Применение металлических винтовых свай

Особенности металлических винтовых свай, где применяются и средняя стоимость

Строительство дома начинается с обустройства фундамента.

Для обустройства прочного основания дома, причем на любой поверхности, сегодня применяют винтовые сваи.

С их помощью можно в разы сократить время строительства.

В статье пойдет речь о том, что собой представляют эти стержни, каковы их характеристики, плюсы и минусы.

Где применяются?

Использование свай обуславливается геологией местности, на которой проводится строительство. Это участки со слабым грунтом, высоким уровнем грунтовых вод или заболоченная местность.

У металлических винтовых свай немало особенностей, что делает их актуальными в ряде случаев:

  • Строительство на сложном рельефе. Даже если перепады высот серьезные, все-равно можно обустроить фундамент. Работая со сваями отпадает необходимость выравнивать местность, что экономит время и деньги.
  • Строительство пристройки к готовому зданию. Если строить классическим способом – новый фундамент способен повлиять на старый, сместить его, что приведет к наклонам, а то и разрушениям. Метод с применением винтовых свай хорош тем, что не смещает грунт, расположенный по периметру здания.
  • Быстрое возведение фундамента. Обладая знаниями и имея в наличии нужное оборудование, возвести основу дома можно за пару дней, поэтому этот тип основания может применяться практически в любое время.
  • Возведение линий электропередач. Стержни выдерживают серьезные нагрузки, к тому же их, при необходимости, можно извлечь из земли.
  • Усиление имеющегося фундамента. Сваи служат как дополнительная опора. Их размещают по периметру строения и крепят кронштейнами к аварийным участкам, что повышает несущую способность.

Фундаменты, построенные с применением свай – прочные, жесткие, экономичные и несложные в обустройстве. Винтовые поврежденные стержни при этом легко заменяются новыми.

Технические характеристики

Винтовая опора представляет собой полую стальную трубу, одна из сторон которой снабжена острым наконечником. К нижней ее части прикреплена лопасть. Благодаря остроте и правильному уклону, свая легко проникает в грунт.

Стержни используют для строительства разных объектов, на разном грунте, поэтому на рынке встречается несколько разновидностей.

  • Особенности грунта. Для грунта сезонного промерзания применяют классические сваи, не требующие предварительного бурения. Лопасть у них стандартная, а конус герметично заварен. При работе на вечномерзлом грунте необходимо бурить почву. В таких случаях актуальны стержни с мелкой нарезкой.
  • Тип наконечника. От этого зависит, как легко свая будет ввинчиваться в грунт. Для плотного или вечномерзлого подходят литые наконечники. Изделия дорогие, но легко выдерживают серьезные нагрузки. Другой вариант – сварные наконечники. Стержни дешевые, но сварной шов у них слабый, поэтому их применяют при ручном закручивании.
  • Размер трубы. Сюда входят: диаметр, длина, толщина металла. Толстостенные изделия дорогие, но обладают отличными эксплуатационными параметрами. Если отталкиваться от международного стандарта, для нейтрального грунта достаточно толщины ствола в 8 мм, для химически активного – 9,5 мм. Встречаются стержни со стенками толщиной 3 – 4 мм.
  • Размер лопасти. Широколопастная свая имеет вид металлической трубы, с одной стороны которой одна или несколько лопастей (не более полутора витков). Реже применяются стержни с одной лопастью, впрочем, они оптимальны для строительства легких сооружений или не несущих стен. У многолопастных – повышенная несущая способность (сжатие, извлечение из грунта).

Лопасти, размещенные на свае, имеют единую ширину, поэтому они легко выдерживают горизонтальные нагрузки. Стержни с широкими лопастями оптимальны для работ на слабых и твердых грунтах. Во втором случае действует следующее условие – в земле не должно быть булыжников, способных повлиять на расположение сваи. Узколопастная конструкция выглядит как толстотелая труба с одной многовитковой лопастью. Спиральная навивка может занимать 30% от длины изделия. Таким образом, повышается несущая способность, а диаметр остается маленьким.

На каменистых или особо твердых участках применяют изделия с острым концом – их легче ввинчивать в грунт, так как уменьшается сопротивление. Также бывают сваи с концом в виде фаски или зубьев – они применяются при работе с промерзшей или вечномерзлой землей. Их лопасти выглядят как узкие полоски металла, приваренные к стержню.

Достоинства и недостатки

Основное преимущество в скорости возведения фундамента и доступности (дешевле, в сравнении с ленточным, плитным и т.п.). Стержни имеют высокую несущую способность, но многоэтажные сооружения или из тяжелых материалов (кирпич) возводить с их помощью не рекомендуется.

Плюсы:

  • минимум земельных работ, простота технологии;
  • применяются для строительства сооружений на болотистых, наклонных почвах;
  • строительные работы можно продолжить сразу после установки свай;
  • модернизация, то есть возможность расширения строящегося здания путем добавления свай;
  • независимость от уровня прохождения грунтовых вод;
  • устойчивость к морозам;
  • подполью обеспечивается качественная вентиляция. По этой причине фундаменты на сваях нередко делают для деревянных построек;
  • долговечность. Качественные стержни, обработанные против коррозии, способны прослужить более 50 лет;
  • возможность ручного ввинчивания опор;
  • сваи весят меньше, чем конструкции из железобетона, поэтому исключаются просадки;
  • ремонтопригодность.

Минусы:

  • отсутствует конструктивная возможность обустроить подвал или цокольный этаж;
  • дополнительные расходы на утепление подпольного пространства;
  • сложность или даже невозможность возведения на каменистом или скалистом грунте;
  • воздействие коррозии на металл (если поблизости есть источники блуждающих токов).

Этапы производства

Изготовление металлических стержней – несложный процесс, если имеется необходимое оборудование.

Процесс выглядит следующим образом:

  1. На режущем оборудовании формируют заготовки.
  2. Берут листовой прокат 4 – 5 мм и при помощи лазерной резки делают из него заготовку под будущую лопасть.
  3. Вал и лопасть формируют на загибочном станке.
  4. Сваривают лепестки конуса, присоединяют лопасть к валу.
  5. Стержень очищают от сварных швов, окалины, обезжиривают – готовят к антикоррозийной обработке.
  6. Вручную обрабатывают сваю двухкомпонентным эпоксидно-виниловым составом, защищающим от ржавчины. На этом же этапе наносят эмалевую грунтовку – для защиты металла от ржавчины и электропроводности.
  7. Изделия сушатся в специальной камере 3 – 4 часа.
  8. На заключительном этапе проверяют качество продукции и готовят к отправке.

При желании, сделать винтовые стержни можно и самому, но необходимо придерживаться точной геометрии.

Стоимость

Цена стержня 108/300 длиной 1650 мм, со сварным наконечником – 1550 рублей. 3000 мм – 2050 рублей. Аналогичная 3-метровая свая, но с литым наконечником, обойдется в 3200 рублей. Также для связки опор используют оголовок ценой 300 рублей.

Цена на работы зависит от характеристик свай, грунта и других факторов. Ориентировочно:

  • установка стержня 108/300/1650 мм – 1500 рублей;
  • 108/300/3000 мм – 1900 рублей;
  • 133/350/1650 мм – 1650 рублей;
  • 133/350/3000 мм – 2400 рублей.

К работам также стоит добавить:

  • обвязку (500 – 1000 рублей за погонный метр);
  • бурение лунок (от 300 рублей);
  • пробное закручивание (2000 рублей);
  • аренду генератора (если на участке нет света или действующая сеть не способна обеспечить мощность 5 кВт).

В среднем, чтобы сделать свайно-винтовой фундамент для двухэтажного дома 8*8 метров, с 3-метровыми потолками и стенами из 25-сантиметрового бруса, понадобится 146000 рублей.

