Свайно-винтовой фундамент: его характеристики и для каких типов построек применяется

« Назад 20.10.2020 14:13
Винтовые сваи предназначаются для создания прочного и надежного основания различных зданий и сооружений. Их применение существенно сокращает сроки возведения фундамента. Дело в том, что установка свай не требует проведения масштабных подготовительных работ, связанных с обустройством подъездных путей и рытьем котлована. Именно поэтому такой фундамент позволяет не только уменьшить расходы на строительство, но и сохранить уникальный ландшафт участка, так как установка винтовых свай проводится без использования крупной спецтехники.

Особенности конструкции винтовых свай:

• в основе сваи находится стальная труба с приваренной или отлитой лопастью, которая легко завинчивается практически в любой тип грунта;
• особое расположение лопасти обеспечивает равномерное распределение любой нагрузки по всей площади винтовой сваи;
• лопасти сваи создаются из особых материалов, способных легко разрушать препятствия на своем пути, не деформируясь при этом.

Все вышеперечисленные особенности способствовали быстрому росту популярности винтовых свай у строительных организаций и индивидуальных застройщиков, которые занимаются постройкой малоэтажных домов.

Что такое винтовые сваи

Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию.
Под сваей принято понимать металлическую опору, вертикально установленную в землю. Она состоит из нескольких частей:

• полой трубы (основы детали);
• наконечника в виде конуса;
• лопастей для достижения максимальной прочности конструкции.

Свая устанавливается путем бурения, после чего опоры соединяют ростверком для фундамента.

Тип лопасти

Тип лопасти указывает, с каким грунтом можно будет использовать винтовую сваю. Основные параметры классификации:

• Ширина. Все изделия разделены на узколопастные и широколопастные. Определяется это по диаметру лопасти – когда он больше ствола в полтора раза, она считается широкой, меньше – узкой. Если вы строите в дисперсном грунте с высокой подвижностью, выбирайте широколопастные варианты. Узколопастные лучше защищены от деформации, подойдут для более твердых грунтов.
• Конфигурация. Важна для широких моделей с большой площадью опоры. Выбирается под конкретный тип грунта и помогает значительно повысить стабильность фундамента.
• Тип. В продаже вы найдете три основных вида стройматериала – лопастные, спиральные и комбинированные.

При подборе стоит ориентироваться на определенный тип грунта. Важно, чтобы фундамент давал правильную опору, равномерно распределял нагрузку и был невосприимчив к сезонным деформациям из-за промерзания.

История появления

Широкое использование свайного фундамента стало возможным в начале 50-х гг. Развитие этой строительной технологии было обусловлено появлением оборудования для ввинчивания опор.

После многочисленных экспериментов в 1955 г. вышла научная работа ТУВС-55, подготовленная отечественными учеными и строителями.

В этом труде содержалось большое количество технических указаний по вопросам проектирования свайных фундаментов. С того времени эти разработки приняли в качестве стандартов.

Винтовые сваи широко используются для строительства оснований.

Нормы и правила, используемые в XXI в., несколько изменились, однако многие положения были заимствованы из ТУВС-55.

Толщина сваи и возможная нагрузка

При выборе винтовых свай в расчет берется толщина ствола, диаметр и толщина лопасти основания. Чем меньше размеры элементов изделия, тем меньше должна быть нагрузка объекта на свайный фундамент. Толщина ствола в стандартных модификациях варьируется от 3 до 4,5 мм. При этом толщина лопасти от 4 до 6 мм. Все сваи изготавливаются на основе стандартов, их длина варьируется от 1 до 12 м.

На сваях с толщиной от 3 до 3,5 мм можно выстроить беседку, теплицу и даже забор. Для более монументальных сооружений подойдут винтовые сваи от 3,5 до 4,5 мм.

На них можно поставить гараж, дом, бытовку, небольшой магазин. Для промышленных и технических объектов большой нагрузки выбирают более прочные сваи.

Преимущества и недостатки

Свайный фундамент обладает рядом преимуществ:

1. Технология позволяет построить здание на любом грунте.
2. Минимальное количество земляных работ на этапе подготовки.
3. Экономия времени. Для установки требуется 2-3 дня.
4. Возможность строительства на участках со сложным рельефом.
5. Экономия средств. Свайный фундамент обходится на 20-40% дешевле, чем ленточный.
6. Высокая прочность и длительность эксплуатации.
7. Возможность установки вручную без привлечения специализированной строительной техники.
8. Модернизацию строения можно проводить уже после возведения фундамента (прокладку инженерных сетей, изменение планировки дома).

