Свайно винтовой фундамент
В течение последних нескольких десятилетий особенную актуальность приобрело индивидуальное строительство. Один из современных вариантов, которому отдают предпочтение все больше будущих владельцев жилых домов – свайно-винтовой фундамент. Его особенности и преимущества стоит рассмотреть максимально подробно.
Общие сведения
Конструкция винтовых свай
Существуют определенные требования ГОСТа, которые относятся к сваям. Эти изделия представлены в виде специальной конструкции, состоящей из нескольких элементов:
- Рабочий ствол. При его изготовлении применяются трубы из стали, имеющие диаметр не менее 5,5 см. Толщина стенки увеличена, равна примерно 4-5 мм.
- Направляющая насадка. Это своеобразный наконечник, который изготавливается из стали или чугуна методом литья. Для усиления прочностных характеристик, упрощающих создание свайно-винтового фундамента, наконечник подвергается термической обработке.
- Винтовая спираль. Длина спирали определяется количеством имеющихся витков. Она создается из стального проката.
Изготавливается опора путем приваривания винтовой ленты к стальной трубе. В нижней части изделия фиксируется наконечник. Начало витков располагается возле насадки, а заканчивается непосредственно на теле ствола.
При изготовлении опор применяются только качественные материалы. Для сооружения фундамента лучше использовать сваи промышленного изготовления. Это обусловлено тем, что на конструкцию в последующем будут воздействовать повышенные нагрузки.
Особенности винтовых свай
Создаваемые производителями опоры различаются:
- Вариантами исполнения витков.
- Размерами рабочего ствола.
- Диаметром спиральных витков.
- Длиной применяемой винтовой ленты.
- Толщиной стали, используемой при изготовлении труб и лопастей.
- Особенностями конструкции наконечника.
Винтовая свая – это стальная труба, имеющая заостренный наконечник и специальные лопасти, с помощью которых осуществляется закручивание изделия в почву (по аналогии с шурупом или саморезом). Лопасти уменьшают нагрузку (давление) сваи на грунт в месте установки свайного фундамента, что не допускает её выдавливания из промерзшего грунта (пучение). Ключевой элемент опоры – шнек (наконечник). Он является индикатором надежности.
Свайные столбы изготавливаются 4 различных видов:
- Однолопастные винтовые. Разработаны специально для установки свайного фундамента каркасных, щитовых или иных конструкций домов облегчённого типа на нормальном грунте.
- Многолопастные винтовые. Применяются для сооружений, изготовленных из пенобетона высотой не более 1 этажа.
- Узколопастные винтовые. Предназначены для возведения относительно легких сооружений на каменном грунте. Эти опоры имеют узкие лопасти.
- Винтовые сваи для применения в условиях вечной мерзлоты. Применяются в аналогичных или схожих с узколопастными опорами условиях.
Разновидности опор, применяемых при установке свайно винтового фундамента
Сваи подразделяются по нескольким параметрам:
- По способу изготовления опоры.
- По количеству лопастей.
- По типу покрытия.
По способу изготовления опоры могут быть:
- цельнолитыми;
- сваренными.
Принципиальное отличие между ними заключается в строении наконечника. Это самый важный элемент всей конструкции. Стоит отметить, что именно наконечники претерпевают огромные нагрузки при погружении в грунт.
От того, насколько качественно изготовлен наконечник, зависит и поведение сваи при столкновении с препятствием в грунте, например, крупными камнями. Сварные наконечники в этом отношении уступают, зачастую такие изделия деформируются и выходят из строя. Цельнолитые наконечники прочнее, они способны пробить препятствие и надежно зафиксировать сваю в грунте на необходимой глубине. Именно они чаще всего используются в нашей компании при установке свайно-винтового фундамента.
По количеству лопастей опоры подразделяются на:
- однолопастные;
- многолопастные.
