Винтовые сваи: виды, размеры, особенности
Винтовые сваи – это металлические трубы, полые внутри, на конце которых приварена лопасть, выполняющая функцию бура. Такая опора с винтовым наконечником отвечает за передачу нагрузки от дома, которую провоцирует его вес, на грунт. Благодаря характерному анкерному строению, элемент фундамента надежно закреплен в земле и не выталкивается наверх из-за пучения при промерзании грунта.
Предназначение
Такая разработка появилась неслучайно, ведь всем известно, что для легковесных сооружений зимнее пучение оборачивается серьезной проблемой, особенно если речь идет о строительстве деревянного дома на водянистой глинистой земле. Даже заглубление опоры ниже линии промерзания может не дать желаемого результата, так как малый вес постройки не противодействует существенным силам пучения, действующим на нижний сегмент основы, и она полностью или частично выталкивается вверх. И только благодаря расширению, которым снабжены винтовые сваи типа шуруп, удается избежать подобных неприятностей.
Свайно-винтовой фундаментПлотный слой грунта надежно удерживает лопасть, и металлический штырь остается на своем месте. Здесь можно не беспокоиться о разрыве сваи, так как прочностные характеристики стали на растяжение соответствуют 330 – 600 МПа, в то время как силы пучения не превышают 0,2 МПа.
Типовые опоры, их диаметр и выдерживаемый вес
Размеры свай и их длина должны соответствовать категории строения. Типовые размеры конусных опор, задействованных в частном строительстве, имеют следующие параметры:
- СВ89х250;
- СВ108х300;
- СВ133х350.
Первое цифровое значение обозначает диаметр стволовой части (мм), а второе – диаметр винтовой лопасти. Для конструкций, имеющих легкий вес, к которым можно отнести ограждения и садовые постройки, подойдет опора, ствольный диаметр которой равен 76 мм. Забор с кирпичными столбами, дачные пристройки, навесные конструкции и беседки устанавливают на конусы, у которых диаметр составляет 89 мм. Для небольшого деревянного дома из бруса и бревна, а также каркасных построек подходят оцинкованные лопастные стержни чуть большего размера (108 мм). Ну и завершают наш рейтинг самые мощные образцы несущих элементов фундамента (133 мм), с лихвой выдерживающие натиск тяжелой бревенчатой избы и пеноблочного сооружения. Чтобы точно рассчитать размеры необходимых свай с наконечником, нужно знать хотя бы приблизительный вес будущих хором.
Параметры часто используемых опорДостоинства
Фундамент на сложном ландшафтеВинтовые сваи активно используются в частном строительстве. Такой фундамент с ростверком из бетона или без него отлично подходит для возведения малоэтажных зданий. Он без проблем выдерживает вес небольшого кирпичного или деревянного дома, подсобных сооружений из пенобетона и каркасных хозяйственных построек. Основа с металлическими опорами проста в установке, надежна и доступна по цене.
Недостатки
Несмотря на многочисленные плюсы, такие опоры все же имеют и минусы, и в первую очередь – это меньший ресурс, нежели у бетонных элементов аналогичного назначения. Этот недостаток вызван тем, что металлические опоры подвержены коррозии, которую провоцирует влажность почвы. К тому же нередко можно столкнуться с откровенно некачественным товаром, выпущенным недобросовестным производителем, и от этого никто не застрахован. Экономия на материалах, применение сварки, отсутствие антикоррозийной обработки приводят к тому, что столь важный несущий элемент быстро разрушается.
Один из недостатков конструкцииСколько смогут прослужить трубы, напрямую зависит от марки и толщины металла, степени обработки и состава антикоррозийного средства, качества шва в местах сварки, состава и водонасыщенности грунта. Выбрать действительно качественный товар можно руководствуясь сопроводительными документами:
- сертификатами;
- паспортами;
- протоколами производственных испытаний.
Неправильная эксплуатация, неверно подобранный диаметр опор, некорректно рассчитанный вес постройки или погрешности монтажа уменьшают ресурс изделия на несколько лет. К примеру, вы одновременно используете металлические сваи в качестве опор и заземлителя, но в случае аварийного обрыва нулевого проводника и утечки тока через стальной конус коррозийный процесс многократно усилится, и в первую очередь это произойдет в области сварного шва. Если рядом с участком, в пятидесятиметровой зоне, присутствуют электроподстанции, сотовые ретрансляторы, железнодорожные полотна, а грунт содержит большое количество влаги, свайно-винтовой фундамент будет постоянно подвергаться вредоносному воздействию (блуждающие токи, колебания грунта).
Типы лопастных свай
Винтовые сваи бывают двух типов: сварные и литые оцинкованные типа шуруп, а разделяются они в зависимости от метода интеграции наконечника.
Сварной наконечник
В первом случае мы имеем дело с эконом-вариантом, изготовленным из трубы и приваренной к ней винтовой лопасти. Часто подобные изделия бывают некачественными, так как их можно запросто изготовить кустарным способом, соответственно, и цена на них подозрительно низкая. Именно такие виды винтовых свай вызывают массу недовольных отзывов, что и неудивительно, ведь они портят экофундамент из бетона и служат мало.
Экономный вариант Малейшая погрешность во время сваривания лопасти и трубы приведет к тому, что во время завинчивания в плотном грунте свая отклонится от вертикали. В худшем случае лопастные изделия типа шуруп разрываются в месте сварочного шва. Естественно, устойчивость дома будет нарушена и рано или поздно он перекосится или просядет.
При ручном закручивании вы отчетливо почувствуете отрыв: несущий элемент будет с особой легкостью проворачиваться, но в землю так и не уйдет. Гораздо опаснее то, что низкосортная опора со временем деформируется подобным образом из-за ржавчины или повреждения шва. После разрыва между трубой и наконечником вся нагрузка неравномерно перейдет на соседние сваи, отчего под ростверком появится проседание, и дом приобретет статус аварийного.
Если уже и использовать дешевые экземпляры с приваренным наконечником, то только для монтажа ограждений и времянок.
Начиная строительство дома, для своего же блага интересуйтесь у подрядчика, какие опоры, литые или сварные, он использует в своей работе.
Литой наконечник
Литые оцинкованные наконечники производятся по специальной технологии из качественной стали, благодаря чему конструкция сваи получается цельной. Тело таких опор составляют оцинкованные трубы с приваренным стальным наконечником. Лопастные элементы данного вида, диаметр трубы у которых равен 108 мм, длина составляет 2,5 м, а толщина металла соответствует 4 мм, имеют вес в 35 кг при несущей способности до 6 тонн. Их цельнолитые наконечники имеют толщину основания 13 мм (диаметр 300 мм, в отличие от сварных – 5 мм) и отличаются геометрической точностью. Литые оцинкованные винтовые сваи для бетона дороже сварных на четверть, что объясняется большей надежностью и гораздо лучшими качественными показателями.
Надежный вариантЕсли вы хотите выбрать действительно надежную опору, обратите внимание на литые оцинкованные изделия, у которых ствол покрыт полимерным составом. Здесь необязательно наконечник должен быть обработан антикорром, так как вследствие трения о грунт при ввинчивании полимер может стереться до самой металлической основы, да и плотные слои грунта практически не содержат кислород, так что о коррозии можно не волноваться много лет.