Свайный фундамент позволяет построить здание на любом грунте.
У фундамента из свай существует несколько недостатков, однако их можно минимизировать:

1. На скалистых и каменистых почвах работы по установке крайне затруднены.
2. Металл подвержен коррозии, поэтому для защиты от влаги потребуется гидроизоляция и устройство ливневой канализации.
3. При таком фундаменте строительство полноценного подвала или цокольного помещения невозможно, однако закрыть снаружи балки все же необходимо.
4. Для утепления пола в здании потребуется внести дополнительные средства.

Особенности свайного фундамента

Все мы подсознательно опасаемся чего-то нового и свайные фундаменты не исключение. Несмотря на то, что технология существует и развивается уже долгое время, отечественный покупатель к сваям в малоэтажном загородном строительстве пока относится настороженно, ведь узнал он о них сравнительно недавно. Но как бы там ни было, свайные фундаменты уверенно занимают свою нишу на строительном рынке, а мы рассмотрим причины их растущей популярности:

Статичность фундамента из свай

Есть множество роликов на ютубе, в которых авторы прыгают в доме на сваях и пол шатается, вследствие чего делаются громкие выводы о том, что фундамент никуда не годится. На самом деле, здесь дело не в сваях, а расстоянии между ними – налицо нарушение технологии и неправильный расчет (или его отсутствие).

У различных материалов разные коэффициенты сжатия/растяжения – если точки опоры бетонной плиты будут на расстоянии 6 метров, то сама плита останется неподвижной, сколько на ней не прыгай. Если на таком же расстоянии точки опоры будут у деревянной доски, то она будет прогибаться. Но если расстояние между точками опоры для доски уменьшить, например, до полутора метров, то она уже будет лежать как влитая.

Правильно рассчитанное расстояние между сваями – залог комфорта проживания в доме Источник vcatuva.ru

На заметку! Рекомендуемое расстояние между сваями на свайном поле 2-3 метра (чаще 2), но здесь надо понимать, что все зависит от материала обвязки и стен – иногда бывает необходимость сделать расстояние между сваями еще меньше. Минимальное расстояние не регламентируется .

При соблюдении технологии, должны проводиться испытания свай статичной нагрузкой – это гарантия того, что все сделано правильно.

Винтовые сваи могут применяться для достаточно больших построек Источник rabotniki.ua

Возможность использования на неровных участках

Это одно из важнейших преимуществ свайного основания для дома. Есть множество проектов домов на склонах и практически все они сделаны на сваях, так как использование плитного или ленточного фундамента в таких случаях либо нерентабельно, либо невозможно в принципе.

При необходимости строительстве на склоне у свайного фундамента нет конкурентов Источник realt.onliner.by

Возможность быстрого и круглогодичного монтажа

Когда доходит до планирования строительства дома, то привычная картинка примерно такая: летом залить фундамент (сначала потратить еще несколько дней на подготовку опалубки), примерно через месяц можно продолжать работы, но лучше всего выждать год – за это время все окончательно «усядется».

С винтовым свайным фундаментом все гораздо проще. Есть проект, на котором размечено свайное поле, есть результаты геологической экспертизы, показывающие на какую глубину должны быть закручены сваи – можно работать.

При необходимости сэкономить, можно отказаться от закручивающей машины и завинтить все сваи вручную – времени потратиться на день-два больше, а итог тот же – по скорости возведения винтовому свайному фундаменту нет равных. Дополнительный плюс – работы по монтажу можно проводить в любое время года – свая должна закрутиться до непромерзаемых слоев грунта, которые зимой и летом «одним цветом».

Даже вручную сваи можно закрутить и зимой Источник remoskop.ru

Сравнение стоимости

Достаточно часто встречаются попытки сравнивать между собой цену винтовых фундаментов и бетонных – ленточных и плитных. Занятие это достаточно неблагодарное, так как многое зависит, например, от ширины ленточного фундамента и его глубины, точности сборки опалубки, расстояния между сваями и подобными нюансами.

Какие-либо конкретные цифры можно называть только имея на руках проект дома и результаты геологических изысканий. Но обычно, когда просят сравнить различные проекты, то в результате стоимость винтового фундамента оказывается ниже бетонного как минимум на 30%, а то и в 2-3 раза.