Однолопастные сваи имеют всего одну спиралеобразную прорезь. При вращении вокруг своей оси, свая плавно погружается в грунт. Такие опоры проще по своей конструкции, используются для мягкого однородного грунта, без уплотнений и скальных пород.
Многолопастные сваи намного мощнее и лучше «вгрызаются» в жесткий грунт с камнями или в скальную породу. Они гораздо устойчивее и лучше держатся в грунте. Благодаря большему числу опорных узлов, уменьшен диаметр ствола. Это значительно облегчает установку свайно-винтового фундамента, а конструкция получается цельной.
По типу покрытия:
- оцинкованные;
- окрашенные
Оцинкованные опоры имеют цинковое напыление, защищающее металл от коррозии. Окрашенные сваи практически ничем не защищены, краска несет только эстетическую функцию и фактически полностью стирается при ввинчивании в землю.
Какие опоры лучше использовать?
Подбор опор для частного дома осуществляется с учетом следующих особенностей:
- типа грунта и особенности местности;
- планируемой нагрузки на фундамент.
Если грунт мягкий и податливый, используются однолопастные сваи с любыми наконечниками. Когда грунт нестабильный, с уплотнениями или камнями, лучше применить многолопастные конструкции с цельнолитым наконечником. Подбирается также и длина наконечника.
От планируемой нагрузки на фундамент зависит толщина ствола будущих свай. Для частных домов используются тонкие разновидности. Установка более мощных конструкций экономически нецелесообразна.
Для строительства частного дома, как правило, используются следующие виды свай:
- ВС-108.
- ВС-89
- ВС-76.
- ВС-57.
При необходимости установки свай большего диаметра требуются большие усилия при погружении. Такие опоры обладают большой грузоподъемностью и редко используются при строительстве частных домов.
Расчет количества материала
Количество опор рассчитывается по линиям, где будут наибольшие нагрузки, и по несущей способности самой сваи. Изначально определяется количество свай по всем наружным и несущим стенам будущего строения. Расстояние между опорами не может превышать 3 метров, чем больше и тяжелее дом, тем чаще должны устанавливаться сваи.
После подсчета минимального количества свай осуществляется проверка по расчетам. Общий вес строения с учетом перекрытий, и даже мебели (берутся приблизительные величины), — вся суммарная масса – разделяется на количество опор и сопоставляется с грузоподъемностью каждой сваи.
Если нагрузка по расчетам меньше допустимой, то расчет осуществлен верно. Когда показатель больше, количество опор увеличивается. Для самостоятельного и быстрого расчета можно воспользоваться онлайн калькулятором, но лучше обратиться к профессионалам. Наша компания предлагает качественную установку свайно-винтового фундамента.
Устройство фундамента с помощью специальной техники
Это трудоемкая и сложная в техническом плане процедура, требующая профессиональных навыков и знаний. Монтаж опор осуществляется с помощью тяжелой специальной техники. Доверять работу нужно тем компаниям, которые имеют положительную репутацию среди обратившихся ранее клиентов.
На строительном участке техника подгоняется на максимально удобную позицию, фиксируется аутригерами. После детальной проверки точности измерений можно приступать к завинчиванию свай. Далее по размеченному плану завинчиваются все опоры. Спецтехника позволяет выполнить работу качественно и быстро.
Советы по монтажу
При ввинчивании велика вероятность, что свая не будет входить в грунт строго вертикально. Ее необходимо выравнивать, контролировать весь процесс. Если монтаж осуществляется вручную, нужно чтобы на объекте работали минимум три человека. Двое воздействуют на рычаг, а третий контролирует точность ввинчивания. Иногда применяются специальные приспособления для фиксирования сваи.
При выполнении работ могут возникнуть препятствия, например, большой камень или плотный слой грунта. Угловые сваи ввинчиваются на всю длину в обязательном порядке. На остальных промежуточных участках достаточно достижения глубины в один метр или более, тогда можно просто срезать верхушку сваи. Если глубина ввинчивания меньше метра, то может образоваться перекос у будущего здания.
