части рычага, тем меньше усилий потребуется на вкручивание сваи, поэтому оптимальный размер «рукавов» рычага – 2,5-3м.

Для вкручивания сваи в твердую почву иногда требуется сила как минимум 4-х человек

Каждую сваю мы закручивали, прокручивая лом вокруг оси сваи. Делали это два человека, третий участник нашего мероприятия постоянно контролировал вертикальность вкручиваемой сваи с помощью уровня. При ручном вкручивании отклонение от вертикального положения сваи более, чем на 1-2 градуса недопустимо. Иначе распределение нагрузки будет неравномерным и свая может деформироваться.

Сваи вкручиваются ниже уровня промерзания почвы – это обязательное условие. Узнайте, какова данная характеристика в вашей климатической зоне и ориентируйтесь на нее (для средней полосы России это 1,2 — 1,5м). После того, как свая пройдет уровень промерзания, необходимо, чтобы она достигла твердых грунтов. Вы это поймете, как только свая перестанет легко входить в грунт и вкручивать станет ощутимо тяжелее, почти невозможно.

Сваи размещаются с шагом 2-3м под всеми несущими стенами и перегородками

Несколько раз при вкручивании мы натыкались сваей на камни. Вообще, неприятно, конечно, но не безнадежно. Сваю необходимо вынуть из грунта и вкрутить заново, немного под углом, лопастями смещая камень в сторону. После этого следует заново установить сваю вертикально и вкрутить ее до необходимого уровня.

Группа свай диаметром 73мм, предназначенная под установку каменной печи

Выравнивание фундамента под уровень

После того, как все сваи вкручены, необходимо подрезать их до одного уровня. Для контроля горизонтали свайного поля удобнее всего пользоваться гидравлическим уровнем или нивелиром. Оптимально, если надземные части свай не будут больше 50-60см. В нашем случае на самых высоких точках рельефа сваи были закручены на 220см, а на самых низких – на 190см. После этого сваи были подрезаны болгаркой до одного уровня.

Все сваи подрезаются под один уровень болгаркой

Бетонирование внутренней поверхности свай

Внутри сваи нельзя оставлять пустыми, так как это грозит коррозией внутренней поверхности и уменьшением срока службы. Поэтому внутренняя поверхность свай заполняется цементным раствором. На каждую сваю у нас ушло примерно 1,5 ведра раствора.

Выполнение обвязки из бруса

Так как каркасная баня, вес которой придется выдерживать свайному фундаменту, — конструкция сравнительно легкая, то мы решили, что металлический ростверк не обязателен. Его функцию выполнят металлические оголовки и деревянная обвязка. Поэтому мы надели на сваи оголовки, а к ним шурупами прикрутили обвязку из бруса 150х150мм. Все стыки обвязки были промазаны битумом.

Брус крепится к металлическим оголовкам шурупами-болтами (глухарями)

Так выглядит готовый свайно-винтовой фундамент с обвязкой из бруса

Теперь можно приступать и к установке каркаса бани, так как свайно-винтовой фундамент сразу же после окончания строительства выдерживает проектные нагрузки и полностью готов к эксплуатации.

Григорий Игумнов

stroy-banya.com

Что такое винтовой фундамент, где и когда можно его делать.

Выбирая тип фундамента нового дома, наши мечты заключаются в быстроте его возведения, минимальных материальных затратах и обоснованной надежности. Такие минималистические критерии превосходно рекомендуют винтовой фундамент и технологию его возведения. Но, прежде чем приступить к закладке фундамента будущего дома, вам необходимо, воспользоваться услугами профессионалов и провести инженерно геологические изыскания, для определения вида почвы, грунтовых вод и т.д, или просто обойти соседей, для получения информации о том месте, где вы будете строить свой дом. Ну что, есть проект, получены данные о структуре почвы на местности, начинаем вкручивать сваи.

Там, где пехота не пройдет

Вот уже век винтовой фундамент активно используется в строительстве. Такой тип фундамента зарекомендовал себя в качестве универсального основания, поэтому нашел повсеместное применение для опор, столбов и фундаментов.