Оцинкованная опораСтальные винтовые сваи типа шуруп, усиленные литым наконечником, надежны, они плавно и легко погружаются в сложный мелкокаменистый грунт, а экофундамент с их применением послужит долговечной и качественной опорой для постройки не одно десятилетие. Специалисты отмечают, что при правильном монтаже и корректной эксплуатации фундамент из бетона, вес которого опирается на усиленные конусы, способен простоять более века.
Покупая оцинкованные винтовые сваи типа шуруп с цельнолитыми наконечниками, также не теряйте бдительности, ведь сейчас подделки и брак буквально заполонили строительный рынок
Долговечные опорыДаже хорошо залитый экофундамент из бетона не выдержит вес дома, если опоры будут бракованными. Ни в коем случае не игнорируйте спецтехнику, контролирующую силовой момент завинчивания, а также потрудитесь после установки испытать под давлением винтовые сваи по всем правилам с соблюдением технологии.
Напоследок хотелось бы отметить толстостенные сваи, созданные на основе насосно-компрессорной трубы. Именно они могут составить конкуренцию изделиям с литым наконечником. Характеристика их качества высока, что свидетельствует о надежности и долговечности. Ствол такой опоры имеет толщину до 7,5 мм – аналогичные трубы широко используют в газовой отрасли, ведь они абсолютно не подвержены коррозии и имеют огромный ресурс.
Трубы для промышленных объектовТеперь, когда мы рассмотрели популярные виды винтовых свай, которые служат опорой для бетона, известна их стандартная длина, вес, который они способны выдержать, осталось рассчитать их количество и выбрать диаметр в соответствии с будущей постройкой, после чего можно приступать к строительству.
domzastroika.ru
Какие виды винтовых свай выбрать для фундамента?
Статья написана при поддержке производителя БАУ ГРУПП.
Винтовые сваи представляют собой разновидность опор, углубляемых в землю посредством завинчивания. Такие конструкции значительно облегчают процесс создания фундамента, поскольку не требуют масштабных подготовительных работ. Виды винтовых свай достаточно разнообразны и позволяют подобрать подходящие в каждом индивидуальном случае.
Когда используют винтовые сваи?
Винтовые сваи представляют собой достаточно простую конструкцию. Их основу составляет длинная стальная труба, на одном конце которой располагаются лопасти, от одной до нескольких единиц. При этом длина, диаметр, толщина, как у самой трубы, так и у лопастей, могут быть различными. Сваи вкручиваются в грунт так, чтобы глубина погружения должна быть не менее 1,5 метров. Чем сложнее рельеф земляного участка, тем больше должен быть этот показатель. Верхние части конструкции впоследствии обрезаются.
Фундамент бревенчатого дома на винтовых сваяхВинтовые сваи используются для строительства сооружений различного характера. Это могут быть:
- Малоэтажные индивидуальные жилищные объекты, а также бани, дачные дома;
- Капитальные сооружения и каркасные дома;
- Пристройки к существующим объектам. Это могут быть веранды или террасы;
- Опоры для сетей электропередач, освещения, рекламных щитов;
- Складские помещения, гаражи и ангары;
- Высотные мачты;
- Гидротехнические объекты;
- Здания промышленного назначения, например, теплицы.
К более мелким объектам, при установке которых используются винтовые сваи, относятся:
- Различного рода ограждения, заборы, настилы, лестницы;
- Внутридомное оборудование, например, печи;
- Пешеходные мостики.
Более того, их применяют для укрепления фундаментов сооружений, находящихся в аварийном состоянии или во время борьбы с оползающим грунтом. Такие сваи также удобно использовать для временных сооружений. А вот в качестве заземления их применять нельзя. В противном случае электрический ток усилит риск появления коррозии, что значительно отразится на качестве сварных швов.
Какие бывают винтовые сваи?
Разновидностей винтовых свай для фундамента достаточно много, поэтому прежде, чем приступать к работе, стоит ознакомиться какой тип будет наиболее подходящим в том или ином случае.
Как было сказано выше, винтовые сваи представляют собой металлическую трубу, оснащенную с одной стороны конусом и лопастями. Диаметр ее может варьироваться от 57 до 327 мм. Наиболее популярным размером в строительстве считается 108 мм.
Конструкция сваиВ зависимости от конфигураций, всего выделяют 3 основных типа конструкций:
- Классический. Обладает одной широкой лопастью и подходит для сооружения облегченных построек. Такой тип также часто используется для ручной подготовки основания будущей конструкции;
- Обладающий несколькими лопастями. Они располагаются на разных уровнях трубы, в связи, с чем могут обеспечивать повышенное сцепление с землей. Такой тип можно использовать для боле масштабных построек без риска уменьшения прочности;
- Узколопастный. Помимо того, что у такого вида конструкции лопасть заужена, на нем также имеются многовитковая нарезка. За счет такого строения, данные сваи используются в условиях очень плотных пород и каменистых скал.
Виды винтовых свай также могут различаться имеющимися на них наконечниками. Они могут быть сварными или литыми. Последние отличаются повышенной прочностью и более дорогой за счет этого ценой. Их используют для крупных капитальных сооружений и для почв в условиях вечной мерзлоты. В обычных случаях хорошо со своей функцией справляются и более доступные по цене сварные винтовые сваи.
Фирмы-производители выпускают сваи под собственными сериями и названиями. Группа компаний Bau представляет ассортимент, состоящий из двух основных серий.
- Серия FM. Включает в себя модели, длиной от 1400 до 3500 мм. Диаметр при этом может быть: 76, 89, 114 мм. Все сваи в данной серии обладают фланцевым соединением в верхней части трубы. Это позволяет исключить дополнительные сварочные работы при монтаже каркаса сооружения.
Серия FM 24 узнать подробнее- Серия Т. В данной серии представлены винтовые сваи, длина которых варьируется от 550 до 3500 мм. Вариантов диаметра в данном случае, больше: 76, 89, 114, 325 мм. Такие сваи используются при конструкции фундамента небольших объектов. Это могут быть уличные опоры, столбы, рекламные щиты, беседки или террасы.
Серия T узнать подробнееЦены на сваи варьируются в зависимости от их назначения и размеров.
Как выбрать подходящие винтовые сваи?
Как видно, нет единого ответа на то, какие выбрать сваи. Модель в первую очередь определяется в зависимости от цели их дальнейшего использования, а также от условий грунта земельного участка.
Но существует ряд общих критериев, которые необходимо учитывать при выборе:
- Изделия должны быть сделаны из качественной стали, которая используется не вторично и не имеет повреждений;
- Сваи должны быть обработаны антикоррозийными средствами;
- На самом стержне не должно быть заметных швов от сварки;
- Все лопасти, не зависимо от их количества, должны иметь симметричную форму;
- Размеры лопастей должны быть не менее следующих показателей: диаметр – 30 см ми более, толщина – 0,5 см и более.
Винтовые сваи должны быть сделаны из качественной сталиЕсли говорить о выборе наконечника, то стоит знать, что каждый из них имеет свое преимущество. Сварной вид лучше выбирать, если необходимо обеспечить максимальную защиту объекта от опрокидывания. Но для сложных почв и масштабных построек лучше остановить выбор на литых. Их уровень прочности позволяет выдерживать очень большой объем нагрузки.
В целом, все части свай должны внушать доверие в их прочности. Лучше всего приобретать продукцию проверенных фирм-производителей для того, чтобы быть уверенным, что конструкции прошли все необходимые этапы обработки. Так помимо нанесения на них средства, препятствующего образованию коррозии, они должны пройти процедуру очистки пескоструйным аппаратом. Производитель должен быть готовым предоставить всю необходимую документацию, подтверждающую качество товара.