Долговечность фундамента из свай

На срок службы металлической винтовой сваи влияет два главных фактора – с какой скоростью будет коррозировать металл и как быстро коррозия до него вообще доберется.

Первое зависит от качества металла. По шкале грубой оценки скорости распространения коррозии есть группы стойкости – от нестойких, на которых коррозия может въедаться вглубь на 10 мм в год, до совершенно стойких – 0,001 мм в год.

Но здесь надо понимать, что металлы последней группы, сами по себе стойкие к коррозии, стоят очень дорого и для производства свай не используются. Обычно используются просто стойкие металлы, корродирующие примерно на 0,1-0,2 мм в год. При толщине труб в 6 мм – свая даже без защиты прослужит порядка 20-30 лет.

Группы стойкости металлов к коррозии Источник specural.com

Чтобы увеличить этот срок, надо помешать ржавчине добраться до металла, для чего применяются различные покрытия – эпоксидная смола, полиуретан, полимеры или оцинковка. Первые просто создают вокруг сваи непроницаемую пленку, а оцинковка еще и является анодной защитой.

Но здесь приходится решать другую проблему – при завинчивании сваи в землю, возникают большие силы трения, которые могут содрать защитный слой, сделав его бесполезным. Решается это по разному – от применения более прочных составов до нанесения дополнительного слоя защиты. По второму пути пошли, например, специалисты завода КЗС – их сваи обладают двухслойной защитой. Первый слой – это горячая или холодная оцинковка, а второй – прочный антикор, берущий на себя «удар» почвы при завинчивании сваи в землю.

Двойная защита винтовых свай Источник realt.onliner.by

Это интересно! Самым любопытным примером, когда природа помогает человеку увеличить долговечность построенных домов, является Венеция, ведь большинство домов этого города стоит на подводных деревянных сваях. Казалось бы, дерево, да еще находящееся в воде, должно было давным-давно сгнить, но оказывается, что сваи облеплены местной грязью, которая так плотно обволакивает столбы, что не пропускает внутрь не только различных жучков, но и кислород – идеальная природная консервация.

Возможность подделки

Если во времена развития технологии винтовых фундаментов их производство было достаточно сложным делом и являлось уделом крупных предприятий, то сегодня при желании сваю можно сделать в любом подвале, в котором есть сварочный аппарат.

Но здесь надо понимать, что из какого металла сделана «подвальная» свая, и какое применялось наружное покрытие, на глаз не увидеть. И это касается любых свай – если их взять штук 10, то вероятную подделку сможет найти только опытный специалист. И то – для этого ему понадобится расцарапать все слои покрытия, а о качестве металла без экспертизы говорить не приходится.

Как итог, вариант избежать подделок и быть уверенным в качестве только один – обращаться к производителю, который дает документальную гарантию на свою продукцию.

Разновидности опор

Производители свай предлагают несколько видов изделий. Они различаются по нескольким критериям:

• размерам;
• наконечникам;
• по ширине и количеству лопастей;
• типу стали (материалу изготовления);
• защитному покрытию.

Все эти характеристики оказывают влияние на эксплуатационные качества готовой конструкции.

По диаметру и длине

Длина опоры в каждом случае рассчитывается индивидуально. При этом важно учитывать несколько показателей:

• глубину, на которой залегает плотный грунт;
• глубину промерзания почвы в регионе;
• высоту цокольного этажа.

Диаметр и длина винтовых свай рассчитывается индивидуально.
В большинстве случаев длина опоры варьируется в пределах 2500-3500 см.

Диаметр опор — от 57 мм до 130 мм. От этого показателя зависит прочность готовой конструкции и несущая способность фундамента. Производители предлагают несколько вариантов изделий:

1. Маленький диаметр опоры 57 мм. Для такой сваи нагрузка составляет 800 кг. Сфера использования такого фундамента относительно узкая: установка ограждений из сетки-рабицы или штакетника.
2. Труба диаметром 76 мм. Она подходит для строительства заборов из частого штакетника или профнастила. Максимальная нагрузка достигает 3000 кг.
3. Диаметр 89 мм. Использовать опоры можно для возведения беседок, легких гаражей, хозпостроек, веранды. Несущая способность достигает 4-5 т.
4. Диаметр 108 мм. Такие трубы рекомендуют при строительстве небольших бревенчатых срубов и каркасных домов. Опора выдерживает до 5-9 т.
5. Диаметр 133 мм. Сваи с максимальной нагрузкой 12-14 т используются в малоэтажном строительстве, когда в качестве строительных материалов используется кирпич или газосиликатные блоки.