Что представляет собой фундамент винтовой, и для каких типов грунтов его можно успешно применять? Применение и использование винтового фундамента было позаимствовано у военных строителей. Молниеносное возведение винтового фундамента осуществлялось военными в кратчайшие сроки. Сложные грунты поддавались вбуриванию винтовых свай даже в недоступных местах с вечной мерзлотой и повышенным содержанием воды.

Сложные грунты из суглинков и лессовидных грунтов, а также глины, находящейся в текучепластичном состоянии, не были проблемой перед винтовыми сваями. Поэтому в настоящее время оптимальным решением при неутешительных прогнозах геологических исследований грунта на участке строящегося дома является возведение винтового фундамента.

Лихо закручено

Для любителей «копаться в земле» с трудоемким процессом создания дорогостоящих ленточных и монолитных фундаментов винтовые сваи под фундамент представляют повышенный интерес.

Для осуществления монтажа конструкции дома или здания фундамент винтовой не требует подготовительных работ по расчистке участка, выравниванию и срезанию мягкого слоя. Лихо закрученный сюжет «внедрения» позволяет устанавливать временные и постоянные фундаменты на поверхности любой сложности, причем, заметьте, совершенно не пытаясь исправлять природный рельеф.

Кроме того, винтовой фундамент, цена которого незначительна по сравнению с традиционным фундаментом ленточным, заставляет обращать на себя внимание. Благодаря конструкции винтовая свая проделывает заданный путь, достаточно быстро и легко достигая при этом расчетной глубины залегания. Нетрудно догадаться, что все кроется в уникальной конструкции винтовой сваи.

Конструкция винтовой сваи и технология фундамента

Конструктивно свая винтовая представляет собой стальную трубу, имеющую лопасть определенного типа. Основными элементами сваи являются:
• оголовок
• цилиндрический ствол
• спиралеобразная лопасть
• наконечник.

Наружная часть трубы сваи оцинкована и имеет качественное антикоррозионное покрытие, произведенное с пескоструйной обработкой поверхностного слоя. Нижняя часть сваи винтовой оснащена лопастью переменной ширины, которая заканчивается заостренным наконечником. Сваи винтовые различают по диаметру и длине цилиндрического ствола.
В верхней части сваи имеется технологическое отверстие для установки рабочего стержня, посредством которого передается крутящий момент на спиралеобразную лопасть определенной конфигурации.

Спиралеобразная лопасть должна иметь правильную форму, и надежно приварена к цилиндрическому стволу и наконечнику.
При устройстве фундамента на винтовых сваях и погружении ствола на проектируемую глубину, внутренняя полость стальной трубы заполняется бетоном. Монолитная конструкция, имеющая усиленную стальную оболочку, повышает несущую способность свай.

Технологически сваи завинчивают на глубину около 1,5 метров. Если существует слой просадочного грунта, то сваи вбуривают до тех пор, пока толщина просадочного слоя не будет преодолена. Для повышения несущей способности применяют технологию «инъекции» раствора бетона. Такая протекторная процедура посредством введения в ствол бетонного раствора увеличивает плотность жесткость околосвайного массива. Тем самым уменьшается нагрузка на сваи.

Типы винтовых свай

Сваи винтовые различают по способу изготовления:
• сварные
• литые
• комбинированные.

Сваи сварного типа имеют конусообразное окончание, оснащенное приваренными лопастями.

Литые  винтовые сваи имеют цельный наконечник и являют собой конструкцию с повышенным сроком эксплуатации.

Для комбинированного типа свай конус изготавливается методом литья с приваренными лопастями.
Какие параметры должны обращать внимание при выборе винтовых свай строительства дома на винтовом фундаменте? Главным критерием выбора является качество металла и точность изготовления спиралеобразных лопастей, являющихся главным режущим звеном.

Судя по отзывам винтового фундамента в Интернете, от строго перпендикулярного положения винтовой лопасти, расположенного относительно оси сваи, зависит производительность вбуривания в грунт. Несущая способность сваи ложится на плечи диаметра ствола. Так, например, для легких строений предпочтение лучше отдать сваям диаметром 9 см. и выше. Для полноценного дома на свайном фундаменте необходимы сваи диаметром 10-13 см.
Кроме тонкостей при выборе свай для фундамента немаловажным является расчет свайного поля под строительство.