Срок службы винтовых свай зависит не только от использованных материалов, сварочных швов, толщины изделия, но и от правильности их эксплуатации. При верном монтаже конструкций, можно рассчитывать на их долгую и верную службу.
Преимущества винтовых свай
Широкую популярность данный вид опоры получил за счет того, что может использоваться даже на участке со сложным грунтом. Например, если земля, предназначенная под строительство, характеризуется водонасыщенностью, то можно ожидать, что строение на ней будет подвергаться повреждениям за счет изменения уровня грунта. Происходит этот процесс под воздействием резких перепадов температуры. Использование винтовых свай помогает решить эту проблему, так как их лопасти в буквальном смысле вкручиваются в землю, подобно шурупам. Использовать их можно не только для участков с повышенным уровнем грунтовых вод, но для следующих видов:
- Многолетнемерзлых;
- Подверженных процессу пучения;
- Торфяных;
- Со слабой рыхлой почвой.
Использование винтовых свай на участках со слабой рыхлой почвойИ даже неровный рельеф местности не становится препятствием для использования винтовых свай.
Дополнительными преимуществами данного вида материала можно считать:
- Простой монтаж, не требующий сложных подготовительных и земляных работ;
- Его применение не зависит от погодных условий. Могут монтироваться в любое время года и даже при наличии осадков;
- Не требует дополнительных материалов, таких как арматура или опалубка;
- Сжатые сроки строительных работ. Простой монтаж может занять всего пару часов;
- Разнообразие видов, позволяющее подобрать подходящие по качеству и стоимости сваи в каждом индивидуальном случае;
- Позволяют в любой удобный момент достраивать объект. При этом в замене проекта нет необходимости.
В зависимости от масштаба строительства, применяются две технологии установки: вручную или с использованием техники. В последнем случае применяются достаточно мобильные не громоздкие устройства.
Одним из самых главных преимуществ выбора винтовых свай является тот критерий, что строительные работы можно продолжать сразу же после их установки.
Они не требует временного ожидания, как например, при создании бетонного фундамента.
stroypomochnik.ru
особенности конструкции, монтаж, плюсы и минусы
За последние годы в малоэтажном строительстве стали использовать фундамент на винтовых сваях. Различные виды винтовых свай отлично себя показали, и сегодня их используют очень часто. Эта конструкция отличается высокой надежностью, отличными характеристиками. И это не все преимущества таких оснований.
В строительстве промышленных объектов эта технология применяется еще с 19 века. В индивидуальном строительстве применять сваи стали лишь около 15-20 лет назад. Многие до сих пор настороженно относятся к опорам этого типа. Многих людей волнует срок службы такого основания, надежность системы, а еще возможности по отделке.
Когда актуальны такие основания
Если строительная площадка отличается высоким уровнем грунтовых вод, если в зимнее время почва начинает пучиниться, тогда свайный фундамент это то, что нужно. В холодное время почвы могут подниматься. Если же усилие на опоры ниже, чем сила подъема почвы, тогда основание еще поднимется. Весной этот грунт осядет, что приводит к проседанию здания. Эти процессы редко проходят относительно равномерно, поэтому могут образовываться трещины. Стоит учесть, что монтаж основания ниже уровня промерзания грунтов не защитит здание от пучения грунтов.
Варианты свай
Решить эту проблему можно лишь при помощи свайной технологии. Сегодня существуют разные сваи. Их применяют на участках, где грунт не обладает плотностью, на торфяных площадках, а еще там, где грунт промерзает достаточно глубоко.
Что такое винтовая опора
Это труба, чаще стальная. Она с одной стороны оснащается острым наконечником и лопастью в форме спирали. Это такой большой саморез для грунта. Эта лопасть позволяет значительно снизить давление на грунт, а также позволяет исключить выдергивание сваи в период пучения почвы. Так, шнек или же винтовой наконечник – это основной элемент, которым и определяется надежность таких оснований.
При строительстве малоэтажных частных домов применяют сваи размером 108 мм/300 мм, где первая цифра — это диаметр ствола, а вторая – размер лопасти. Такая металлическая опора может иметь несущую способность от 2 до 9 тонн при условиях подходящего грунта.
Нужно сказать, что фундамент с применением такой технологии отлично удерживается в любом грунте и очень эффективно оберегает постройку от малейших деформаций. Особое расположение и конструкция лопасти позволяет этой опоре очень активно выдерживать различные процессы.
Винтовая опора
Лопасть работает так, что при монтаже почва не рыхлится, а еще более уплотняется. В конце монтажа основания происходит скрепление посредством древесины либо бетона. Популярность этой технологии оправдана. Уже многие смогли оценить все преимущества такого фундамента. А под разный грунт существует своя опора.
Какие бывают сваи
Различают несколько видов этих изделий. Это:
- литые изделия;
- сварные сваи.
Сварная опора — это труба диаметром от 57 до 325 мм или более. С одной стороны – острый конус и лопасть. Сталь имеет свойство коррозировать, поэтому изделие покрыто защитными составами. Непосредственно лопасть и сам конус производятся при помощи резки с применением плазменной технологии. Эти детали отличаются точностью изготовления и качеством обработки. Есть и более крупные опоры. Их используют преимущественно на промышленных объектах. Для частного строительства популярен размер 108 мм.
В свою очередь классификация винтовых свай предусматривает несколько типов сварных изделий:
- Для устройства фундамента на каменистых почвах – обеспечивает отличное сцепление с почвой.
- В малоэтажных частных домах открытого типа – это базовая деталь с круглыми лопастями под обыкновенный тип грунта.
- Для небольших строений с закрытым наконечником. Здесь лопасти более крупных размеров. Предназначены под любые грунты.
Сваи винтовые
Литое изделие используют в стандартном размере — 108 мм. Данная опора имеет значительную степень прочности. Цены на такие опоры значительно выше, чем на сварные, однако эти разновидности винтовых свай имеют множество достоинств. Это необыкновенная прочность, опоры изготовлены из стали, более надежны.
Литые изделия тоже делятся на типы:
- для монтажа на талых почвах или же обводненных;
- для почв в состоянии вечной мерзлоты;
- для частного малоэтажного строительства.
Что лучше: литая либо сварная опора?
Сварные основания препятствуют опрокидыванию или же выдергиванию основания. Они применимы для тех построек, где основание испытывает особенно значительные нагрузки по горизонтали.
Литые опоры предназначены для тех же целей, что и сварные. Однако, литая деталь выдерживает значительно больше нагрузки. Их применяют на наиболее ответственных объектах. Эта конструкция выполнена с максимальной точностью, что увеличивает надежность и эффективность изделия. В то время как сварная опора не подходит для сложных почв, литое изделие не боится ни камней, ни мусора. Ничто не способно повредить литую лопасть и наконечник.
Монтаж свай
Так, сравнение винтовых свай показывает, что оба вида одинаково хороши. В случае со строительством коттеджных домов можно применять и тот и другой вид. Но если необходимо соорудить нечто серьезное, инженерное – тогда стоит отдать предпочтение литой свае. Возможно, при монтаже фундамента на литых опорах и потребуется приложить большее усилие, но это не недостаток, а, скорее, плюс.
Плюсы и минусы
Среди плюсов можно выделить высокую скорость монтажа и возведения базовой части постройки. Такое основание максимально устойчиво к различным зимним движениям почв. Такие системы можно смело применять даже на самых сложных рельефах и даже на насыпном грунте. Сваи изготавливают на заводе в промышленных масштабах, так что фундамент на них обойдется не слишком дорого. Работы по укладке такой системы можно полностью выполнить за пару дней.