По типу наконечников

Винтовые сваи бывают 2 видов:

1. Литые. Такие элементы изготавливаются путем литья, в результате наконечник с лопастью представляет собой единую деталь. Они характеризуются повышенной прочностью, однако их цены выше. Применять их рекомендуют на твердых каменистых почвах.
2. Сварные. Эти наконечники изготавливаются путем приваривания лопасти к наконечнику. Низкая цена объясняется относительно низкой прочностью. Если такую опору попытаться поднять из земли, есть высокий риск срыва лопасти.

Винтовые сваи бывают литые и сварные.

По количеству лопастей

Опоры бывают:

1. Однолопастными. Их рекомендуют к использованию на грунте с высокой несущей способностью. Однолопастные сваи со сварным наконечником быстро достигают критической нагрузки, что вызывает срыв лопасти.
2. Многолопастными. Наличие 2 лопастей обеспечивает повышенную стойкость к горизонтальным, вдавливающим и выдергивающим нагрузкам.

По материалу изготовления

В зависимости от применяемой стали выделяют несколько видов опор:

• сталь СТ3 — из нее производят сваи, подходящие для грунта со слабой химической агрессивностью;
• Ст20 — такой сплав рекомендуют для работ на почвах средней химической агрессивности;
• опоры из стали 30ХМА и 09Г2С подходят для высокой химической агрессивности среды.

Сваи различаются по материалу изготовления.

По типу защитного покрытия

Стальные опоры после установки будут взаимодействовать с влагой, поэтому им необходима надежная наружная защита от коррозии. Лучше всего выбирать изделия, которые уже обработаны защитным составом на заводе. Существует несколько типов покрытий. Максимальную защиту обеспечивают эпоксидные и полиуретановые составы, а также цинкование холодным способом.

Стандартные полимерные покрытия и цинкование горячим способом не могут обеспечить высокую защиту от появления ржавчины.

По области применения

Сваи различаются шириной и расположением лопастей, строением наконечника. Эти особенности влияют на эксплуатационные характеристики. По области применения винтовые опоры делят на 4 категории:

1. Изделия с 1 широкой лопастью, которая расположена на коротком наконечнике. Они подходят для работы на любых грунтах. Для строительства частных домов из блоков следует брать опоры большого диаметра и соблюдать малый шаг при установке.
2. Сваи с 2 лопастями, расположенными на разной высоте. Для установки такого фундамента требуется специализированная техника. Опоры подходят для строительства 2-этажных дачных домов и характеризуются повышенной устойчивостью к усадке и выдергиванию.
3. Изделия многовитковые с длинным наконечником и узкими лопастями разработаны для установки в каменистый грунт.
4. Сваи без острого наконечника имеют ограниченные функции и предназначены для строительства в условиях вечной мерзлоты.

Сваи имеют разные области применения.

Развитие технологии

Родоначальником технологии были обычные забивные сваи, которые изначально делали из дерева. Хотя этот материал недолговечный, сваи все равно использовали достаточно часто, так как во многих случаях альтернативы им просто не существовало. Например, если требовалось сделать пирс.

Правда с тем же пирсом были проблемы, которые серьезно тормозили использование и развитие технологии. Даже если не принимать во внимание долговечность дерева, то сами сваи в грунт требовалось забивать, а для этого нужна устойчивая поверхность. Чтобы забить одну сваю требовалось наводить массивные понтоны, что в итоге делало метод далеко не самым дешевым.

Второе дыхание у свайных фундаментов открылось примерно 200 лет назад, когда Александр Митчелл – английский армейский инженер, разработал стальные винтовые сваи. Плюсов у такого решения оказалось очень много. Кроме того, что железо, особенно при его правильной защите от коррозии, значительно долговечнее и прочнее дерева, новые сваи было гораздо проще погружать в грунт, так как по ним не приходилось бить. Это был настоящий подарок для армейских инженеров, позволяющий максимально быстро сделать фундамент в полевых условиях или навести переправу без применения тяжелой техники.