В завершение для обеспечения дополнительной надежности сваи бетонируются, но это не обязательно для винтового фундамента. Мы используем только современную технику, способную справиться с поставленными задачами в максимально сжатые сроки.
Этапы создания
- При проведении строительных работ нужно правильно и точно разметить участок, на котором будет строиться дом. По периметру устанавливаются колышки, отмечаются места последующего введения свай. Между этими точками натягивают шнур, который отражает контур всего будущего здания. Очень важно точно все изменить и несколько раз проверить.
- На втором этапе снимается слой почвы глубиной около 15 см и диаметром, равным параметрам винтовой сваи. Работы с грунтом минимальны, без них не обойтись при строительстве свайного фундамента.
- По разметкам, сделанным на первом этапе, в землю вводятся трубы. Они будут в дальнейшем выполнять роль рычагов, позволяющих поворачивать установленные конструкции. Сваи устанавливаются перпендикулярно поверхности земли, стержень погружают в почву с запасом около 15 см.
- Следующий этап предполагает выравнивание свай по высоте. Для этого пригодится болгарка, с помощью которой срезается все лишнее.
- После того, как все замеры будут произведены и проверены, сваи нужно залить бетоном. Без этого процесса не обойтись, так как он исключает попадание влаги внутрь металлического стержня опоры. Можно использовать уже готовый состав М300, который под воздействием влажности образует крепкую массу. Заливка бетоном дополнительно укрепляет общую конструкцию.
- Как бетон окончательно затвердеет, нужно приварить еще один элемент конструкции – оголовок. После этого можно переходить к формированию всей конструкции фундамента.
Стоит отметить, что оголовок – это часть сваи, которая приваривается к ней с торца. Уже на него устанавливаются балки или плиты, которые создают единую основу здания. В этом деле тоже необходима точность, так как даже незначительный перекос оголовка приведет к деформированию при установке свайно-винтового фундамента. По оголовкам проводится монтаж обвязки с перемычками, заранее обработанными специальным антисептиком или краской.
Разметка участка | Подготовка участка | Заливка бетоном | Приваривание оголовков |
Достоинства и недостатки устройства винтового фундамента
При возведении частных домов нередко используются винтовые сваи. У данного типа фундамента есть ряд преимуществ, но есть и недостатки.
Эта технология хороша своей простотой – выполнить все работы по силам нескольким рабочим, имеющим нужные навыки. Небольшой бригаде опытных специалистов достаточно нескольких дней, чтобы полностью заложить фундамент.
Никаких существенных работ проводить не требуется. Выполнить монтаж свайно-винтового фундамента для небольших сооружений можно самостоятельно, но лучше воспользоваться услугами специалистов компании СУ-77. Наша компания создаст качественное основание в максимально сжатые сроки.
Холодные месяцы не являются препятствием для установки винтовых свай. Достаточно только провести определенные расчеты, которые помогут вычислить, на какую глубину в каждом конкретном случае нужно загонять сваи в землю.
Основные преимущества:
- Высокая прочность стальной конструкции.
- Долговечность. При соблюдении технологии и использовании качественных материалов такой фундамент может служить 150 лет и более без потери первоначальных характеристик
- Экономичность. Технология свайно-винтового фундамента экономически оправдана с точки зрения стоимости материалов и монтажа.
- Универсальность. Метод можно использовать в сложной местности – на склонах, нестабильных грунтах, скальных или заболоченных участках.
- Допускается повторное использование опор.
Недостатки:
- Возможна коррозия металла. Этого можно избежать, используя специальные средства и обработав ими все элементов конструкции.
- Ограничена несущая способность. Это имеет значение при возведении многоэтажных домов, оказывающих значительную нагрузку на фундамент.
- Нельзя сделать цокольный этаж или подвал.
- Подходит только для отдельно стоящих сооружений.