В отличие от довольно популярных ленточных основ, эти основания можно любое время модернизировать, например, для создания пристройки. Винтовые сваи это — отличная вентиляция подпольного пространства. С ленточной конструкцией это исключается. Такой тип системы предоставляет удобный доступ снаружи, что облегчает ремонт и обслуживание. Монтаж можно производить даже зимой – сваю очень легко вкрутить.
Также кроме достоинств есть и недостатки. Это более низкий, в сравнении с бетонными опорами, ресурс. Это можно объяснить повышенным воздействием коррозии во влажных почвах. Еще срок службы сильно зависит от марок сплава и толщины трубы. Качество сварных швов имеет высокое влияние на общий ресурс.
Сваи оправданы лишь при наличии у производителя документации, которая может подтвердить качество продукции. Это могут быть различные сертификаты, паспорта, акты испытаний. Кроме этого, к недостаткам можно отнести возможное уменьшение срока эксплуатации из-за неправильного использования изделия. Так, нельзя применять изделия в качестве заземления. Если через эту стальную трубу пойдет электричество, тогда это усилит коррозию. Первым делом повредятся сварные швы.
В целом, ресурса должно хватить надолго. Одно из старейших сооружений – причал, был создан на основе такой же технологии. Он стоял более 150 лет. Его демонтировали из-за того, что упал уровень воды.
Но, если соблюдать технологию и все правила использования, такие основания являются одними из лучших и долговечных для коттеджа, дачи или частного небольшого дома.
Монтажные работы
Работа по монтажу предполагает наличие специальной техники. Однако, можно обойтись и без нее. Также перед началом работ нужно выполнить токосъему и разметку. Далее, все работы сводятся к вкручиванию этих изделий в грунт. Затем металлические трубы обрезаются под необходимый уровень. Далее – остается только забетонировать стволы и установить ростверк или оголовки.
Если диаметр детали составляет до 300 мм, а длина ее не более 3 метров, то ее вполне реально установить вручную. Для этого нужно провести расчистку площадки. Чтобы работать вручную, для начала следует организовать лунки под размер диаметра ствола в полметра глубиной. Большая глубина не требуется.
Для установки стандартной детали потребуется два человека и лом или кусок арматуры. Вначале нужно вставить лом в отверстие в верхней части. Затем, следует проверить уровень, чтобы изделие стояло вертикально ровно. И теперь осталось только вкрутить деталь по часовой стрелке.
Эта технология предусматривает много труда, но и изделия должно быть высококачественные. Плохо сваренная опора не сможет быть установлена максимально точно. Также не стоит завинчивать опоры на одну глубину.
После установки следует обрезать детали по уровню и залить их бетоном. Это позволит увеличить прочность и надежность, а еще защитить от коррозии полость ствола. Для труб со стенкой в 4 мм выполнять бетонирование очень рекомендуется.
nafundamente.ru
Виды винтовых свай, область применения
- Монтаж фундамента
- Выбор типа
- Из блоков
- Ленточный
- Плитный
- Свайный
- Столбчатый
- Устройство
- Армирование
- Гидроизоляция
- После установки
- Ремонт
- Смеси и материалы
- Устройство
- Устройство опалубки
- Утепление
- Цоколь
- Какой выбрать
- Отделка
- Устройство
- Сваи
- Виды
- Инструмент
- Работы
- Устройство
- Расчет
Поиск
Фундаменты от А до Я.- Монтаж фундамента
- ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
Фундамент под металлообрабатывающий станок
Устройство фундамента из блоков ФБС
Заливка фундамента под дом
Характеристики ленточного фундамента
- ВсеВыбор типаИз блоковЛенточныйПлитныйСвайныйСтолбчатый
- Устройство
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
Устранение трещин в стенах фундамента
Как армировать ростверк
Необходимость устройства опалубки
Как сделать гидроизоляцию цоколя
- ВсеАрмированиеГидроизоляцияПосле установкиРемонтСмеси и материалыУстройствоУстройство опалубкиУтепление
- Цоколь
- ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство
Отделка фундамента камнем
Выбор цокольной плитки для фасада
Что такое цоколь
Как закрыть винтовые сваи
- ВсеКакой выбратьОтделкаУстройство
- Сваи
fundamentaya.ru
Винтовые сваи — плюсы и минусы, характеристики, устройство
Фундамент дома – один из самых сложных и дорогостоящих элементов его конструкции. Одновременно с этим процесс его создания очень длителен – в большинстве случаев это лимитирующая стадия строительства. К сожалению, не редки случаи, когда недобросовестные застройщики идут на сознательное нарушение технологий и норм, чтобы поскорее закончить фундамент и перейти к следующим этапам работы. Зачастую на это их толкают и сами заказчики, которым кажется, что на стройплощадке слишком долго ничего не происходит. Чрезмерная спешка на данной стадии приводит к тому, что в скором времени у жильцов нового дома возникают проблемы – фундамент проседает, и, как следствие этого, вся конструкция начинает медленно разрушаться.
Возможна ли здесь золотая середина? Можно ли быстро смонтировать прочный и надежный фундамент? Оказывается, возможно. На помощь в данном случае приходят винтовые сваи. Для создания фундамента на винтовых сваях требуется не один-два месяца, а всего лишь пара дней.
Почему же подобные сваи до сих пор не применяют повсеместно? Почему новые дома не растут столь же быстро, как грибы после дождя? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать не только плюсы, но и минусы винтовых свай для фундамента, иметь представления о том, какие ограничения их применения существуют. Помните, что возведение фундамента – дело очень ответственное, и при выборе проектного решения полагаться стоит в первую очередь на собственные знания, а не на рекламные заверения производителей, обещания строителей или примеры соседей и знакомых.
История появления винтовых свай
История винтовых свай насчитывает без малого два столетия. Переворот в области свайного фундаментостроения удалось совершить талантливому ирландскому инженеру Александру Митчеллу. В 1833 году он запатентовал «винтовые сваи Митчелла», которые можно было устанавливать в подвижных грунтах, таких как песчаное дно водоема или илистая отмель.
Первым крупным сооружением, возведенным на подобных сваях, стал маяк Maplin Sand, построенный в устье Темзы уже в 1838 году. Его фундамент представлял собой девять свай с винтовыми наконечниками диаметром 120 см, закрученных в грунт на глубину около 7 метров. В последующие годы под руководством Митчелла было возведено еще несколько маяков по всей территории Англии. Некоторые из них сохранились в неизменном виде до сегодняшних дней.
В середине XIX века с применением свай Митчелла были построены более чем 150 маяков в Северной Америке, волнорез в Портленде, эстакада и мосты в Бомбее, железная дорога в Бароде, пирс в Мадрасе и множество других важных объектов.
В России о винтовых сваях узнали лишь во второй половине XIX века. Русские инженеры быстро оценили все преимущества этого изобретения, особенно при работе в условиях вечной мерзлоты северных районов страны или слабых, заводненных грунтов прибрежных территорий. Очень скоро винтовые сваи стали широко применяться при строительстве инженерных сооружение военного назначения (рамно-винтовая опора для скоростного возведения фундаментов разборных мостов используется нашими военными до сих пор), а позднее и в гражданском строительстве.