Заключение

Сегодня фундамент на винтовых сваях, как прочный и надежный, считается наиболее востребованным, особенно если речь идет о строительстве дома на наклонном участке или болотистой местности. Работы не сложные и, если подойти к вопросу со знанием дела, можно уложиться за пару дней.

Фундамент на сваях из металла

Металлические сваи применяются для изготовления фундамента на слабых грунтах, участках со сложным рельефом, вблизи и непосредственно на водоемах. Такие сваи используют и на твердых грунтах, что сокращает сроки строительства объекта и уменьшает объем земляных работ.

Фундаментное основание на сваях из металла является оптимальным вариантом для возведения легких строений. Фундаменты с применением таких конструкций считаются высокоэффективными, выгодными и, в то же время, надежными. Применяются они в любых климатических условиях. Основным преимуществом является то, что точка опоры у них находится на надежной основе и расположена ниже уровня замерзания грунта.

Винтовые сваи

Фундаментные основы на винтовых сваях используют при строительстве сооружений на разных грунтах. Чаще всего на слабых почвах, в непосредственной близости от водоемов и на грунтах с неровной поверхностью участка.

Такой фундамент является относительно недорогой конструкцией и применяется в основном для постройки легких зданий и сооружений. Такие конструкции представляют собой толстотелую металлическую трубу и приваренные к ней в нижней части металлические полоски в виде спирали.

Достоинства металлических свай:

  • Объект на винтовых сваях можно сдать в более короткие сроки, чем на бетонном основании.
  • Можно использовать при возведении зданий на болотистых грунтах, в местах с повышенной влажностью и сложных рельефах.
  • Уменьшается объем тяжелых земляных работ и отпадает необходимость от выравнивания самого участка.
  • Такой фундамент позволяет выполнять работы рядом с расположенными подземными коммуникациями, а также в условиях плотной городской застройки.
  • После их установки можно сразу переходить к возведению строения.
  • Установку инженерных коммуникаций можно проводить одновременно с объектом.
  • Для возведения строения на металлических сваях подходит любое время года.
  • В некоторых случаях они могут быть использованы повторно.
  • Подлежат ремонту.
  • При вдавливании в грунт исключается вибрация.
  • Установку можно производить вручную с помощью 2-3 человек.

Недостатки

  • При вкручивании в каменистый грунт может поцарапаться защитный слой, что послужит возникновению коррозии.
  • Не исключается возникновения коррозии в связи с присутствием блуждающих электротоков в грунте.
  • При самостоятельной установке может произойти отклонение от вертикальной оси.

Применение

Типы винтовых свай

Рассмотрим основные типы свай, которые применяются при строительстве

Широколопастные

Конструкции состоят из металлической трубы с одной или несколькими лопастями до полутора витков. Однолопастные применяются реже, в основном под легкие сооружения и не несущие стены строений.

Многолопастные обладают повышенной несущей способностью, как на сжатие, так и на извлечение из грунта. В связи с постоянной шириной лопастей, расположенных на сваях, увеличивается их способность выдерживать горизонтальные нагрузки.

Такой вид металлических свай используют под основные части сооружений, например, при возведении домов более двух этажей, высоких ангаров, заборов, основных стен, под строения, которые находятся на склонных участках и для закрепления грунта на склонах.

Их используют при строительстве сооружений, как на слабых грунтах, так и на твердых.

При использовании на твердых грунтах основным условием является отсутствие булыжников в самом грунте, которые могут повредить защитный слой трубы и будут способствовать отклонению ее от вертикальной оси. Это послужит уменьшению вертикальной нагрузки.

Узколопастные

Конструкции представляют собой толстотелую трубу и одну многовитковую лопасть. Длина спиральной навивки может доходить до 30% длины трубы. Такое количество небольших лопастей повышает их несущую способность, не увеличивая диаметра.

Для обычного грунта низ трубы выполняют в виде острого конца, что позволяет ввинчивать ее с меньшим сопротивлением грунта. Такой тип используют для особо твердых или каменистых грунтов.

Для грунтов с сезонными промерзаниями или вечномерзлых используют узкополосные сваи, нижний конец которых выполнен в виде фаски или зубьев. Такое окончание способствует лучшему проникновению в грунт. Лопасть выполнена из узких полосок металла, приваренных с помощью сварки к стволу.

Для обоих видов чаще всего используют не менее двух лопастей.

Существуют варианты с литым наконечником. Такие наконечники изготавливают на заводах способом литья и соединяют со сваей сваркой. Изготовленные на заводе сваи, как правило, цинкуют, что продлят срок их эксплуатации более чем в 2 раза.

Установка металлических свай

Винтовые сваи устанавливают в грунт как механизированным способом, так вручную. Механизированным образом завинчивают в особо твердых грунтах или при длине свайной трубы более 3,5м.

Вручную завинчивают свайные трубы длиной до 2,5м. Таким способом можно углубить трубу больше, чем на 2,5м, но при этом на закрученную часть следует приварить вторую трубу и дальше проводить углубление ручным способом. Для этого потребуется 3-4 человека.

Сначала надо сделать небольшое углубление и установить в него строго вертикально винтовую сваю. В качестве рычага для закручивания применяют длинную металлическую трубу, которая крепится или непосредственно к оголовку сваи с помощью троса, или на оголовок надевают специальное приспособление.

При закручивании 1-2 человека удерживают трубу строго в вертикальном положении, а два человека специальным рычагом вращают ее до проектного заглубления.

После того, как сваи закручены, верхние части труб срезают под нулевой уровень. С целью увеличения прочности, трубу заливают цементным раствором или производят армирование и заливают бетоном.

Недостатком свай из металлических труб является фактор тяжести. При монтаже свай диаметром более 10см и длине свыше 3-х метров понадобится крановое оборудование. При применении таких свай расходуется большое количество металла и требуется их антикоррозийная обработка.

По способу монтажа они относятся к забивным. Это длинный стержень с заостренным нижним концом. В связи с трудоемкостью погружения в грунт, такие сваи чаще всего применяются при строительстве промышленных зданий.

Могут они устанавливаться путем вдавливания в грунт, а также ударно-механическим способом. При слабых грунтах металлические сваи можно погружать на большую глубину, удлиняя путем сваривания по мере погружения их до нижней проектной отметки. После установки металлических свай, на их верхние части приваривают наголовники с отверстиями или анкерами. Обвязку свай выполняют при помощи швеллера или другой прочной металлической конструкцией.

Часто для придания свае дополнительной прочности ее заливают цементным раствором или бетоном. При малом диаметре труб используют несколько кусков ребристой арматуры, которые вставляют в заглубленную трубу и заливают бетоном.

При использовании в качестве свай металлических труб большого диаметра, отдельно готовят армирующий каркас и размещают его внутри всей трубы. После заливания бетоном такие сваи станут более прочными и существенно увеличат срок эксплуатации сооружения, размещенного на такой фундаментной основе.

Варианты строительства фундамента на металлических сваях

После установки металлических свай на нулевую горизонтальную отметку переходят к соединению оголовков. В зависимости от того, чем соединены сваи, фундаментные основания разделяют на несколько видов:

  • С применением деревянных брусьев. Такой вид фундамента применяют при постройке небольших каркасно-щитовых домов. Это могут быть дачные и садовые домики, различные пристройки к зданию, которые не нуждаются в капитальном фундаментном основании. Для крепления брусьев используют наголовники из металла с отверстиями. Все свайные трубы соединяются между собой брусьями.
  • Соединение швеллером применяют при возведении более крупных строений с большой нагрузкой на грунт. Такую обвязку применяют при строительстве причалов, мостов и в местах с повышенной влажностью
  • Для фундаментов с заливкой железобетонного ростверка готовят армирующий каркас, устанавливают и связывают его с оголовками по всему периметру и по пересечениям перегородок внутри. После заливки бетоном получится единая монолитная железобетонная лента. Такой фундамент применяют при строительстве домов из газобетона, шлакоблоков, ракушечника, кирпичных домов, так как стены таких сооружений значительную нагрузку передают не только на свайный фундамент, но и на саму ленту.
  • Заливка железобетонной плиты представляет собой создание единой цельной конструкции, что в итоге обеспечивает надежность опоры будущего здания. Фундамент с заливкой железобетонной плиты обеспечит надежность при резких перепадах температур, является прочным основанием при сооружении его на слабых грунтах.