Установка винтовых свай на порядок проще свайных Источник vcatuva.ru

Но здесь надо понимать, что в то время производство требовало значительно бо́льших усилий, чем сейчас, поэтому, хотя монтаж винтовых свай был проще, их изготавливали только для крупных объектов – маяки, пирсы или мосты. Такая ситуация сохранялась вплоть до второй половины ХХ века. В этот период расширение объемов частного загородного строительства потребовало новых решений, и винтовые сваи начали занимать пустующую нишу строительного рынка.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Точный расчет винтового фундамента выполняет конструкторское бюро. Этот этап входит в список обязательных работ при подготовке проектно-технической документации на возведение здания. При этом учитываются несколько показателей:

• определяют тип почвы — эта характеристика влияет на выбор свай и прочность фундамента;
• глубина промерзания — к этому показателю добавляют 20-25 см;
• глубина пролегания грунтовых вод;
• проводится расчет несущей способности 1 сваи;
• определяют вес готового здания с учетом строительных материалов.

Расчет и проектирование фундамента выполняет конструкторское бюро.

Оценка несущей способности

Для каждой сваи указывается ее несущая способность. Так, для опоры диаметром 108 мм этот показатель достигает 5-9 т. Ориентироваться только на эти характеристики не следует, т. к. диапазон составляет 4 т.

На это значение влияет и несущая способность почвы, которая изменяется в зависимости от ее типа. Определить вид грунта для дальнейших подсчетов можно 3 способами:

1. Геологическими изыскательскими работами. В ходе их проведения эксперты пробуривают на участке скважину, берут образцы земли и изучают их. Этот способ дает максимально точные результаты и имеет минимальный поправочный коэффициент — 1,2. Минусом этого варианта является высокая стоимость.
2. Вкручиванием пробной сваи. Во время установки опоры проверяют крутящий момент. Поправочный коэффициент в этом случае немного выше — 1,25. Недостаток этого метода заключается в необходимости привлечения специалистов.
3. Бурением скважины своими силами. После достижения нужной глубины из отверстия извлекают грунт и классифицируют его. Поправочный коэффициент достигает 1,6-1,7, однако финансовые затраты минимальные.

Оценка нагрузок

Под нагрузкой принято понимать вес готового строения вместе с мебелью и снежным покровом на крыше в зимнее время. Расчет лучше поручить опытным специалистам, однако приблизительные данные можно вычислить самостоятельно.

Оценку нагрузок лучше поручить опытным специалистам.

Для расчета потребуется несколько показателей:

1. Площадь стен (внешних и внутренних) и материал.
2. Площадь междуэтажных перекрытий и материал, из которого они изготовлены.
3. Площадь крыши и разновидность кровельного материала.
4. Вес ростверка. Его рекомендуют учитывать только в том случае, если сваи обвязываются железобетонной конструкцией. При использовании деревянного бруса такой ростверк можно не учитывать.

Число свай

Чтобы рассчитать количество опор, суммарное значение нагрузки при строительстве делят на возможную нагрузку 1 сваи. Если полученное число дробное, то его округляют в большую сторону. Например, результат 14,7 будет округлен до 15. Количество опор, полученное в результате расчета по формуле, является минимальным, но не окончательным. Некоторые корректировки вносят с учетом проекта здания. При этом важно учитывать план постройки и материал, используемый для строительства:

1. Шаг 3000 мм при установке опор применяют, если дом будет из бруса, бревен или построен по каркасной технологии.
2. Шаг 2000 мм рекомендуется для более тяжелых конструкций, например, дома из шлако-, газо- или пенобетона.
3. Шаг 3000-3500 используют при возведении легких ограждений.

При расстановке свай важно соблюдать несколько требований:

1. Опоры должны быть по углам дома и в местах, где несущие стены примыкают к внешним или пересекаются между собой.
2. В местах прохождения капитальных и наружных стен опоры должны располагаться на равном друг от друга расстоянии. Шаг рассчитывают с учетом строительных материалов.
3. Пристройки к дому должны иметь отдельный фундамент, не связанный с опорой дома. В целях экономии можно использовать сваи меньшего диаметра.
4. Если в доме будет камин, печь или котел, то в этом месте устанавливают 2 дополнительные опоры.

Чтобы рассчитать количество опор, вычисляют нагрузку на одну сваю.

Количество лопастей

Однолопастные сваи лучше всего подойдут для пристройки к дому и других строений с небольшими размерами. Они обладают малой несущей способностью, и при установке рекомендуется проводить бетонирование.

Многолопастные модели держатся в грунте лучше. Это вариант для домов, оказывающих сильное давление на основание, построенных из тяжелых материалов – кирпича и бетонных блоков.