Очевидно, что достоинства гораздо существеннее, а недостатки решаемы и имеют индивидуальный характер. Для строительства частного загородного дома возведение свайно-винтового фундамента — это самый оптимальный вариант.
Говоря о плюсах и минусах фундамента на винтовых сваях, следует заметить, что преимуществ намного больше. Распространение этой технологии растет с каждым годом, благодаря таким положительным качествам:
- Установка возможна на нестабильной почве или сложном рельефе. Допускается монтаж свайно-винтового фундамента при уклоне до 8 метров.
- Технология очень экономична. Если сравнить с ленточным аналогом, то создание свайно-винтового фундамента обходится в 5 раз дешевле. Если сравнить с плиточной конструкцией, то стоимость будет в 3 раза дешевле.
- Пол будет теплым и сухим без дополнительных затрат и осуществления вспомогательных работ. Поскольку здание на свайно-винтовом фундаменте изначально находится выше уровня земли, влага не попадает внутрь, а значит, можно избежать гниения и сырости.
Срок службы фундамента, созданного по свайно-винтовой технологии не меньшее, чем у бетонного основания. Если конструкция будет возведена по всем существующим правилам, она прослужит от 50 лет и более. Не подойдет свайно-винтовое основание только для конструкций из кирпичных, бетонных или железобетонных блоков – из-за неравномерной усадки здание постепенно будет разрушаться.
Рекомендации специалистов
Опытные профессионалы в данной области рекомендуют выполнять определенные правила монтажа. Особое внимание нужно уделить нижеописанным моментам:
- При установке свайно-винтового фундамента нужно использовать опоры только промышленного производства.
- Поверхность свай в обязательном порядке обрабатывается специализированными средствами, препятствующими возникновению коррозии.
- В процессе заглубления опор в грунт рекомендуется контролировать вертикальность опускания.
- Для улучшения показателей прочности всей конструкции целесообразно приваривать швеллеры на оголовках опор.
Если случайным образом свая сместится относительно вертикального положения, опора выкручивается обратно. Ее нужно завинтить в почву повторно. Только правильный подход к монтажу позволит создать качественный фундамент, который прослужит долгие годы.
Срок эксплуатации винтового фундамента
Свайно-винтовой фундамент – это одна из наиболее актуальных разновидностей оснований, способных прослужить длительный промежуток времени без потери первоначальных характеристик. Если соблюдена технология возведения, использованы качественные материалы, срок эксплуатации сооружения может составлять 300 лет и более.
Сегодня нередко встречается халатность при проведении строительных работ, поэтому конструкции приходят в негодность спустя 1-2 года эксплуатации. На уменьшение срока эксплуатации могут повлиять различные факторы:
- Использование антикоррозийного покрытия низкого качества.
- Применение низкосортного металла при изготовлении опор.
- Установка свай, которые изготовлены из бывших в употреблении труб.
- Неправильное проведение монтажных работ.
- Присутствие высокой влажности или большого количества кислорода в почве.
- Подключение к металлическим опорам заземляющего контура. Это приводит к ускорению появления ржавчины на стали.
- Монтаж опор в непосредственно близости с электрическими станциями. Здесь возможно периодическое возникновение утечки электрической энергии в грунт.
Что учесть при выборе опор для винтового фундамента?
Перед монтажом основания особое внимание уделяется процедуре подбора опорных элементов. Здесь обязательно учитываются определенные обстоятельства – общая масса будущего сооружения, особенности почвы, требуемый срок эксплуатации и пр.
Разновидности опор
Современные опорные элементы могут различаться по диаметру применяемой трубы и размерам лопастей, которые присутствуют на конце. Выбор зависит от специфики эксплуатации свай, например, для условий с вечной мерзлотой нужны лопасти малого диаметра.
В зависимости от технологии, которая была применена при изготовлении наконечников, опоры могут быть литыми и сварными. Стоит рассмотреть эти разновидности более подробно.