Для выполнения такого фундамента по периметру и внутри него готовят армирующий каркас, связывают его с оголовками колонн и заливают бетоном. Такая конструкция не даст просесть ни одной свае, так как плита работает с ними как единое целое.

Винтовые сваи: область применения, выбор и использование

Самым главным в строительстве дома является этап формирования фундамента. Данный этап занимает большую часть времени в возведении здания. Зачастую неграмотные или недобросовестные застройщики выполняют данный этап с нарушениями технологии, прибегая к неподходящим или дешевым материалам фундамента. Некоторые исполнители не могут создать прочный фундамент из-за неровного ландшафта. Для того, чтобы быстро создать прочный и надежный фундамент на любой поверхности применяют винтовые сваи. Благодаря этим сваям, срок возведения фундамента можно сократить более чем наполовину. Однако, не все так просто, как кажется, поэтому в данной статье мы рассмотрим область применения винтовых свай, критерии выбора конструкции, а также правила использования винтовых свай.

Область применения винтовых свай

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

Особенности винтовых свай позволяют использовать их в следующих областях:

  • используются при сложном рельефе местности. Винтовые сваи дают возможность построить фундамент на местности с большими перепадами высот. Сваи позволяют пропустить земляные работы по выравниванию местности. Благодаря этому, экономится время и деньги.
  • используются для пристроек к другим зданиям. При выполнении работ пристроя к зданию, новый фундамент способен сместить равновесие старого фундамента, что может привести к наклону или разрушению постройки. Винтовые сваи используются для возведения пристроек, так как они не смещают грунт вокруг близстоящего здания.
  • используются для быстрого возведения фундамента. Построить фундамент при помощи винтовых свай можно за пару дней, для этого важно владеть необходимым оборудованием и знаниями. В любом случае, фундамент из свай всегда изготавливается быстрей более чем в два раза обычного времени.
  • используются при возведении линий электропередачи (ЛЭП). Сваи способны выдержать большую нагрузку, а также легко достаются обратно в случае необходимости.
  • используются для усиления действующего фундамента. Старые здания теряют прочность фундамента, в таких случаях винтовые сваи оказывают дополнительную опору. Сваи выставляются вокруг периметра фундамента, а затем кронштейнами крепятся к аварийным областям конструкции, тем самым увеличивают несущую способность.

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

Виды винтовых свай

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

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

Критерии выбора винтовых свай

Покупая винтовые сваи, необходимо знать их характеристики и конструкцию. Для выбора надежной и подходящей сваи для вашего здания нужно ознакомиться с длиной и диаметром сваи.

Диаметр стержня сваи

Самыми популярные стержни сваи имеют диаметр 57, 76, 89 или 108 мм. Рассмотрим каждый из них.

  • 57 мм. Небольшие сваи, предназначенные для удержания заборов или легких сооружений.
  • 76 мм. Сваи с таким диаметром также используются для заборов, но уже с утяжелителями в виде профнастила. Свая подходит для легких сооружений (туалет, беседка). Способно удерживать вес до 2т.
  • 89 мм. Предназначаются для формирования фундамента для террас или веранды, а также небольших одноэтажных домов. Удерживают вес до 4 т.
  • 108 мм. Сваи с данным диаметром пользуются наибольшей популярностью, так как применяются для строительства фундамента двухэтажных домов, различных пристроек и небольших кирпичных зданий. Способны выдерживать сооружения весом до 6 т.

Кроме этих популярных видов выпускают сваи с диаметром до 325 мм.

Длина сваи

Приобретая сваю, нужно отталкиваться от типа грунта и его глубины окаменелости. Длина сваи зависит именно от глубины твердых пород глины. Для того, чтобы выбрать нужную длину, используйте садовый бур. Медленно углубляйте винт в грунт, иногда проверяя плотные куски глины. При их обнаружении, прекратите бурить, измерьте длину. Данная глубина будет соответствовать оптимальной длине будущей сваи.

Правила использования винтовых свай

Монтаж винтовых свай – это не сложный процесс, но требует определенных знаний и навыков. Рассмотрим основные правила последовательной установки данной конструкции.

  • Выполняя монтаж винтовых свай, обязательно обеспечить присутствие 3-5 человек. Одному и даже вдвоем установить сваи невозможно.
  • Перед началом установки рассчитайте количество необходимых свай. Рассчитывайте общую нагрузку на фундамент, этажность дома. От этого зависит количество конструкций.
  • Обязательно измерение геологических характеристик местности. Определяют твердость грунта, количество сточной воды, рыхлость и мягкость грунта. Создают схему, на которой отмечают расположение отдельной сваи, при этом рассчитывая нагрузку на каждую.По созданной схеме нужно расположить сваи на земле, именно так получится грамотно распределить нагрузку будущего сооружения.
  • Отметив сваи на схеме, приступайте к оформлению лунок для будущих свай. Их глубина должны быть не более 20 см. В случае, если конструкция не вкручивается, лунку можно сделать глубже, но не более 30 см.
  • Установив сваю в лунку, начинайте ее вкручивание в лунку. В верхний угол сваи вставляют два длинных стержня. С их помощью создается рычаг, который передаст вращательный момент. Чем длиннее стержень рычага, тем проще вкручивать. Осуществляя вкручивание сваи, один человек должен следить за тем, чтобы конструкция размещалась перпендикулярно поверхности без перекосов, для этого используют уровень. Его вертикально прикладывают к стержню сваи. Увидев перекос сваи, следует сразу же исправить неровность. Чем глубже будет закручена свая, тем сложней будет это исправить.
  • Вкрутив сваи, пространство вокруг них необходимо залить бетоном. Обеспечить прочность помогает арматура, которая вставляется в лунку. Утрамбованный бетон высушивается. Благодаря бетону, пустое пространство между лункой и сваей полностью заполняется, тем самым защищая сваю от коррозии. Защитить наружную часть сваи от ржавчины помогает специальное защитное покрытие, например, эмаль по ржавчине. Если проигнорируете этот этап, металл начнет разрушаться под действием коррозии, свая может перестать выполнять свои функции.

Советы профессиональных строителей

Рассмотрим несколько полезных советов, которые позволят возвести прочный и долговечный фундамент:

  • не обязательно выравнивать сваи строго перпендикулярно земле, допускается отклонение не более чем 2 градуса;
  • в случае, если по пути вкручивания сваи возникло препятствие, следует найти другое место для конструкции;
  • свая должна быть вкручена минимум на 100 см;
  • при постройке временной конструкции необязательно бетонировать сваи, они могут быть использованы еще раз.

Фундамент из винтовых свай на сегодняшний день является одним из самых популярных и востребованных. Его прочностные и надежные характеристики позволяют построить качественный фундамент здания. Чаще всего данный тип фундамента применяется для каркасного строительства. Эта система обеспечивает долгий срок службы фундамента, а ее установка не требует большого количества усилий. В данной статье мы рассмотрели основные понятия о данной конструкции, область применения и критерии выбора винтовых свай, а также правила их использования. Прочитав эту статью, у вас получится возвести надежный фундамент для вашего дома.

Применение металлических свай под фундамент

Фундаменты на сваях – это практичный вариант строительства зданий на неустойчивых почвах, местностях с перепадами высот, около водоемов, либо непосредственно на них. Используются опоры из разных материалов, отличающихся конструкций. Металлические сваи по сравнению с аналогами имеют ряд преимуществ: доступную цену, устойчивость к действию нагрузок, относительно меньшие затраты труда при монтаже. Как изготовить, так и установить такие опоры можно своими руками без использования специального оборудования и техники, но изделия требуется защищать от воздействия агрессивных внешних факторов: влаги, химических веществ. Для этого на сваи наносят антикоррозийное покрытие.