Важно также понимать, что в продаже есть винтовые модели, предназначенные для мало и сильнонагруженных конструкций.

Вкручивание винтовых свай и их выравнивание

Процесс установки свай не зависит от типа наконечников, грунта, количества лопастей. Работа состоит из нескольких этапов:

1. Осуществляют бурение направляющих приямков при помощи ручного или мотобура. Глубина должна быть минимум 0,5-0,7 метра, ширина — немного больше ширины опоры с лопастями.
2. При ручном бурении сваю устанавливают в приямок и вставляют лом в отверстие, расположенное в верхней части опоры. Двое рабочих начинают двигаться по кругу для ввинчивания сваи на нужную глубину.
3. После установки всех опор их верхние части срезают до одного уровня. Для разметки необходим строительный уровень, для обрезки — болгарка.

Процесс установки свай состоит из нескольких этапов.

Плюсы и минусы

Среди плюсов можно выделить высокую скорость монтажа и возведения базовой части постройки. Такое основание максимально устойчиво к различным зимним движениям почв.

Такие системы можно смело применять даже на самых сложных рельефах и даже на насыпном грунте. Сваи изготавливают на заводе в промышленных масштабах, так что фундамент на них обойдется не слишком дорого. Работы по укладке такой системы можно полностью выполнить за пару дней.

В отличие от довольно популярных ленточных основ, эти основания можно любое время модернизировать, например, для создания пристройки. Винтовые сваи это — отличная вентиляция подпольного пространства.

С ленточной конструкцией это исключается. Такой тип системы предоставляет удобный доступ снаружи, что облегчает ремонт и обслуживание. Монтаж можно производить даже зимой – сваю очень легко вкрутить.

Также кроме достоинств есть и недостатки. Это более низкий, в сравнении с бетонными опорами, ресурс.

Это можно объяснить повышенным воздействием коррозии во влажных почвах. Еще срок службы сильно зависит от марок сплава и толщины трубы. Качество сварных швов имеет высокое влияние на общий ресурс.

Сваи оправданы лишь при наличии у производителя документации, которая может подтвердить качество продукции. Это могут быть различные сертификаты, паспорта, акты испытаний. Кроме этого, к недостаткам можно отнести возможное уменьшение срока эксплуатации из-за неправильного использования изделия.

Так, нельзя применять изделия в качестве заземления. Если через эту стальную трубу пойдет электричество, тогда это усилит коррозию. Первым делом повредятся сварные швы.

В целом, ресурса должно хватить надолго.

Одно из старейших сооружений – причал, был создан на основе такой же технологии. Он стоял более 150 лет. Его демонтировали из-за того, что упал уровень воды.

Но, если соблюдать технологию и все правила использования, такие основания являются одними из лучших и долговечных для коттеджа, дачи или частного небольшого дома.

Обвязка винтовых свой ростверком

К верхней части труб приваривают оголовки и обвязывают ростверком. Эта конструкция должна располагаться на высоте 0,5-0,7 м от земли.

Для выполнения этой работы подходит несколько видов строительных материалов: железобетон, деревянный брус и металлический швеллер. Каждая технология обладает преимуществами и недостатками.

Технология обвязки различными материалами

При обвязке железобетоном по всему периметру монтируют съемную опалубку. Внутри сооружают армирующий каркас из рифленой арматуры и связывают его с опорами. Конструкцию заливают бетонным раствором. Преимуществом железобетонной обвязки является высокая несущая способность. По такой технологии строят кирпичные дома.

При обвязке сооружают армирующий каркас.

Для металлического ростверка к оголовкам с помощью сварного шва крепят швеллер. Такая конструкция уступает железобетону в прочности, но экономит время и средства.

Ростверковая обвязка деревянным брусом крепится к оголовкам болтами или саморезами.

Бревна соединяются в полдерева. Такая технология подходит для срубов и каркасных домов.

Какой диаметр свай выбрать

Сваи винтовые большого диаметра гарантируют высокую прочность, но при строительстве малого здания не смысла тратить деньги на нереализуемый потенциал. Поэтому к выбору сваи следует подходить внимательно и учитывать многие факторы.

Свойства грунта на участке застройки. Для получения достоверных сведений о состоянии грунта перед разработкой проекта проводят комплекс геологических изысканий. После этого, на основе анализа лабораторных исследований проб почвы и проектируемых данных строения, переходят к подбору сваи.Рельеф местности и параметры уклонов на участке.Особенности самого фундамента и его отдельных частей.