Сваи с наконечниками наварного типа
Такие изделия представлены в виде трубы, к которой приварен заостренный конец с лопастями. Ключевое достоинство этих свай – низкая цена. Самым уязвимым местом является именно сварной шов, который нередко повреждается даже в процессе завинчивания. Он уязвим для коррозии, разрушается при естественном движении грунта.
Такие опоры подразделяются на несколько типов в зависимости от предназначения:
- Для установки на каменистых почвах. Здесь присутствуют двойные лопасти, обеспечивающие максимально надежную фиксацию.
- С наконечниками открытого типа для малоэтажных сооружений. Здесь присутствуют крупные лопасти, а опоры должны устанавливаться только в обычном грунте.
- С наконечниками закрытого типа для малоэтажных сооружений. В конструкции предусмотрены уменьшенные лопасти, сваи могут монтировать на различных типах грунтов.
Сваи с наконечниками литого типа
Главная отличительная особенность – однородная конструкция, созданная методом литья. Стоимость этих изделий больше, чем у вышеописанных вариантов. Такие изделия можно максимально точно установить, они не будут разрыхлять почву и надежно крепятся.
В зависимости от предназначения таки опоры делятся на три типа:
- Модели, используемые в условиях вечной мерзлоты. Здесь предусмотрены небольшие лопасти.
- Изделия для обводненных и талых почв. Здесь присутствуют лопасти со средними размерами.
- Сваи для строительства малоэтажных сооружений. В конструкции предусмотрены стандартные крупные лопасти.
Технология создания винтового фундамента, основные этапы
-
Расчет и проектирование фундамента
Основной перечень мероприятий, которые нужно выполнить перед проектированием:
- Определяется тип грунта. Это позволит определиться с оптимальными характеристиками опор.
- Уточняется уровень промерзания почвы. Такая особенность влияет на глубину завинчивания.
- Узнается уровень расположения грунтовых вод.
- Определяется общая масса будущего сооружения и несущие свойства применяемых опор.
Вышеописанные данные позволяют рассчитать оптимальное количество требуемых опор и их параметры. Далее нужно спроектировать участки и зоны, где в последующем будут монтировать сваи. Здесь учитывается планировка сооружения.
После проведения всех расчетных манипуляций переходим с следующему этапу.
-
Подготовка основания
Подготовка местности к возведению свайно-винтового фундамента
Главным преимуществом винтовых свай считают их непривередливость к различным климатическим условиям. Такая особенность дает возможность внедрять технологию в строительный процесс.
Первоначально необходимо произвести разметку территории с помощью сигнальных флажков, где согласно проекту намечена укладка подземного кабеля либо трубопровода. На следующем этапе занимаются изучением грунта. В углах периметра будущей конструкции и в местах пересечения диагональных линий буровой установкой проделывают контрольные отверстия на глубину 200 см. Бурение пройдёт легко, если выбрать меньший диаметр оборудования.
Далее проводится подготовка основания. Она осуществляется в несколько этапов:
- Выбор первой точки для монтажа опоры.
- Распределение будущих свай на строительном объекте.
- Разметка участка с помощью шпагата или иных вспомогательных средств.
На подготовительном этапе крайне важна точность измерений. Даже незначительные погрешности могут привести к проблемам с распределением общей нагрузки, а возводимое здание может быть ненадежным.
Подготовка котлованов
Местность считают подходящей для вырывания котлована под фундамент, когда:
- толщина слоя будет равна 70 см;
- в её глубине нет подземных грунтовых вод и иных помех;
- при контроле грунта в буровых отверстиях на протяжении всей глубины отслеживалась необходимая плотность плотность.
-
Установка фундамента
Процесс установки свайно-винтового фундамента подразумевает последовательное осуществление определенных этапов:
- Установка винтовых свай. Эту процедуру можно выполнить как ручным способом, так и с помощью специализированной техники. В первом случае потребуется применение рычага – два человека ввинчивают столбы в грунт с его помощью. Некоторые проекты требуют предварительного создания лунки, имеющей глубину порядка 15 см.
Технология установки винтовых свай напрямую зависит от глубины фиксируемых элементов, разновидности почвы и тяжести сооружения в целом. Справиться с большими нагрузками (до 5 тонн) помогает прочная основа из собранных винтовых свай, где длина каждой составляет 2,5 м, а диаметр 108 мм.
Сбор конструкций подразумевает расположение опор на расстоянии друг от друга примерно 170 см (оптимальные показатели). В качестве исключения обращают внимание на места повышенной нагрузки, где выполнен монтаж печи или колонны.
Профессионалы, которые работают в нашей компании, рекомендуют обращать внимание на расстояние между сваями и не забывать, что друг от друга они должны находиться не менее 50 см. При дряблом верхнем слое почвы промежуток может колебаться от 120 до 150 см.
- Проверка уровня и необходимость подрезки. После монтажа опорных столбов, они выравниваются/подрезаются. Здесь на помощь придет нивелир. Проверку каждой конструкции выполняют с помощью строительного уровня после закручивания всех элементов и вертикального выравнивания. Делают отметку о лишней длине, выполняют её срез с помощью болгарки или иного инструмента. При этом учитывают, что свая должна иметь расстояние от поверхности грунта в 0,6 м. Только после этого выполняют бетонирование опоры изнутри.
- Заливка бетонной смеси. Внутренняя полость опорного элемента обязательно заполняется цементным раствором. Если вы запланировали создать ростверк из бетона, в опорах должна присутствовать арматура. На данном этапе выполняется замес раствора из цемента и песка. Затем из свайной конструкции изгоняется воздух, внутренняя полость заполняется готовым раствором. Его понадобится около 35 кг на одно изделие в теплое время, а в зимний период года в растворе должны присутствовать дополнительные строительные присадки.
- Монтаж ростверка. Все опоры соединяются между собой с помощью бруса или металлического швеллера. Если ростверк бетонный, заранее монтируется опалубка.
- Установка винтовых свай. Эту процедуру можно выполнить как ручным способом, так и с помощью специализированной техники. В первом случае потребуется применение рычага – два человека ввинчивают столбы в грунт с его помощью. Некоторые проекты требуют предварительного создания лунки, имеющей глубину порядка 15 см.
-
Обвязка фундамента
При обустройстве свайно-винтового фундамента именно обвязка является заключительным этапом строительства. Она представлена в виде каркаса, изготовленного на основе деревянных/металлических балок.
Организовывать обвязку нужно в том случае, если планируется поднять опоры над уровнем земли более 50 см. Существует два способа выполнения такой процедуры:
- С помощью бруса. Этот вариант чаще всего используется при возведении деревянных сооружений. Главное достоинство – при отклонении опор от уровня перекос устраняется путем выпиливания участка бруса.
- С помощью швеллера. Такие металлические элементы монтируются с помощью сварочного оборудования. Установка обвязки начинается с длинной стороны основания, стыки делаются в углах и в области промежуточных опор.
В зависимости от методики, которая была использована при создании ростверка, различают основные типы основания:
- С двутавром. Такой конструктивный элемент представлен в виде специальной балки из металла или древесины (форма похожа на букву «Н»). Это изделие имеет высокую прочность, но не отличается стойкостью к скручиванию.
- Из швеллеров. Этот профиль из металла имеет П-образное сечение.
- Из древесины/бруса. Конструкция винтового фундамента представлена в виде единого соединения бетонной опоры, оголовка, стержня и бруса.
- Из монолитного бетона. Главная отличительная особенность – осуществление армирования как самой ленты, так и внутренней полости опоры.
Как может показаться изначально, процесс возведения свайно-винтового фундамента не отличается сложностью, но имеет индивидуальные особенности.
Заказать установку свайного фундамента можно у наших специалистов через форму обратной связи или по телефонам, указанным на сайте.