Назначение металлических свай

Сваи металлические получили широкое распространение при постройке сооружений разных типов в местностях с неровным рельефом, на различных видах грунта. Это связано с быстротой возведения фундамента, доступностью материала, возможностью самостоятельного проведения работ.

Наиболее часто железные опоры применяются при строительстве оснований под следующие типы конструкций:

  • деревянные бани;
  • постройки хозяйственно-технического назначения;
  • дома из бруса;
  • каркасно-щитовые сооружения;
  • заборы и калитки, ворота;
  • нетяжелые домики, рассчитанные на непродолжительный срок эксплуатации;
  • навесы, беседки на берегу водоема;
  • временные постройки: киоски, торговые павильоны;
  • билборды;
  • мосты, причалы и прочие гидротехнические сооружения.

Свайное основание под постройкой из бруса

Опоры применяются также в случае необходимости укрепления наклонно расположенных земельных участков. Их используют и в качестве анкеров, когда необходимо отремонтировать, либо усилить эксплуатируемое основание.

Сваи можно использовать в строительстве оснований возле важных архитектурных объектов, потому что при их монтаже отсутствуют разрушительные вибрации. Данные опоры позволяют сооружать фундамент внутри работающих заводских цехов.

Если под возводимой постройкой почва неустойчивая, то на свайных металлических опорах строят малоэтажные, легкие конструкции. Когда грунт достаточно твердый, тогда на них допускается возводить и капитальные сооружения.

Конструкция опор

Основа сваи – это металлическая труба, диаметр которой варьируется в пределах от 57 до 133 мм, а толщина стенок составляет 2,5-5 мм. Стандартная длина лежит в пределах 50-1170 см. В случае необходимости ее увеличивают, наваривая специальные соединительные муфты.

Такой столб предназначен для передачи и дальнейшего распределения нагрузки от сооружения к почве. При необходимости внутреннюю полость заполняют бетоном, что значительно повышает прочность.

При строительстве используют опоры, требуемого по нагрузкам диаметра.

Привариванием к трубам лопастей, либо с помощью технологии заводского литья, получают сваи винтовые. Одна опора способна выдерживать нагрузку от 1 тонны до 11. Это определяется ее диаметром, толщиной стенок, качеством используемого для изготовления металла, количеством и формой лопастей.

Металлические опоры оканчиваются на поверхности оголовком. Он предназначен для их закрепления с ростверком основания.

Конструкция оголовка представляет собой пластину из металла (либо фрагмент профиля), наваренную на верхний конец трубы. Выделяют следующие их виды:

  • перфорированные, предназначенные для болтовых (винтовых) соединений элементов фундамента;
  • сплошные: к ним приваривают металлические детали основания.

Оголовок укрепляют снизу дополнительными пластинами, чтобы увеличить его прочность.

Наружную поверхность свайных труб часто покрывают антикоррозийными составами, чтобы защитить от действия влаги. Этим целям служат:

  • битумные или полимерные мастики;
  • краски влагостойкие.

Схема типичной конструкции трубчатой металлической опоры

Винтовые изделия производят методом литья, либо наваривают лопасти на трубы. Также используется комбинированный способ изготовления. Простота конструкции позволяет изготовить их в домашних условиях. Дополнительная обработка гидроизоляционными составами способствует продлению срока службы всей возведенной конструкции.

Рекомендации по выбору

При выборе свай для фундамента следует обращать внимание на их качество. От него зависит надежность и долговечность постройки. Рекомендации по этому поводу следующие:

  • трубы должны быть без швов (от сварки), с толщиной стенок не менее 4 мм;
  • лучше приобретать продукцию с нанесенным антикоррозийным покрытием;
  • если выбираются опоры с приваренными лопастями, то качество швов должно быть высоким, чтобы винт выдерживал большие нагрузки.

Продукция с антикоррозийным покрытием

От правильного выбора рабочего материалы зависит качество результата. Следует отдавать предпочтение известным, проверенным производителям продукции. Это максимально обезопасит от приобретения низкокачественных изделий.

Классификация опор

Классифицируют металлические опоры по различным признакам. Так, по способу монтажа делят на:

  • забивные;
  • винтовые.

Самодельная продукция может изготовляться, как для вкручивания, так и для забивания.

По размерам лопастей выделяют следующие виды винтовых опор:

  • широколопастные;
  • узколопастные.

По количеству лопастей первые подразделяются на такие разновидности:

  • однолопастные;
  • многолопастные.

Однолопастные винты используют при строительстве легких сооружений.

Многолопастные опоры обладают повышенной устойчивостью к горизонтальным нагрузкам. Их применяют под постройки в несколько этажей, во время ведения строительных работ на склонах.

Узколопастные винты используют на твердых, либо каменистых почвах.

Заводские наконечники могут изготавливаться способом литья, ковки. Затем их приваривают к трубе. Продукцию покрывают слоем цинка, что увеличивает время службы примерно в 2 раза.

Для различных типов грунта используют сваи разной конструкции. Современный рынок насыщен специальной продукцией:

  • винтами многозаходными и многовитковыми;
  • опорами с дополнительными лопастями в конструкции;
  • также выпускаются изделия с вмонтированной системой дренажа и из устойчивых к химическим воздействиям материалов.

Эти варианты отличаются высокой стоимостью, использованием специальных технологий монтажа. Это сдерживает их применение в индивидуальном (частном) строительстве.

Забивные и винтовые сваи используют как на подвижных почвах, так и на устойчивых, твердых типах грунта. В последнем случае в нем должны отсутствовать булыжники, чтобы не повредить защитное покрытие опоры. Отсутствие камней облегчает процесс монтажа, ускоряет его. Винты при установке значительно не отклоняются от вертикальной оси.

Характеристика изделий

Металлические сваи имеют ряд преимуществ и недостатков, которые показаны в таблице ниже.

Преимущества металлических опор Недостатки свай
1 при их использовании отсутствует необходимость предварительной подготовки строительного участка проблематично обустроить подвал среди забуренных столбов основания
2 возможность проведения монтажа не зависит от климатической зоны и погоды возводимые постройки значительно ограничены по массе: из тяжелых материалов многоэтажные конструкции строить нельзя
3 трудоемкость процесса установки опор в разы меньше, чем для оснований других типов если грунт на стройплощадке влажный и содержит активные химические вещества, то металл быстрее разрушается, уменьшается срок службы всего сооружения
4 непосредственно после монтажа свай можно приступать к возведению постройки на них необходимо перед началом работ изучить геологические условия на участке, составить проект
5 созданный фундамент устойчив даже на очень слабых почвах, при необходимости его можно ремонтировать тяжело, либо невозможно вовсе, вкручивать винты в каменистую почву
6 сравнительно быстрый монтаж, при этом отсутствует вибрационные явления во время установки опорные столбы могут отклониться от вертикали, тогда понадобиться забуриваться заново

Основание свайного типа – это сравнительно дешевая конструкция. Данный вариант оптимально подходит в качестве фундамента под постройки на слабых грунтах, либо когда сооружение требуется воздвигнуть в сжатые сроки. Но следует учитывать ограничения по весу зданий.

Способ монтажа

Со сваями работают по определенной технологии. В процессе задействуются люди, либо техника. Сам монтаж проходит в следующей последовательности:

  • согласно проекту на стройплощадке отмечают колышками места установки основных и дополнительных опор;
  • высверливают направляющие скважины;
  • закручивают или забивают в них сваи до нужной глубины;
  • проверяют вертикаль трубы отвесом, либо уровнем;
  • по требуемой высоте фундамента по уровню обрезают лишнее;
  • заливают внутрь труб бетонный раствор;
  • монтируют с помощью сварки оголовок;
  • окрашивают полученные швы.