Стальные винтовые сваи активно используются по всему миру и сегодня. К их помощи прибегают там, где необходима большая скорость возведения фундамента: при установке различного вида опор, развертывании насосных и буровых станций, прокладке трубопроводов, строительстве временных городков для рабочих и т.д. Наибольшим спросом данная продукция пользуется у нефте- и газодобывающих компаний, у военных и промышленных строителей, у компаний, выполняющих восстановительные работы. Строительные организации, занимающиеся возведением жилых домов, в этом списке присутствуют, но далеко не на лидирующих позициях. Конечно же, фундаменты на винтовых сваях для зданий жилого назначения возводят, но в большинстве случаев речь идет о строительстве в труднодоступных районах либо районах со сложным грунтом, о ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, о закреплении построек на склонах.
Конструкция и характеристики винтовых свай
Что же собой представляют винтовые сваи, столь быстро завоевавшие популярность у строителей всего мира? Какие их разновидности существуют? На какие характеристики винтовых свай следует обращать внимание в первую очередь?
Винтовая свая состоит из ствола и расположенной на ее конце лопасти. Благодаря последней, данный тип свай заглубляется в грунт путем ввинчивания, а не забивания.
1. Труба. 2. Оголовок, который крепится к верхней части сваи. 3. Спиралеобразная лопасть. 4. Антикорозионное покрытие. 5. Технологическое отверстие для постановки стержня.
Существует несколько разновидностей стальных винтовых свай. Выбор в пользу того или иного вида осуществляется на основании анализа особенностей грунта на данном участке и предполагаемой нагрузки на фундамент. Зачастую даже на одном объекте используются разные виды свай, что позволяет равномерно распределить нагрузку.
Тип наконечника винтовой сваи
Наконечники винтовых свай, служащие для облегчения их погружения в грунт, могут быть сварными или литыми.
Винтовая свая со сварным наконечником.
Литые наконечники существенно дороже, и их применение оправдано лишь в случае работы с особенно плотными грунтами, в том числе вечномерзлыми, а также содержащими крупные включения природного или техногенного происхождения. Прочный литой наконечник при ввинчивании сваи легко разрушает препятствия на своем пути и не деформируется при этом.
Винтовая свая с литым наконечником.
Количество лопастей
По количеству лопастей винтовые сваи делятся на одно- и многолопастные (количество лопастей на одном стволе в некоторых случаях может достигать шести штук). Первые предназначены исключительно для плотных грунтов с малой подвижностью.
Однолопастная винтовая свая.
Вторые более универсальны, хотя главное их назначение – слабые грунты с малой несущей способностью, поскольку многолопастные сваи устойчивее к различным видам нагрузок – выдергивающим или, наоборот, вдавливающим, а также горизонтальным. Максимальной эффективности многолопастных винтовых свай можно добиться, правильно подобрав количество лопастей, оптимальное расстояние между ними, их шаг и угол наклона.
Двулопастная винтовая свая.
Размер лопастей
По размеру лопастей винтовые сваи делятся на широколопастные (диаметр лопастей как минимум в полтора раза превосходит диаметр ствола) и узколопастные. Широколопастные сваи благодаря увеличенной площади опирания очень эффективны в слабых грунтах.
Широколопастные винтовые сваи.
У узколопастных же своя специализация – особо плотный или сильно промерзший грунт («ввинтить» в такой грунт широколопастную сваю невозможно из-за сильно увеличивающегося риска сломать или деформировать лопасти). Диаметр лопастей винтовой сваи согласно международному стандарту ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) может варьироваться от 200 до 350 мм.
Узколопастные винтовые сваи.
Толщина металла винтовой сваи
Важнейшей конструкционной характеристикой винтовой сваи является толщина металла, из которого изготовлены стенки ее ствола. Расчет необходимой толщины делается на основании не только предполагаемой нагрузки на сваю, но и условий ее эксплуатации. Дело в том, что уменьшение толщины стенок сваи вследствие коррозионных процессов в конечном итоге приводит к сокращению срока ее службы. Согласно вышеупомянутому стандарту ICC AC358 минимальная толщина стенок ствола сваи должна составлять 8 мм в нейтральном грунте и 9.5 мм в грунте с повышенной химической активностью.
Отечественные инженеры, разумеется, тоже осознавали важность такого параметра, как толщина металла, используемого для изготовления винтовых свай. В справочнике «Сваи и свайные фундаменты», выпущенном в СССР в 1977 году, утверждалось, что ствол сваи должен быть изготовлен из бесшовной трубы, произведенной методом горячего проката, с толщиной стенок не менее 10-14 мм. Однако в современном российском строительном стандарте СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» такой параметр, как толщина стенок ствола винтовой сваи, вообще не рассматривается и не нормируется.
Строить предположения о том, почему так произошло, мы здесь не будем, важно следствие. Очень многие отечественные производители пользуются отсутствием жестких требований к конструкции стальных свай в российских стандартах и осознанно игнорируют стандарты международные. Стремление получить максимальные прибыли ведет к потере качества.
У большинства винтовых свай, производимых в нашей стране, толщина стенок не превышает 3-4 мм. При этом изготавливаются они из сварных труб, обладающих пониженной коррозионной стойкостью. Да и качество защитного антикоррозионного покрытия, как правило, желает лучшего: зачастую оно «обсыпается» уже при транспортировке свай.
Конечно же, в России умеют производить (и не только умеют, но и производят!) сваи, качество которых соответствует всем требованиям международного стандарта ICC AC358. Однако из-за своей высокой стоимости они в большинстве случаев не выдерживают конкуренцию с обычными железобетонными сваями, устанавливаемыми в заранее пробуренную скважину.
Следует принимать во внимание толщину металла не только ствола сваи, но и ее лопастей. При строительстве временных или легких объектов допустимо использовать сваи с лопастями тоньше 5 мм. При возведении крупных сооружений, рассчитанных на длительную эксплуатацию, международный стандарт рекомендует применять сваи, толщина лопастей которых составляет 9.5-12.5 мм.
Защитное антикоррозионное покрытие
Для снижения влияния коррозионных процессов на прочностные характеристики стальной сваи, устанавливаемой в агрессивном грунте, не только увеличивают толщину ее стенок, но и наносят дополнительное защитное покрытие. Наиболее часто используемыми способами антикоррозионной защиты стальных свай являются оцинковка и нанесение специального полимерного (полиуретанового, эпоксидного и т.д.) покрытия. Согласно ICC AC358 толщина защитного полимерного слоя должна быть не меньше 400 мкм.
Достоинства фундамента на винтовых сваях
Скорость монтажа
Высокая скорость монтажа – пожалуй, самое главное достоинство винтовых свай, ведь в строительном бизнесе время ценят как ничто другое. Винтовая свая готова к эксплуатации сразу же после установки. Даже бетонирование внутреннего просвета свайного ствола не приводит к вынужденному простою на стройплощадке: ждать набора бетоном марочной прочности нет никакой необходимости, поскольку нагрузка на сваю в первую очередь воспринимается ее стальной оболочкой.
Низкий уровень шума при обустройстве фундамента
Низкий уровень шума при монтаже является главным преимуществом винтовых свай перед забивными. Процесс забивания последних в грунт сопровождаются не только шумом, но и вибрациями. Вибрационные воздействия на грунт могут нанести вред различным сооружениям, находящимся в непосредственной близости от места проведения работ.
Невысокая цена
Низкая стоимость фундамента на винтовых сваях в сравнении со стоимостью всевозможных разновидностей железобетонных фундаментов достигается в первую очередь за счет существенного снижения объема земельных работ.