Расчет свайного поля

Расчет свайного поля для фундамента заключается в оценке и уточнении нагрузок, которые будут оказывать действие на фундамент. Результатом расчета являются основные характеристики нагрузок и оптимальное расположение, относительно площади фундамента, свай винтовых.
Первым этапом является расчет общей нагрузки и веса дома или здания, который будет «нести» фундамент.

Затем общий вес здания или дома необходимо разделить на грузонесущую характеристику в месте возведения фундамента. Приближенным расчетом вычисляем минимальное количество свайных элементов, которые гарантировано, обеспечат нагрузки. Места расположения свай распределяют согласно проекту здания с шагом установки, регламентируемым нормативными документами.

Шаг установки винтовых свай равен 1,5-3,0 метра между рядом стоящими сваями.

Рассчитав необходимое количество свай, нагрузки и предполагаемый объем бетона, можно приступать к возведению винтового фундамента своими руками.

В этом вам поможет предложенное видео.

При всем уважении к передовой технологии возведения фундаментов, винтовой фундамент имеет некоторые недостатки.

К недостаткам винтового фундамента можно отнести:
• не рекомендуется устанавливать фундамент на скалистом рельефе с многочисленными камнями значительного размера
• не рекомендуется устанавливать также кирпичные конструкции на сваи.

Впрочем, ряд незначительных ограничений не мешает технологии винтового фундамента стать наиболее востребованной.

svouimirukami.ru

Свайно винтовой фундамент с ростверком: цена, срок службы, недостатки

В настоящее время наблюдается развитие строительства загородных домов, дач, лодочных причалов, бань. При этом многие застройщики сталкиваются с проблемой сооружения строительных конструкций на сложных грунтах – глинистых, торфяных, с водоносными слоями.

Возведение стандартных ленточных фундаментов в таких условиях невозможно, поскольку может привести к образованию трещин, деформаций стен и даже к обрушению строения. Объясняется это тем, что песок и торф не могут выдержать нагрузку от здания и поэтому происходит их неравномерное проседание. Глинистые почвы оказывают деформирующее действие на фундамент после зимнего разбухания. Выходом из таких ситуаций является устройство свайно-винтового фундамента.

↑

Технология свайно-винтового фундамента

Основной частью такого фундамента являются винтовые сваи (анкера), которые представляют собой заостренные трубы с лопастями, ввинчиваемыми в грунт. Они служат опорами строящегося дома, а лопасти помогают распределять нагрузку по максимально возможной площади.

При ввинчивании свай грунт не оказывает сопротивления, сохраняя естественную структуру, что увеличивает его несущую способность. Благодаря лопасти, винтовой анкер создает неподвижную точку опоры.

В стандартных условиях промерзания грунта свая ввинчивается на глубину около 1,5 метра.

Для индивидуального дома на свайно-винтовом фундаменте используют винтовые анкера диаметром трубы – 108 мм, лопасти – 300 мм. На глинах, супесях и суглинках сваи могут выдерживать нагрузку 2-6 тонн, а на песках – 6-9 тонн.

Сваи с лопастью сечением 300 мм возможно вкручивать ручным способом с помощью рычагов. Приспособления – лом и два отрезка трубы длиной 3 м. Для создания требуемого крутящего момента понадобится 4 человека.

Установка свай вручную

 

Главным недостатком ручного вкручивания является сложность обеспечения вертикальности сваи.

От точности и качества монтажа свай зависит срок службы свайно винтового фундамента. Наиболее надежную установку винтовых анкеров может обеспечить гидробур, базирующийся на экскаваторе, благодаря возможности гибкого управления многошарнирной стрелой. Величина нагрузки, которую выдерживает свая, проверяется путем надавливания на нее массой экскаватора.

Повсеместное применение таких гидробуров для монтажа свай ограничивается тем, что высокая цена за аренду экскаватора и его перевозку спецавтотранспортом значительно повышает стоимость свайно винтового фундамента. Более доступными являются самоходные ямобуры, которые наиболее часто применяются в индивидуальном строительстве.