Процесс монтажа с одновременным контролем уровня

Завинчивать винты лучше двум рабочим, чтобы усилие распределялось равномерно, не было перекосов. Можно не заливать внутрь труб бетон, но тогда прочность основания будет ниже. Самостоятельное проведение работ позволяет сэкономить денежные средства.

Изготовление свай своими руками

Простейшие варианты винтовых металлических свай длиной до 6 м под легкие постройки можно изготовить самостоятельно в домашних условиях. Их можно использовать в качестве основания под бани, сараи, заборы, деревянные домики. Для работы понадобятся следующие инструменты и материалы:

  • болгарка;
  • кувалда;
  • монтировка;
  • сварочный аппарат, электроды;
  • рулетка, мел или маркер;
  • строительный уровень;
  • трубы диаметром 60, 80 мм (их подбирают по примерной величине нагрузки);
  • стальной лист толщиной 4 мм.

Создание самодельного изделия происходит в такой последовательности:

  • из листовой стали вырезают лопасть диаметром 122 мм;
  • надевают ее на трубу;
  • конец последней болгаркой разрезают на треугольные фестоны числом от 3 до 6, что определяется трубным диаметром;
  • кувалдой соединят их в конус, проваривая стыки сваркой;
  • к наконечнику приваривают заготовку с внутреннего края;
  • затем монтировкой растягивают лопасть, чтобы полностью легла по спирали на трубу;
  • проваривают сваркой место соприкосновения.

Режущую кромку лопасти затачивают в форме клина.

Качество самодельных изделий зависит от мастерства сварщика. Созданные своими руками винты стоят гораздо дешевле заводских аналогов, но проигрывают им в качестве. Покрытие гидроизоляцией увеличит срок эксплуатации материала.

Разновидности фундаментов на металлических опорах

Когда оканчивают монтаж опор, тогда приступают к соединению оголовков. Это делают следующими способами:

  • соединяют с помощью деревянных брусьев;
  • выполняют обвязку швеллером;
  • заливают железобетонный ростверк ленточного типа;
  • создают монолитную бетонную плиту.

Выбор способа соединения оголовков зависит от расчетной нагрузки. Плита соединяет все опоры в единое целое, не дает просесть ни одной из них.

Характеристика винтовых свай и процесс их монтажа приведены в видео далее.

Самостоятельное изготовление металлических опор показано в ролике ниже.

Использование металлических свай позволяет быстро возвести нетяжелую постройку при значительных неровностях местности, неустойчивых почвах. Самостоятельное их изготовление и монтаж снижают существенным образом строительные затраты. Все работы следует выполнять в паре, соблюдая технологию установки. Тогда созданная конструкция простоит без проблем не одно десятилетие.

Фундамент на винтовых сваях – типы, виды, характеристики

Винтовой фундамент относится к свайному типу фундаментов и создается путем применения винтовых металлических свай, поэтому его правильно назвать свайно-винтовой фундамент. Данный вид фундамента считается хорошим решением для индивидуальных застройщиков, ввиду того что позволяет вести строительные работы практически на любом участке с грунтом любого типа. Более надежного основания для строительства на проблемных грунтах и неровном рельефе не существует. Несущим элементом винтового фундамента является винтовая свая.

Фундамент на винтовых сваях – основные понятия

Винтовая свая – металлическая свая, устанавливаемая в почву путем закручивания в комбинации с вдавливанием. Она состоит из:

Схема устройства винтовой сваи для фундамента – ствол – пустотелая стальная труба. Ствол определяет несущую способность сваи и характеризуется тремя показателями: диаметр, толщина стенки и длина;

– наконечник с лопастями – части сваи, заглубляемой в грунт. Благодаря лопасти свая легко закручивается в грунт, передает нагрузку, создаваемую зданием на твердую почву, выполняет функцию опоры сваи, не позволяет силе морозного пучения вытолкнуть сваю или сместить ее, поскольку не рыхлит почву, а уплотняет ее в процессе закручивания. Конус на нижнем крае сваи обеспечивает ее точное вхождение в почву;

– оголовок – площадка, предназначенная для монтажа ростверка.

Ростверк (ленточный или плитный) – обвязка, созданная поверх винтовых свай. Служит площадкой для дальнейшего строительства, предназначена для перераспределения нагрузки от дома на сваи.

Предпосылки к использованию винтового фундамента

Когда и при каких условиях допускается применение, в каких случаях запрещено и где возможно, но требует дополнительных действий или обработки.

Рекомендован – при работе на сложных грунтах: болотистом, торфяном, плывуне, пылевидном;
– при работе на нестабильных грунтах;
– при работе на обводненных грунтах;
– при строительстве на участке с неровным рельефом;
– на предварительно неподготовленных участках;
– при наличии деревьев с развитой корневой системой;
– для малоэтажного строительства;
– стремлении сохранить природный ландшафт и избежать выравнивания участка;
– при желании выполнить монтаж винтового фундамента своими руками.
Возможен – при высоком уровне грунтовых вод;
– в химически активной почве.
Исключен – на скалистой почве;
– в грунте, который содержит значительное количество камней и валунов.

Свайно-винтовой фундамент выбирают при:

  • усилении ленточного или плитного фундамента;
  • легких строений;
  • строительстве капитальных малоэтажных домов;
  • обустройстве причалов;
  • заборов;
  • реконструкции зданий.

Типы и виды винтового фундамента

Изучая винтовые сваи, можно поразиться их разнообразию. Именно их разновидности обуславливают наличие разных типов винтового фундамента. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

1. Фундамент на литых или на сварных сваях

  • литые сваи – это изделия, наконечник которых отлит вместе со стволом. Фундамент на литых сваях будет наиболее прочен;
  • сварные сваи – в этом случае наконечник с лопастями приварен к стволу сваи. Критической точкой здесь является качество сварки и дополнительная обработка сварного шва.

2. Фундамент на широколопастных или узколопастных сваях

Вид лопасти определяется типом грунта на участке.

  • узкие лопасти – для использования в мерзлых грунтах. Такой наконечник погружается в почву без перекоса и намного быстрее стандартного;
  • лопасти крупного диаметра (стандартные) – для нормального, обводненного и склонного к пучению грунта;
  • средние лопасти – для почвы, содержащей много влаги.

3. Фундамент с ростверком разного типа:

  • повышенный;
  • высокий;
  • заглубленный.

4. По используемому для создания ростверка материалу выделяют:

  • с металлическим ростверком;
  • винтовой фундамент с железобетонным ростверком;
  • с деревянным ростверком.

Свайно-винтовой фундамент – плюсы и минусы

В числе преимуществ винтового фундамента значатся:

  • возможность демонтажа;
  • возможность сократить смету возведения (в сравнении с ленточным на 30-40% дешевле);
  • возможность использовать как фундамент для пристройки;
  • обеспечение естественной дополнительной вентиляции на болотистых грунтах;
  • возможность применения на грунте любого типа (кроме скального);
  • отсутствие необходимости предварительного выравнивания участка;
  • надежность и высокая несущая способность;
  • отсутствие масштабных земляных работ (связанных с выемкой, складированием, повторной засыпкой или вывозом грунта);
  • устойчивость к силам морозного пучения (в частности, забивные сваи очень подвержены этому процессу);
  • независимость от влияния времени года и погодных условий;
  • отсутствие шума и вибрации (позволяет вести работы в непосредственной близости к рядом стоящим сооружениям);
  • высокая скорость устройства (в сравнении с ленточным на 70% быстрее);
  • возможность сделать винтовой фундамент своими руками или с привлечением специальной техники;
  • возможность продолжения строительства сразу же после завинчивания свай.

Помимо названых достоинств, свайно-винтовой фундамент относится к разряду экологичных, поскольку позволяет сберечь почву, насаждения, рельеф местности и экосистему.