Способность противостоять различным выдергивающим нагрузкам
Эта способность обусловлена наличием у винтовых свай лопастей. Именно благодаря своим лопастям эти сваи могут устанавливаться на неровных площадках (а значит, прекрасно подходят для строений, расположенных на склонах) и под любым углом к вертикали.
Нет необходимости доставать большой объем грунта
Незначительный объем грунта, вымещаемого при установке винтовых свай, позволяет вести работы вплотную к уже существующим постройкам.
Могут применяться в различных условиях
Погодно-климатическая неприхотливость винтовых свай выражается в том, что они могут эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне температур, не боятся подъема грунтовых вод и набухания грунта, а значит, и не требуют обязательного осушения участка, где ведется строительство.
Возможность повторного использования
Одной из областей применения винтовых свай является возведение временных сооружений. После того как такая постройка закончит выполнять свои функции и будет демонтирована, винтовые сваи могут быть извлечены из грунта и при необходимости использованы повторно.
Стоит заметить, что всеми этими достоинствами обладают лишь промышленно произведенные винтовые сваи, качество которых соответствует Международному строительному стандарту ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.
Недостатки фундамента на винтовых сваях
Применение винтовых свай имеет целый ряд ограничений, о которых многие производители, к сожалению, стараются умалчивать. В условиях, когда компании, занимающиеся монтажом фундаментов, легко идут на нарушение технологических норм, вам, как заказчику, нужно иметь хотя бы общее представление о том, в каких случаях использовать винтовые сваи нежелательно или вовсе недопустимо.
Невозможность применения в районах с сейсмической активностью
Возведение строений на фундаментах из винтовых свай допускается только в районах с отсутствующей или, в пределе, с умеренной сейсмической активностью.
Невозможность использования в грунтах вызывающих быструю коррозию металла
Стальные винтовые сваи не следует использовать в грунтах с электрическим сопротивлением меньше 10 Ом*м, в грунтах с pH менее 5.5, а также в грунтах с высоким содержанием органических соединений. Причиной данных ограничений является высокая скорость электрохимической коррозии стали при данных условиях. Ответственный застройщик, которому небезразличен вопрос долговечности возводимого им сооружения, перед принятием решения об использовании стальных винтовых свай просто обязан определить все необходимые характеристики грунта на данной стройплощадке. При отсутствии возможности определить агрессивность грунта следует придерживаться требований, принятых для свай, устанавливаемых в грунтах с очень высокой коррозионной активностью.
Не допускается заглубление винтовых свай в каменистый грунт
К этой же категории грунтов можно отнести отвалы шлака и полигоны для строительного мусора. Любые твердые включения способны повредить лопасти или даже ствол винтовой сваи во время ее установки.
Рекомендуется избегать использования винтовых свай на грунтах, не обеспечивающих достаточной боковой поддержки
К таковым относятся, например, торф, рыхлые пылеватые пески и т.п. Если потребность установки подобных свай в текучем грунте все же существует, необходимо либо надежно связывать их между собой, либо существенно заглублять. В соответствии с требованиями стандарта ICC AC358 винтовая свая в плотных грунтах должна заглубляться как минимум на 1.5 м, в мягких же – как минимум на 3 м.
Приведем пример: установка винтовой сваи длиной 2,5 м на участке, где на глубине 2 м залегает торфяной пласт, недопустима, так как в данном случае свая будет лишена необходимой боковой поддержки грунта.
Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай
Реклама уверяет, что фундамент на винтовых сваях способен прослужить не менее столетия. Так ли это на самом деле, или это всего лишь очередная уловка маркетологов? Практика показывает, что такое вполне возможно, ведь некоторые из маяков, возведенных еще при Митчелле, стоят до сих пор. Однако нас больше интересует судьба не какого-то маяка в далекой Европе, а маленького загородного домика где-нибудь в Подмосковье, на Урале или на берегу Енисея. Сколько простоит он, будучи возведенным на фундаменте из винтовых свай, произведенных не где-то и когда-то, а здесь и сейчас?
На основании экспериментальных данных были оценены сроки службы стальных винтовых свай в грунтах с различным электрическим сопротивлением. Согласно этим оценкам в грунте с низкой коррозионной активностью (например, сухие сланцы или сухой песок) сваи из не оцинкованного металла прослужат не менее 300 лет, а из металла с защитным покрытием – 800 лет и более. Впечатляет, не правда ли? Однако это грунт, идеальный с точки зрения способности (а точнее неспособности) вызывать коррозию металла.
Рассмотрим для сравнения другой предельный вариант. В грунтах с очень высокой коррозионной активностью (морской грунт, ил, влажная глина, торф) средний прогнозируемый срок службы стальной винтовой сваи составляет всего 30 лет (если свая изготовлена из оцинкованного металла, эта цифра увеличится до 70-75 лет).
Следует сделать одну важную оговорку. При проведении всех этих расчетов предполагалось, что свая произведена в соответствии с используемым на Западе стандартом ICC AC358, т.е. толщина стенок ее ствола составляет 8 мм. Но найти на российском рынке винтовые сваи из горячекатаных стальных труб с такой толщиной стенок практически невозможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.
Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.
В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:
- толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
- толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
- химическая активность грунта на данном участке.
Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.
Уменьшению срока службы винтовых свай способствует и широко распространенная у наших строителей практика обваривания винтовых свай связками из металлических швеллеров или уголков. Конечно, устройство подобных связок между сваями оправдано при монтаже фундамента в грунте со слабой боковой поддержкой. Однако соединение стальных свай перемычками из токопроводящего материала приводит к ускорению электрохимической коррозии металла.
Во избежание возникновения блуждающих токов, способствующих ускорению коррозионных процессов, стальные сваи не должны иметь гальванической связи друг с другом, а также с другими строительными элементами, изготовленными из стали. Для связи свай в единую систему следует применять деревянную обвязку либо металлическую обвязку, элементы которой соединены со сваями посредством хомутов, изолированных от свай диэлектрическим материалом.
Вот собственно и все, о чем мы хотели вам сегодня рассказать. Теперь вы знаете все плюсы и минусы винтовых свай и, надеемся, поняли главную мысль, которую мы пытались до вас донести. Винтовые сваи – это прекрасный выбор для создания фундамента, но использовать их можно не всегда и не везде. Определить допустимость применения винтовых свай в каждом конкретном случае под силу лишь профессионалу. Поверьте, затраты на привлечение специалиста несоизмеримо меньше стоимости устранения ошибок, допущенных в процессе проектирования и постройки фундамента.
Вам будет интересно
srbu.ru
плюсы и минусы. Советы по выбору и сфере применения
Винтовые сваи – это стальные трубы, заканчивающиеся лопастью и заостренным наконечником. Их подобно винтам вкручивают в грунт.
Важной частью сваи является именно наконечник, так как он выполняет сразу несколько функций:
- является опорной частью сваи;
- переносит нагрузку на грунт;
- препятствует вытеснению сваи из промерзшего грунта во время зимнего пучения.
С проблемой из последнего пункта чаще всего сталкиваются при строительстве легких деревянных конструкций, применяя сваи небольшой длины. Единственной возможностью избежать встречи с вспученными грунтами является заглубление фундамента дома ниже линии промерзания в регионе строительства.
Где применяют винтовые сваи?
Быстровозводимые недорогие основания для легких каркасных построек – вот где используются винтовые сваи, плюсы и минусы которых рассмотрим чуть ниже, а пока разберемся с их типоразмерами.