После ввинчивания винтовые сваи обрезают по уровню, а их стволы заливают бетоном, который защищает металл от внутренней коррозии. Сверху на винтовую сваю надевают оголовок для крепления бруса обвязки из древесины или стальной швеллер.

Для строительства домов по панельно-каркасной технологии при решении вопроса, какую конструкцию выбрать – свайно винтовой фундамент или ленточный – предпочтение, как правило, отдается первому варианту.

↑

Преимущества фундамента на винтовых анкерах

Фундамент на сваях винтовой формы обладает рядом ценных преимуществ:

• Основное достоинство, которым обладает свайно винтовой фундамент – цена, которая несколько ниже стоимости качественного ленточного мелкозаглубленного фундамента.
• Повышенная скорость монтажа винтовых свай – 1-2 рабочих дня на весь комплекс работ.
• Возможность строительства домов на крутых склонах, при этом выравнивание грунта не требуется.

Дом на склоне на сваях

• В отличие от ленточного фундамента, конструкцию на винтовых анкерах можно легко нарастить для сооружения пристройки к основному зданию.
• Хорошая вентиляция внизу здания обеспечивает длительный срок службы нижнего перекрытия.
• Доступ извне дает возможность удобного проведения ремонтных и других  работ в подполье.
• Сваи с литым наконечником легко могут быть смонтированы в зимних условиях, а также во время весенних и осенних распутиц.
• Строительство свайно-винтового фундамента возможно проводить без применения тяжелой техники, поэтому работы вполне реально осуществлять в лесу, поле, на дачных участках.
• Свайно-винтовые фундаменты не подвергаются усадке, поэтому сроки строительства дома значительно сокращаются, по сравнению с железобетонными фундаментами.
• Сооружение фундамента на винтовых анкерах позволяет сохранить окружающее строительство пространство не поврежденным, поскольку не требует серьезных земляных работ.

Для обеспечения равномерной передачи нагрузки от строения на сваи и на грунтовое основание сооружают  свайно винтовой фундамент с ростверком.

Ростверки бывают сборные, монолитные и сборно-монолитные, а также – высокие и низкие. Низкий ростверк располагается ниже поверхности грунта и служит для передачи вертикального давления на грунтовое основание. Высокий ростверк передает нагрузку на сваи.

Ростверк для фундамента

↑

Свайно-винтовой фундамент: недостатки и минусы

Наряду с рядом преимуществ, свайно-винтовые фундаменты обладают некоторыми недостатками.

Основным минусом является сложность их устройства на грунтах с известняковыми прослойками, на скалистых грунтах и при наличии на местности большого количества камней крупного размера.

Работы по монтажу фундамента в таких условиях возможны только при условии применения специализированной техники, от использования которой во многом зависит, сколько стоит винтовой-свайный фундамент.

Также можно отметить следующие недостатки этого вида фундамента:

• Металлическая основа подвержена коррозии, особенно при использовании производителями свай некачественного металла.
• Винтовые фундаменты не подходят для строительства многоэтажных кирпичных домов.
• Высокая стоимость устройства теплого подвала в доме со свайно-винтовым фундаментом.

При сооружении пристройки к уже готовому дому для установки свай в непосредственной близости к объекту необходимо использовать специальные рычаги.

↑

Винтовые сваи: основные характеристики

Для получения надежного качественного фундамента необходимо обратить внимание на следующие характеристики свай:

• Винтовая свая должна изготавливаться из новой стальной бесшовной трубы.
• Толщина стенки трубы диаметром 108 мм должна быть не менее 4 мм, толщина металла лопасти – не менее 5 мм.
• Лопасть сваи должна обладать правильной формой.
• Некачественный сварной шов, соединяющий трубу с лопастью, может привести к разрушению конструкции сваи при закручивании.
• Перед нанесением антикоррозионного покрытия свая должна быть обработана пескоструйным способом.
• Качество антикоррозионного покрытия во многом определяет срок службы сваи.

Заказать фундамент по технологии винтовых свай можно для следующих видов сооружений: каркасных домов, брусовых и бревенчатых строений, домов из пеноблоков, бань из дерева, рекламных щитов, ангаров, теплиц, архитектурных памятников.

opalubok.ru