В числе недостатков можно выделить:

  • невозможность утепления винтового фундамента, что чревато замерзанием коммуникаций (в частности вода и канализация);
  • сложность обустройства цоколя;
  • подверженность коррозии. Нанесение специальных составов на заводе или на месте монтажа повышает устойчивость сваи к появлению ржавчины. Однако нельзя исключать, что защитный слой может повредиться в процессе завинчивания сваи;
  • проблемы с организацией подпольного пространства. Сложно сделать подвал под домом;
  • относительно низкий срок эксплуатации при несоблюдении требований по уходу за сваями (наружной их частью);

Почти все указанные недостатки устраняются путем правильного проектирования, монтажа и эксплуатации винтового фундамента.

Что нужно знать до начала работ:

  • габариты и вес будущего дома;
  • вес строения;
  • уровень грунтовых вод и вероятность подтопления (для домов, расположенных близ водоемов);
  • тип почвы и степень её химической активности;
  • монтаж винтовых свай не требуют применения специального оборудования, работы по закручиванию стандартных свай на глубину промерзания (более 1,4 м.п. для большей территории РФ) можно выполнить ручным трудом;
  • место расположения плотного несущего грунта (определяется расчетами или пробным бурением);
  • место расположения магистралей (вода, канализация, газ и т.п.);
  • ветровую и снеговую нагрузку в регионе;
  • место установки каждой сваи. Традиционно сваи устанавливают по углам, в месте пересечения стен, в т.ч. внутренних, с равным шагом по периметру здания. В отдельных случаях проектируют свайное поле.

Таким образом, залогом правильного монтажа свайно-винтового фундамента является тщательное проектирование, обуславливающее правильный выбор вида свай, их количества и места установки.

Стоимость винтового фундамента

Цена привлекает застройщиков тем, что считается более низкой, в сравнении с ленточным. Стоимость состоит из:

  • расходами на разработку проекта;
  • цены свай. Которая определяется: брендом производителя, параметрами сваи (диаметром, толщиной стенок, видом лопасти, типом наконечника, наличием покрытия и его толщиной и т.п.);
  • затратами на транспортировку и выгрузку винтовых свай;
  • стоимостью монтажа свай.

Ориентировочная стоимость приведена в таблице:

Цена на сварные винтовые сваи

Цена на литые винтовые сваи

Цена на удлинители для винтовых свай

Стоимость дополнительных работ по монтажу винтовых свай

Отметим, что несмотря на возможность снизить затраты на строительство фундамента, это не сказывается на его характеристиках. Однако при желании обустроить цоколь, стоимость возрастет и будет сопоставима с затратами на строительство ленточного фундамента.

Срок эксплуатации винтового фундамента

В рекламных проспектах производителей и монтажных бригад значится, что срок эксплуатации свайных фундаментов составляет 100-150 лет, а то и все 200. Но если объективно рассматривать влияние условия эксплуатации и характеристики сваи, то можно с уверенностью утверждать, что гарантийный период службы свай от проверенного производителя составит 50 лет.

На длительность периода будут влиять следующие факторы:

  • наличие бетона во внутренней полости сваи. Вопреки устоявшемуся мнению, наличие бетона в стволе сваи не повышает ее устойчивость, но препятствует доступу воздуха во внутреннюю полость и исключает развитие коррозии;
  • наличие и толщина нанесения антикоррозионного состава. Мастера рекомендуют покрывать сваю дополнительно перед установкой. В соединении с заводским покрытием это снижает риск нарушения покрытия в процессе завинчивания сваи;
  • вероятность повреждения покрытия в почве. Высока при наличии камней и твердых предметов в грунте. Если грунт мягкий и слабокоррозионный, то серьезного урона небольшие царапины не нанесут, но если он содержит много воды или химически активный, то со временем на месте отсутствия покрытия будет образовываться ржавчина;
  • качество утепления. Многие пользователи считают, что если утеплить ростверк, то снизятся потери тепла через пол. Однако, в этом случае он будет подвержен появлению конденсата и соответственно, сырости. Поскольку фундамент на винтовых сваях относится к продуваемым, то утеплять нужно непосредственно пол, чтобы минимизировать теплопотери.

Отмечено, что без должного покрытия срок эксплуатации винтовой сваи составляет не более 30 лет. После этого периода ее несущая способность существенно снижается. А продление этого срока зависит от компании, выполняющей монтаж и собственника, выполняющего уход за свайным фундаментом.

Заключение

Строительство винтового фундамента популярно среди индивидуальных застройщиков, ведь он способен обеспечить надежность и высокую несущую способность основанию частного дома. При этом позволяет минимизировать затраты времени и денег на устройство, а также не исключает выполнение работ по закручиванию свай и обустройству ростверка своими руками.

Подробный обзор винтовых лопастных свай разных типов

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.

Плотный 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 опор

Достоинства

Фундамент на сложном ландшафте

Винтовые 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. Но самое главное – конструкция может монтироваться на сложных грунтах с различным рельефом в любое время года и при любой погоде. Экофундамент не требует вырубки растительности и под него необязательно проводить вертикальное планирование участка. Стоит отметить, что в некоторых случаях винтовые сваи под фундамент являются единственным и незаменимым решением.

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 конструкции

Сколько 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.

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.

Если 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.

Стальные 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. Нарушение заводского технологического процесса, отсутствие послелитьевой термообработки, использование низкосортной стали или невыдержанный диаметр трубы приведут к плачевным последствиям, поэтому снова напомним о документах, которые обязательно нужно проверять, ведь приобретая бракованное изделие, вы рискуете многим, в том числе и здоровьем.

Даже 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 объектов

Теперь, 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.

Свайно-винтовой фундамент: плюсы и минусы, устройство и расчет, монтаж и стоимость

Скорость монтажа и стоимость это основные причины выбора свайно-винтового фундамента. Поэтому если Вы строите каркасный или бревенчатый дом, беседку террасу хозблок или баню, то винтовые сваи подойду как нельзя кстати. У такого фундамента есть свои особенности применения, которые зависят от типа грунта, на котором будет возведено сооружение, а также от типа постройки. Далее мы как раз и разберем чем хорош, а чем не очень этот вид основания.

  1. Плюсы и минусы свайного фундамента
  2. На каких грунтах применяют винтовые сваи
  3. Устройство винтовых свай и их производство
  4. Эпоксид
  5. Полиуретан
  6. Горячее цинкование
  7. Холодное цинкование
  8. Сколько выдерживают винтовые сваи (несущая способность)
  9. Как наращивают сваи
  10. Как долго могут простоять винтовые сваи
  11. Этапы проектирования фундамента на винтовых сваях
  12. Пример расчета свайно-винтового фундамента
  13. Свайно-винтовой фундамент своими руками
  14. Ввинчивание свай и выравнивание
  15. Заливка полостей свай
  16. Ростверк и обвязка
  17. Цены на свайно-винтовой фундамент

Плюсы и минусы свайного фундамента

Главное преимущество данного вида фундамента заключается в его быстром монтаже и относительной дешевизне в сравнении с ленточным и плитным фундаментом. Также у фундамента на винтовых сваях относительно высокая несущая способность, но использовать для строительства на таком фундаменте построек из тяжелых материалов (таких как кирпич ) или возводить здания более чем в 3 этажа не рекомендуется (и все же окончательную роль будут играть расчеты). Также можно выделить следующие преимущества свайно-винтового фундамента:

  • если на участке слабая почва, которая часто размывается дождями, перенос нагрузки на более глубокие и твердые слои почвы убережет дом от быстрого разрушения.
  • почти полное отсутствие земляных работ и простота установки — для винтовых свай не нужно выравнивать участок;
  • строительные работы можно продолжить в тот же день, когда были установлены сваи;
  • постройку можно изменить и расширить просто добавив дополнительные винтовые сваи;
  • высота залегания грунтовых вод не влияет на местоположение постройки;
    устойчивость к морозному пучению;
  • вентиляция подполья, благодаря которому свайный фундамент часто используют для построек из дерева;
  • длительный срок эксплуатации. Сваи, дополнительно защищенные от коррозии могут служить на протяжении пятидесяти лет и дольше;
  • винтовые сваи можно установить без использования спецтехники.