Под какой дом какие сваи?
Для индивидуального строительства чаще всего используют следующие типы свай: СВ89х250, СВ108х300, СВ133х350. Расшифровывается эта аббревиатура, как свая винтовая с диаметром ствола 89 (108, 133) и с диаметром винтовой лопасти 250 (300, 350).Чем меньше радиус трубы, тем меньшие нагрузки можно доверять ей. Если речь идет о легких ограждениях и мелких садовых постройках, то подойдет 76-миллиметровая свая; о верандах, беседках и кирпичных заборных столбах – 89 мм; о небольших каркасных или бревенчатых домах – 108 мм. Ну и, наконец, если запланирована постройка просторного деревянного дома или даже из пеноблока, то для такого случая нужны сваи с диаметром ствола не меньше 133 мм.
Как и все строительные материалы, имеют винтовые сваи отзывы отрицательные, но они продиктованы больше не непригодностью или ненадежностью такого вида фундамента, а неправильным применением. Любое строительство требует профессионального взгляда и как минимум консультации, а как максимум — точного детального расчета всех конструкций и нагрузок.
Винтовые сваи: плюсы и минусы
Возведение фундамента на винтовых сваях имеет много преимуществ, таких как:
- их быстро и легко монтировать, так как они не требуют предварительного бурения и бетонирования;
- заниматься ввинчиванием свай можно круглогодично;
- для них абсолютно не страшен сложный рельеф, насыпные грунты;
- они выпускаются серийно на заводах, а значит, их стоимость намного ниже, чем у традиционных видов фундамента;
- их можно многократно вкручивать и выкручивать;
- они обладают хорошей устойчивостью к зимним грунтовым пучениям.
Рассматривая винтовые сваи, плюсы и минусы этих конструкций, нельзя не упомянуть о том, что из года в год они становятся все более популярными. А иногда бывают такие ситуации, что без них и вовсе не обойтись.
В противовес всему, что сказано про винтовые сваи, минусы рассмотрим, которые они имеют по сравнению со своими бетонными «братьями»: они имеют меньший срок службы из-за подверженности коррозии во влажной среде грунта, особенно если их производитель использует некачественные материалы и методы обработки.
Вообще, срок эксплуатации свай зависит от многих параметров, которые должны соблюдаться: от толщины и марки стали, от того, насколько профессионально выполнен шов, соединяющий ствол с лопастью, от качества антикоррозийных покрытий и от минерального состава грунтов. Если есть желание приобрести качественные изделия, то необходимо требовать все паспорта, сертификаты и документы, подтверждающие проведение и результаты всех надлежащих испытаний.
В зависимости от того, как эксплуатировать винтовые сваи, плюсы и минусы могут проявиться в большей или меньшей степени. Например, если сваю использовать как способ заземления, то она скорее разрушится и заржавеет, потому то в случае обрыва нулевого проводника ток потечет непосредственно через тело конструкции. Могут получить винтовые сваи отзывы отрицательные в том случае, если дом построен в радиусе 50 метров от электростанции или вышек сотовой связи. В такой местности в грунтах наблюдается явление, именуемое блуждающим током, который ускоряет электрохимическую коррозию.
Типы винтовых свай
В зависимости от того, какие используются винтовые сваи, плюсы и минусы, отзывы о них могут разниться. Существует их 2 разновидности: со сварным наконечником и с литым (в этом случае свая представляет собой цельную конструкцию). Второй вариант дороже, но надежней, ведь сварной шов является самым уязвимым местом изделия.
Практически все отрицательные отзывы относятся именно к сварным сваям, потому что они, как правило, изготавливаются в кустарных условиях с несоблюдением стандартов и ГОСТов.
Как правильно выбрать сваи?
Использовать сварные можно в том случае, если нужно соорудить незначительные конструкции вроде ограждений и хозяйственных построек. В остальных случаях следует отдавать предпочтение литым, выполненным из оцинкованной трубы. Антикоррозийная обработка лопасти не решит проблемы, потому что во время ввинчивания трение настолько высоко, что все покрытия легко стираются.
Чтобы не разочароваться в винтовых сваях, приобретать их следует только у проверенных поставщиков, в качестве товара которых вы уверены.
fb.ru
Cвайно винтовой фундамент своими руками фото, видео
Для каждого проекта частного дома, даже типового, требуется сделать расчет своего типа фундамента. Это важно с нескольких точек зрения: во-первых, надежность конструкции основания должна соответствовать весу здания и характеристикам стройматериалов. Во-вторых, затраты на возведение фундамента очень часто превышают 30% общей строительной сметы дома, поэтому имеет смысл не строить самое прочное основание, а выбрать тот тип, который оптимально подойдет для конкретного проекта по всем параметрам, в том числе и экономическим. В-третьих, очень часто дом планируется строить без подвальных и цокольных помещений, и возводить для такого здания монолитный или ленточный фундамент просто нерационально – вполне достаточно использовать свайно винтовой фундамент своими руками.
Разновидности свайно-винтовых фундаментов
Параметры свайно-винтовых фундаментов
В индивидуальном и промышленном строительстве наиболее востребованные варианты фундаментов – это ленточный, свайный и плитный.
Свайное основание самое экономически выгодное, к тому же, его можно обустраивать на любых грунтах, в том числе на слабых, пучинистых, болотистых, и даже в вечной мерзлоте. Фундаменты на сваях имеют свою классификацию по типам свай:
- Сваи буронабивные – их производят на основе железобетона;
- Забивные опоры – их вбивают в грунт пир помощи спецтехники;
- Сваи металлические винтовые – такие опоры вкручивают (ввинчивают) в грунт вручную, при помощи электрических механизмов и оборудования, или с применением спецтехники.
Сваи забивной конструкции используются все реже, так как метод вредит густозаселенным районам, передавая вибрации от ударов стоящим рядом домам и сооружениям. В индивидуальном строительстве жилья забивные сваи применять просто неэкономно – аренда оборудования стоит очень дорого.
Как устроена винтовая свая
Поэтому на грунтах со свойствами, указанными выше, часто применяют монтаж свайно винтового фундамента, иногда –сваи буронабивные, устанавливающиеся непосредственно в скважине армированием и заливкой полости трубы, которая служит основой. Самодельный свайно винтовой фундамент возвести намного легче и быстрее.
Стальная винтовая свая – это полый цилиндр со спиралевидными лопатками на нижнем торце. Толщина стенок трубы ≈ 4-10 мм, хотя в СП 24.13330.2011, регламентирующем параметры свайных оснований, толщина стенок винтовых свай вообще не оговаривается. Рекомендуемый диаметр используется, исходя из строительной практики. Спиральные лопасти при вращении (ввинчивании) сваи заглубляются в почву и закрепляются в ней. Широкие поверхности лопастей предотвращают расшатывание и выдергивание сваи из грунта, а значит, и сдвиги здания при сезонных подвижках почвы.
Внешний вид сваи и расположение в грунте
Ручное вкручивание сваи предполагает работу нескольких человек, так как сваю нужно ввинчивать под давлением. Чтобы облегчить труд строителей, используются рычажные приспособления или насадки на электродрель. Шаг спирали определяет не только величину прикладываемых усилий, но и силу сцепления сваи с грунтом. Стандартный диаметр свай — Ø 90-140 мм. Сваи большего диаметра нужно заказывать на заводе. Существует два варианта наконечников: сварной и литой.
Свайная опора с литым наконечником — это цельнометаллическая конструкция высокой прочности. Из-за использования опок сложной конфигурации изделия стоят дороже, но дольше эксплуатируется и обладают более высокой надежностью. Самостоятельный монтаж свайно винтового фундамента с использованием литых свай ничем не отличается от установки сварных опор, кроме стоимости изделий.
Свайная труба с литым наконечником
Свайная опора со сварным наконечником имеет заостренный торец — на него электросваркой привариваются лопасти. Газосварку использовать запрещено категорически, так как швы «отпускаются» и становятся мягкими, что неизбежно приведет в деформации или отрыву лопастей. Диаметр стальной трубы при самостоятельном изготовлении сваи выбирается произвольно, как и ширина и шаг лопастей. Лопасти могут быть одинарными или двойными. Сваи с одинарным винтом стоят дешевле, но двойная более эффективно предотвращает перекос опоры, и делает конструкцию фундамента максимально надежной.
Одинарные и двойные лопасти
Использование винтовых фундаментов
Первое, что нужно сделать перед тем, как обустроить свайно винтовой фундамент под дом – исследовать строительную площадку на предмет соответствия свойств почвы характеристикам основы. Самостоятельная установка свайно винтового фундамента рекомендуется на таких почвах:
- Насыпной, супесчаный, пучинистый или болотистый грунт;
- Близкое к поверхности залегание грунтовых или подземных вод;
- Заболоченный участок;
- Фундамент в воде;
- Неровный рельеф или участок с большим уклоном.
Фундамент на наклонной площадке
Проведя исследования и расчет параметров грунта, выбирают тип строительных работ. Это следующие варианты:
- Малоэтажный частный дом, например, из бревна, бруса или на основе каркаса;
- Облегченные хозяйственные постройки типа гаража, сарая, павильона, мастерской, и т.д.;
- Усиление сложных участков на площадке;
- Установка опор под ЛЭП;
- Монтаж свай под уличные фонари и другие хозяйственные приспособления.
Характеристики свайно-винтовой основы
Винтовые стальные сваи, как и любое строительное оборудование, имеют и преимущества, и отрицательные стороны. Самодельный свайно винтовой фундамент плюсы имеет следующие:
- Высокая общая прочность фундамента и прочность отдельных стальных свай;
- Длительный (150-200 лет) срок эксплуатации;
- Дешевизна свай (особенно сварных) по сравнению с другими типами фундаментов и стройматериалов;
- Простой и быстрый монтаж опор и ростверка;
- Монтаж на участках со сложным рельефом местности, на слабых, болотистых и осадочных грунтах;
- Винтовые сваи можно использовать несколько раз для разных конструкций.
Насадка на дрель для ввинчивания свай
Быстрый монтаж свай обеспечивается следующими факторами:
- Не нужны подготовительные земляные работы – выравнивание участка, рытье котлована или траншеи;
- Не нужно арендовать строительную спецтехнику;
- Все работы можно сделать самостоятельно, особенно, если раньше вы хотя бы устанавливали обычные столбы;
- Время готовности сваи к нагрузке – сразу. Не нужно ожидать 28 суток до затвердевания бетона, потому что раствор не используется.
Есть и минусы свайно винтового фундамента:
- Защита от коррозии металла – особенно это касается нижней части сваи, находящейся в земле;
- Несущая способность опор ограничена диаметром сваи и толщиной стенок трубы;
- Нельзя устанавливать опору рядом со стенами других построек;
- Нельзя сделать подвал.
Защита от коррозии простая – нужно покрыть металлическую поверхность составами, препятствующими проникновению влаги. Дома небольшого веса создают маленькую нагрузку, поэтому второй параметр не играет особой роли.
Проржавевшая некрашеная свая
Что необходимо для расчета параметров винтовых свай и основания
В расчет входит определение сечения и длины трубы, а также расчет расстояния между сваями. Свойства грунта выясняются проведением геологических и геодезических исследований. Также можно просто вырыть яму 0,5 м глубиной, и в разрезе изучить слои грунта. При прочном грунте можно заглублять сваи на 2-2,5 метра. При слабом грунте глубина вкручивания должна быть не меньше 4 метров.
Индивидуальные застройщики пользуются изделиями Ø 108 мм. Следующий расчет – расстояние между трубами, зависящее от количества опор и от нагрузки, прилагаемой к основанию. Чтобы сделать расчет нагрузок, нужно знать параметры стройматериалов, размеры дома и размеры опор. Нагрузка от дома вычисляется, опираясь на такие данные:
- Вес перегородок, перекрытий и пола;
- Масса стен с отделочными слоями;
- Вес крыши и покрытия кровли;
- Вес слоя снега на крыше – среднегодовое значение;
- Масса мебели и бытовой техники.
Вычислить данные проще всего умножением объема предмета на плотность материала исследуемого объекта. Чтобы был запас по прочности, площади окон и дверей не вычитают, а результат умножают на 30.
Данные для расчета винтовых свай
Ввинчивание сваи спецтехникой
Работы проводятся оборудованием, которое смонтировано на автомобильном шасси. Автомобиль фиксируется на месте ввинчивания сваи аутригерами. После того, как установленная свая проверена на прочность и вертикальность монтажа, спецтехника переезжает на следующий участок. Этот механизированный метод намного быстрее ручного вкручивания.
Ввинчивание сваи вручную
Строительство свайно-винтового фундамента предполагает применение собственных физических усилий и таких инструментов, как:
- Шанцевый инструмент;
- Уровень, рулетка и болгарка;
- Лом и рычаги из труб Ø 40-50 мм;
- Молоток или кувалда;
- Ручной бур;
Вкручивание свай спецтехникой
Винтовая конструкция требует обустройства металлического или железобетонного ростверка. Кроме этих надежных стройматериалов, сваи можно обвязывать:
- При помощи деревянного бруса или клееных досок;
- Стальными швеллерами, конструкцией из двутавров или уголков;
- Для брусового или бревенчатого дома обвязка свайно винтового фундамента может делаться из первого ряда стен.
Ростверк нужен для того, чтобы нагрузка на сваи распределялась более равномерно. Свайная обвязка поможет зданию не потерять устойчивость, если одна или несколько свай деформируются или наклонятся.
Ростверк для свай
Рекомендации к установке винтовых свай
- Трубная винтовая свая не войдет в грунт абсолютно вертикально – ее нужно постоянно выравнивать, поэтому для ручного ввинчивания сваи потребуется не менее трех человек: один будет проверять уровнем вертикальность положения опоры, а остальные двое будут вращать рычаги бура. Чтобы свая не смещалась постоянно, иногда используются специальные фиксирующие устройства;
- Если при вкручивании сваи попался твердый грунт, скала или другое твердое препятствие, то поступают так: при неглубоком (≥ 1 м) погружении сваи не на углах фундамента ее можно оставить в грунте, обрезав верх до нужной высоты. Если глубина погружения меньше метра, то сваю нужно сместить. По углам фундамента все сваи должны быть вкручены на расчетную глубину;
- На сваях связывается армокаркас из стержней Ø 12-18 мм с шагом между прутьями 20-30 см по периметру ростверка;
- В выступающей над грунтом части свай сверлят отверстия для закладных для продольных стержней арматуры;
- Последний этап ввинчивания свай – бетонирование их изнутри. Заливка трубы раствором бетона добавит фундаменту прочности и надежности. Имейте ввиду – заливать полости труб совсем не обязательно, если проведены правильные расчеты и сделан запас по прочности.
rfund.ru