Диаметр винтовых свай

При расчете длины сваи важно знать уровень залегания грунтовых вод. Если участок заболочен, или имеет рыхлый грунт, то определяется глубина закладывания сваи таким образом, чтобы опора испытывала воздействие грунта на определенном протяжении ствола – так обеспечивается вертикальное положение сваи.

Несущая способность винтовых свай:

Пластичность для глиныРасчетноесопротивлениегрунта(кг/см2)Несущая способность винтовой сваи 89×300 (т)при глубине залегания лопасти (м)1,5 м2,0 м2,5 м3,0 мГлинаПолутвердая64,75,466,7Тугопластичная54,24,95,66,3Мягкопластичная43,74,455,8Супеси иСуглинкиПолутвердая5,54,45,15,86,5Тугопластичная4,53,94,65,35Мягкопластичная3,53,54,24,85,5ЛёссМягкопластичная12,22,93,64,3ПескиСредние1599,710,411,1Мелкие85,66,377,7Пылеватые54,24,95,66,3

Выбор диаметра опоры гарантирует прочность всей конструкции. Рассчитать его невозможно без тщательного анализа и сбора данных относительно конкретного объекта. Только так достигается оптимальное сочетание затрат и качества полученного результата.

Процесс закладки свай осуществляется с соблюдением технических норм проведения работ. От исполнителя требуется обеспечить сохранность сваи, ее вертикальность и выход на установленную глубину.

По подбору диаметра можно дать следующие рекомендации:

сваи диаметром 57 мм рекомендуется использовать для фундамента под легкий забор из штакетника, сетки-рабицы и других подобных материалов;винтовые сваи 76 мм подойдут для более тяжелого забора из профнастила, а также их можно использовать для лёгких сооружений: беседки, террасы или т.п.;сваи диаметром 89 мм лучше использовать при обустройстве бани, постройке хозблока, ну и возможно тяжелого деревянного забора;если же Вы планируете строить деревянный дом или домик для дачи, а может быть пирс для лодки, то смотрите в сторону свай диаметром как минимум 108 мм

Все характеристики винтовых свай для конкретного объекта закладываются в проекте. Им нужно неукоснительно следовать – любое отклонение дополнительно согласовывается с проектировщиками. Расчет параметров свай представляет собой комплексные математические расчеты, поэтому архитектор обязан делать их точно и внимательно.

Сравнение с другими вариантами

Помимо винтовых конструкций, существует несколько других видов свай. Они различаются материалами изготовления и способами установки. Визуальное различие можно увидеть на схемах и фото.

Свайно-ленточная конструкция

Под свайно-ленточной конструкцией понимают буронабивной свайный фундамент. Для его устройства в грунте пробуривают отверстие с полусферической подошвой, вставляют в него каркас из металлического прута и заливают бетоном. Колонны обвязывают железобетонным ростверком.

Свайно-ленточная конструкция — буронабивной фундамент.

Такая конструкция обладает повышенной прочностью, но не используется на болотистых, илистых и скалистых почвах.

Сваи из железобетона

Такие изделия представляют собой армированные бетонные столбы квадратного сечения. Их устанавливают без предварительных земельных работ при помощи специализированного устройства. Из недостатков называют невозможность заглубления своими силами и более низкую прочность по сравнению с винтовыми опорами.

Что лучше: литая либо сварная опора?

Сварные основания препятствуют опрокидыванию или же выдергиванию основания. Они применимы для тех построек, где основание испытывает особенно значительные нагрузки по горизонтали.

Литые опоры предназначены для тех же целей, что и сварные. Однако, литая деталь выдерживает значительно больше нагрузки. Их применяют на наиболее ответственных объектах.

Эта конструкция выполнена с максимальной точностью, что увеличивает надежность и эффективность изделия. В то время как сварная опора не подходит для сложных почв, литое изделие не боится ни камней, ни мусора. Ничто не способно повредить литую лопасть и наконечник.

Монтаж свай

Так, сравнение винтовых свай показывает, что оба вида одинаково хороши.

В случае со строительством коттеджных домов можно применять и тот и другой вид. Но если необходимо соорудить нечто серьезное, инженерное – тогда стоит отдать предпочтение литой свае. Возможно, при монтаже фундамента на литых опорах и потребуется приложить большее усилие, но это не недостаток, а, скорее, плюс.