Есть у свайно-винтового фундамента и несколько недостатков, которые следует учитывать на этапе проектирования будущего строения:

  • свайно-винтовой фундамент ограничен в своей несущей способности и не позволяет возводить большое количество этажей ;
  • цокольное перекрытие необходимо хорошо утеплять;
  • практически невозможно установить их на каменистых и скалистых почвах;
  • свайный фундамент подвергается коррозии, поэтому не рекомендовано устраивать его в местах рядом с источниками блуждающего тока: электроподстанций, электрифицированных железных дорог, вышек сотовой связи и пр.
  • сваи не могут длительное время противостоять химически агрессивным веществам, которые содержатся в почве;
  • низкий уровень сопротивления изгибающим нагрузкам.

На каких грунтах применяют винтовые сваи

Требования к характеристикам грунта и окружающей среды у свайно-винтового фундамента не высоки. Это идеальный вариант для установки в местах, где несущие слои грунта располагаются глубоко от поверхности. Винтовые сваи выбирают, если сооружение планируется установить на:

  • склоне;
  • очень обводненной почве;
  • грунтах торфяного типа;
  • местности, которую регулярно заливают паводки;
  • пучинистом грунте;
  • подвижном и плавающем грунте.

Свайно-винтовой фундамент на склоне

Свайные основания подойдут даже для местности, где пролегают различные инфраструктурные коммуникации и растут деревья с развитой корневой системой.

Устройство винтовых свай и их производство

Винтовые сваи это стальные трубы с толстыми стенками, в основании которых находится конус с винтообразной лопастью. Спиралевидные лопасти делают почву плотной в процессе вкручивания, фиксируя в ней опорную сваю. Сверху свай находятся технологические отверстия для их закручивания.

Устройство винтовой сваи

Наружную поверхность защищают с помощью различных покрытий таких как эпоксид полиуретан, горячее и холодное цинкование.

Эпоксид

Обработанные смолами поверхности (толщина пленки от 400 мкм до 4 мм) отлично защищены от влаги и химических веществ, а прочность застывшего эпоксида позволяет материалу выдерживать нагрузки, возникающие при завинчивании сваи в землю.

Срок службы свайного фундамента с эпоксидным покрытием составляет около 50 лет, что было достаточно неплохо до появления современных покрытий. Даже сегодня этого может быть вполне достаточно для хозяйственных построек поэтому, когда вопрос экономии стоит особенно остро, то можно обратить внимание на сваи с эпоксидным покрытием.

Перед приобретением не поленитесь осмотреть сваи, чтобы не «нарваться» на брак, когда эпоксид наносился на неподготовленную поверхность. Плюс, помните, что эпоксид набирает прочность со временем, поэтому «вчерашние» сваи использовать нельзя.

Полиуретан

Это тоже разновидность смол, но используется чаще всего не в чистом виде, а в качестве основы для защитного состава. Преимущества покрытия, по сравнению с тем же эпоксидом налицо – в частности это отличная «прилипаемость» (адгезия) и прочность, обусловленные способностью материала создавать молекулярные связи с защищаемым покрытием. Также специалисты отмечают равномерное распределение полиуретана с возможностью создавать защитный слой толщиной до 0,3 миллиметра.

Перед нанесением полиуретановой защиты, поверхность свай должна быть тщательно зачищена, обработана и прогрунтована. Если это не выполнить, то покрытие окажется бесполезным. Поэтому, лучше не покупать сваи с полиуретановой защитой у непроверенных изготовителей, у которых на производстве отсутствует тщательный контроль качества.

Горячее цинкование

Это способ нанесения цинкового покрытия, когда вся свая полностью погружается в ванную с расплавленным цинком (или цинковый электролитический раствор), в результате чего вся поверхность металла покрывается защитным слоем толщиной около 100 мкм. Это единственный способ защиты, предполагающий обработку даже внутренней поверхности трубы, из которой сделана свая.

Этот метод защиты металла является самым дорогостоящим, но на сложных грунтах ему практически нет альтернативы, так как цинковое покрытие обладает способностью к самовосстановлению. Это значит, что даже если при закручивании сваи поцарапать защитное покрытие, то со временем царапина «затянется» – исследования показали, что цинк заполняет трещины со скоростью 2 миллиметра за год.

Более надежной защиты не существует – срок службы свай после такой обработки составляет порядка 120 лет.

Холодное цинкование

Разработано как более экономная альтернатива горячему цинкованию – для тех случаев, когда нет необходимости в максимальной защите свай. Например, если анализ не показал в почве агрессивных компонентов и высокого уровня грунтовых вод.

По сути, это покраска металла цинкосодержащим составом или нанесение сухого цинкового порошка. Толщина слоя цинка 60 мкм. Срок службы металлических свай с такой защитой составляет порядка 80 лет, чего вполне достаточно для большинства построек.

Для внутренней защиты винтовых свай чаще всего применяется стандартное бетонирование – во внутреннюю полость уже закрученной сваи заливается качественный бетонный раствор, который заполняет собой все пустоты и препятствует дальнейшему контакту стенок сваи с воздухом, а значит, и коррозионным процессам.

Более простого и надежного способа защитить внутреннюю полость винтовой сваи пока еще не придумали. А учитывая, что бетонирование значительно повышает прочность сваи, то заливку трубы бетоном можно считать частью технологии. Так же в полость может засыпаться смесь пескобетона.

Сколько выдерживают винтовые сваи (несущая способность)

Стандартно винтовые сваи выпускают диаметром в 57-325 мм и длиной не больше 2500 мм.

На одну сваю может приходится от 4 до 8 тонн нагрузки, на что влияет длинна, диаметр трубы и лопасти сваи, а так же тип грунтов. Главное условие для монтажа — ввинчивать сваи ниже глубины на которой грунт начинает промерзать. Это необходимо для подбора оптимальной длины изделия.

Тип грунтов 1,5 м. 2 м. 2,5 м. 3 м.
Мягкопластичный лесс 2,2 2,9 3,6 4,3
Полутвердая глина 4,7 5,4 6,0 6,7
Тугопластичная глина 4,2 4,9 5,6 6,3
Мягкопластичная глина 3,7 4,4 5,0 5,8
Полутвердые суглинки и супеси 4,4 5,1 5,8 6,5
Тугопластичные суглинки и супеси 3,9 4,6 5,3 6,0
Мягкопластичныесуглинки и супеси 3,5 4,2 4,8 5,5
Песок средней и крупной фракции 9,7 10,4 11,1
Песок мелкой фракции 6,3 7,0 7,7
Песок пылеватый 4,9 5,6 6,3

Несущая способность сваи 89 108 и 133 мм. относительно вида почв и длинны сваи

Как наращивают сваи

Иногда стандартной длины свай не достаточно, поэтому конструкция предполагает возможность их нарастить. Это особенно необходимо, когда дома возводят на склонах с перепадами высоты больше двух с половиной метров.

Наращивание винтовых свай

Для наращивания две трубы соединяются друг с другом на заранее насаженном отрезке трубы меньшего диаметра и привариваются. Верх сваи после заливки в полость трубы бетона перекрывают оголовком из стали, который в народе называют “пяткой”, и также приваривают к металлической трубе.

Как долго могут простоять винтовые сваи

Большинство строительных компаний дают гарантию на свайно-винтовой фундамент в пятьдесят лет. Но в зависимости от условий эксплуатации и характеристик состава защищающего сваи от коррозии, этот срок может увеличиться. Согласно действующим нормативам (СНиП 2.02.03-85), эксплуатационный ресурс винтовых стальных свай составляет 60–120 лет при соблюдении условий:

  • толщина трубы должна быть не менее 6 мм;
  • скорость истирания металла – до 5мм за 100 лет;
  • коррозия металла в грунте в пределах от 0,02 до 0,05 мм. за 1 год.