Какую длину свай выбрать

Отдельно следует отметить, что план фундамента также определяет требования к сваям. Здесь может быть предусмотрено несколько рядов свай, или неравномерное распределение нагрузки – в таких случаях применяются опоры различного размера.

Длина винтовых свай

Винтовые сваи разной длины обладают различными характеристиками и закладываются только после расчета и утверждения архитектором. Нет нужды делать длинные прутья, если это не принципиально для проекта.

Общие рекомендации по выбору длины винтовой сваи:

РегионДлина сваи (Глубина залегания плотного грунта + Глубина промерзания грунта + Высота цоколя + Участок расположения монтажного отверстия)Центральный регион (Москва, Пенза, Санкт-Петербург и т. д.)0,2 + 1,8(твёрдый слой почвы) + 0,5 + 0,1 = 2,6 м (2600 мм)Урало-Поволжье (Екатеринбург, Ижевск, Йошкар-Ола, Казань, Киров, Магнитогорск, Набережные Челны, Нижний Новгород, Нижний Тагил, Оренбург, Пермь, Саратов, Уфа, Челябинск и т.

д.)0,2 + 1,8(твёрдый слой почвы и глубина промерзания) + 0,5 + 0,1 = 2,6 м (2600 мм)Западная Сибирь (Барнаул, Кемерово, Красноярск, Новокузнецк, Омск, Новосибирск, Томск, Тюмень и т. д.)0,2 + 2,3(глубина промерзания) + 0,5 + 0,1 = 3,1 м (3100 мм)Восточная Сибирь (Иркутск и т. д.)0,2 + 2,8(глубина промерзания) + 0,5 + 0,1 = 3,6 м (3600 мм)

Длина сваи зависит от грунтов

Винтовой фундамент служит отличным решением с точки зрения экономии времени и денег, а также по показателям качества итогового результата. Кроме того, монтаж такого типа основания прост и не вызывает затруднений у строителей. В некоторых случаях, застройщик может выполнить установку своими силами (частное домостроение).

Свайный фундамент

Низкая несущая способность или водонасыщенность грунта являются одной из самых главных проблем, возникающих при строительстве любого здания. Слабые почвы не могут выдержать массы постройки, в результате чего оно начинает неизбежно проседать.

Если проседание происходит неравномерно, это неизбежно приводит к деформации и последующему разрушению здания. То же самое может произойти и при выдавливании фундамента силами сезонного пучения. Избежать подобных неприятностей позволяет свайный фундамент, разработанный для возведения построек на просадочных грунтах.

Узколопастная многовитковая свая

Узколопастная многовитковая свая имеет стальной ствол, острие которого занимает 20-25% от всей длины конструкции. Такая конфигурация сваи, в совокупностью с уменьшением площади ее винтовых лопастей до минимально допустимой, обеспечивает возможность безпроблемного погружения опоры в высокоплотные и твердые грунты, а также почву, включающую большое количество каменистых вкраплений.

Рис: Наконечники узколопастных свай

Такие конструкции производятся комбинированным методом — винтовая обмотка наконечника всегда литая, но само острие соединяется со стволом сваи сварным методом. Сфера использования — фундаменты под легкие одноэтажные здания и заборы.

108-мм

Несущие способности 108-мм винтовых свай достигают 3 – 3,5 т.

Благодаря этому они могут воспринимать гораздо большие нагрузки: на подобном фундаменте можно строить одноэтажные кирпичные или железобетонные строения, ангары с металлическими каркасами, складские помещения и т. д. Монтировать такие фундаментные конструкции без использования специализированной техники весьма затруднительно, особенно, если глубина опускания составляет 5-10 метров.

Винтовые стойки различного диаметра

Узколопастная трубчатая свая

Трубчатые сваи предназначаются для монтажа в вечномерзлую и сезонно промерзающую почву. В отличие от других видов винтовых свай, они не имеют острия в нижней части — ствол представляет собой открытую трубу, которая в процессе погружения заполняется грунтом, что дополнительно увеличивает устойчивость опоры.

Рис: Трубчатые узколопастные сваи

Для увеличения эффективности вскрытия грунта в процессе завинчивания нижняя часть ствола оборудуется сварными резцами из твердосплавного металла.

Важно: сфера применения — каркасные здания, ограждения, опоры несущих конструкций, возведенные на территории вечной мерзлоты.

Источник: furnilux.ru