Коррозия винтовых свай

Этапы проектирования фундамента на винтовых сваях

Расчеты для устройства фундамента на сваях делает конструкторское бюро на этапе разработки проектно-технических документов для строительных работ. Самостоятельные расчеты проводятся при помощи СП 24.13330. Для основы здания на винтовых сваях необходимо рассчитать несущую способность слоя грунта на уровне расположения спиральных лопастей. Этот параметр необходим для определения несущей способности сваи.

Далее необходимо определить число свай, вычислить их шаг монтажа на прямых участках, там, где стыкуются стены, а также в местах расположения каминов, печей, генераторов и прочих спецконструкций.

Чтобы не прибегать к полноценному геологическому изысканию, определить тип грунта можно путем тестового вкручивания. Таким образом определяется глубина залегания несущего слоя, состав почвы и высота залегания грунтовых вод. Однако, данные полученные таким путем будут очень условными, поэтому для объективации картины несущей способности грунта в расчетах используют поправочный коэффициент 1.6-1.7.

Пример расчета свайно-винтового фундамента

Исходные данные для расчета фундамента под двухэтажный брусовой дом с размерами в плане 6 на 6 метров:

  • грунты на участке — суглинок и суспеси;
  • диаметр используемых свай — 108 мм, диаметр лопасти — 300 мм;
  • масса дома, со всеми нагрузками от стен, перегородок, перекрытий, полезной и снеговой нагрузкой — 60 тонн.
  • периметр наружных стен — 24 м, в нашем случае внутренних несущих стен нет.

Узнаем несущую способность грунта. Для этого воспользуемся таблицей ниже.

Тип грунта Rо на глубине 150 см и более, кг/см2
Галька с включениями глины 4,5
Гравелистый с включениями глины 4,0
Песчаные почвы (крупная фракция) 6,0
Песчаные почвы (средняя фракция) 5,0
Песчаный (мелкая фракция) 4,0
Пылеватый песок 2,0
Глинистые почвы и супеси 3,5
Вязкие глинистые почвы 6,0
Просадочный грунт или насыпное основание (с уплотнением) 1,5
Насыпной грунт (без уплотнения) 1,5

Несущая способность разных видов почв

Из таблицы видно что для суглинков и супесей параметр равен 3,5 кг/см². Коэффициент надежности по нагрузке принимаем 1,75 (для обеспечения запаса по надежности). Остается вычислить площадь лопасти сваи:

S = (πD²)/4 = 3,14*30/4 = 706,5 см² (значение диаметра лопасти в расчет берется в сантиметрах).

F = S*Rо = 706,5*3,5 = 2472 кг.

Вычисляем допустимую нагрузку:

N = F/γk = 2472/1,75 = 1412 кг ≈ 1,4 т.

Далее рассчитаем минимальное количество свай, которые способны удержать данный дом:

Дальше определяем шаг между сваями. Для этого длину стен дома делят на количество свай:

24 м/42 шт = 0,57 м — максимальное расстояние между опор.

Получилось довольно большое количество свай для такого небольшого дома, т.к. мы приняли, что геологические изыскания не проводились, и пришлось принять поправочный коэффициент равный 1,75, если провести исследования хотя бы пробным вкручиванием (эталонным), тогда количество свай можно снизить до 18 штук, а это существенная экономия. В каждом случае нужно считать, что обойдется дешевле — геологические изыскания или самостоятельный расчет и перестраховка по несущей способности.

Свайно-винтовой фундамент своими руками

Свайно-винтовой фундамент устанавливается в четыре этапа:

  1. Сперва размечается участок.
  2. Затем сваи погружаются и выравниваются.
  3. Полости заливаются бетоном.
  4. Заключительный этап — обвязка ростверком.

Поскольку установка СВФ не требует земляных работ, сделать разметку для фундамента не трудно: намечаются оси стен, перегородок и дополнительных конструкций путем установки кольев на небольшом отдалении от углов будущей постройки, а между ними натягиваются шнуры. На остальных этапах стоит остановиться подробнее.

Ввинчивание свай и выравнивание

Ввинчиваются сваи всегда по одному принципу, который не зависит от вида лопастей, наконечников и особенностей грунта.

Сначала в земле делаются направляющие приямки при помощи ручного или мотобура. Глубина скважин должна составлять 0.3-0.5 м, а в диаметре они должны быть чуть меньше лопастей. Так трубы можно более точно расположить и легче погрузить в землю.

Для ввинчивания в технические отверстия на сваях протягивается лом или труба с толстыми стенками нужного диаметра и при помощи силы двух человек сваи вкручивают в землю. Важно контролировать вертикальное положение конструкции при помощи строительного уровня.

Для механического погружения понадобиться использовать спецтехнику.

Сваи обвязывают ростверком в качестве которого выступают балки из дерева, бетона или металла. Для этого опоры фундамента должны располагаться в одной плоскости по горизонтали. Выравнивают сваи при помощи обрезки трубы болгаркой по заранее выполненной разметке.

Часто сваи вывинчиваются на этапе регулировки высоты, что ухудшает несущую способность конструкции: под опорой образуется рыхлый слой почвы. Из-за избыточных нагрузок фундамент проседает и конструкция деформируется.

Иногда из-за подземных препятствий на этапе заглубления опор, они могут отклоняться от вертикальной плоскости, смещаясь в сторону.

Траектория отклонения не должна превышать двух градусов. Если отклонение оказалось выше нормы, необходимо изменить размер опоры, соединив верхний сегмент и плоскость надстройки.

Заливка полостей свай

Полости труб заливают бетоном для того, чтобы на внутренних поверхностях не образовывался конденсат, от которого не спасают даже полностью приваренные оголовки. Кроме того, бетон дает конструкции дополнительную жесткость.

Сваю нужно бетонировать до конца. Дополнительно сваи снаружи обрабатываются специальной смолой.

Ростверк и обвязка

Ростверк сооружают на расстоянии 0.5-0.7 м от земли. В его качестве могут служить деревянные и металлические балки. Также подойдет заливка монолитной лентой из железобетона. Технология обвязки зависит от материала:

  1. Железобетон — самый дорогой материал для обвязки, но позволяет возводить на СВФ даже кирпичные здания. Сперва собирается опалубка, затем изготавливается армирующий каркас, который связывается со сваями рифленой арматурой, а после конструкция бетонируется.
  2. Деревянные балки в качестве обвязки используют для строительства домов из бруса или бревна. Для крепления бруса привариваются плоские оголовки, балки соединяются в полдерева и крепятся к оголовкам болтами, саморезами или гвоздями.
  3. В качестве металлических балок используют швеллеры, которые приваривают к оголовкам.

Не фатальной, но существенной ошибкой может стать отказ от обрезки технологических отверстий. Игнорирование этой процедуры приводит к снижению эксплуатационного срока фундамента. Если необходимо приварить оголовок и сформировать сварочные швы, их в обязательном порядке нужно окрасить.

Свайно-винтовой фундамент несложно монтировать без помощи профессионалов. конструкция мало зависит от внешних факторов, хорошо себя показывает практически на любом грунте, а ее возведение занимает немного времени.

Такое решение позволяет сэкономить на строительной бригаде и заказе спецтехники. Главное — правильно определить как глубоко залегают несущие пласты грунта, рассчитать шаг установки свай и их оптимальное количество.

Цены на свайно-винтовой фундамент

Стоимость фундамента на винтовых сваях складывается из стоимости самих свай их характеристик и количества, а также из стоимости монтажа. Здесь мы приведем примерный прайс-лист цен свайно-винтового фундамента из разных типоразмеров свай и цен фундамента «под ключ».

Читайте также:
Правила устройства и монтажа трапа для душа под плитку
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: