Винтовой фундамент: плюсы, минусы, технологи монтажа и особенности установки винтовых свай (95 фото)

Наилучшим вариантом надежного основания малоэтажного здания считается свайный винтовой фундамент. Установка винтового фундамента проста и возможна даже для непрофессионалов. Кроме того, форма конструкции позволяет выдерживать самые разные условия эксплуатации.

Если ваша задача — строительство малоэтажной конструкции на неровных почвах или в тяжелых погодных условиях, то винтовой свайный фундамент — это именно то, что вам необходимо

Единственное исключение в отношении почвы — это слишком каменистый грунт. В остальных условиях этот фундамент — идеальное решение. Да и возводить своими руками свайный винтовой фундамент — проще простого.

Техническое описание

Винтовая свая — это особый металлический бур, который может вкручиваться в почву при вращении. Он изготовлен из стальной трубы с радиальной наклонной пластиной в нижней части, которая является основным конструктивным элементом. Наличие лопасти обеспечивает погружение сваи в грунт при установке, а после монтажа служит основной опорой, распределяющей вес конструкций здания и фиксирующей положение трубы при подвижках грунта и морозном пучении.

Различные типы свай определяют по:

• устройству винтового наконечника;
• геометрическим параметрам труб;
• целевому назначению.

Кроме этого, различают одновинтовые и двухвинтовые сваи, у которых вторая дополнительная лопасть расположена в средней части трубы. Двухвинтовые опоры обладают повышенной несущей способностью, устойчивостью к пучению грунта и усадке.

Приварные лопасти

Винтовые колонны со сварным наконечником — самые дешевые изделия относительно невысокого качества. Нижняя часть трубы имеет заостренный конусный конец, выше которого приваривается широкая буровая лопасть. Основной недостаток изделий заключается в недостаточной прочности сварного шва. При попадании на камень, лопасть может быть оборвана или деформирована. В результате станет невозможной правильная установка сваи по глубине и направлению.

Опоры с приварным наконечником берут только для легких построек хозяйственного назначения, навесов и ограждений (т.е. при возможности небольшого заглубления). Использование сварных свай для строительства жилого дома признается опасным.

Литые винты

Отлитые лопасти изготовлены из высокопрочных легированных сталей по технологии точной формовки в вакууме. Для повышения прочности материала, каждое изделие подвергается дополнительной термической обработке, после которой его приваривают к стальной трубе. Изготовленные промышленным способом, литые наконечники отличаются увеличенной толщиной лопасти и высокой точностью изготовления.

Цена отлитых винтовых свай на 25-30% выше, но высокое качество изготовления и возможность более длительной эксплуатации полностью компенсирует это. Каждый серьезный изготовитель выдает на свои изделия сертификат и технический паспорт с указанием технических характеристик готовой опоры.

Основные разновидности свай

На рынке строительных материалов фундаментные опоры с винтом представлены 4-мя различными видами, которые существенно отличаются по своей конструкции.

• с одной широкой лопастью на наконечнике в нижней части трубы для деревянных и каркасных зданий;
• двухлопастные с повышенной несущей способностью для небольших каменных домов и двухэтажных зданий каркасного типа;
• узколопастные с коническим винтом для монтажа на каменистых грунтах;
• с прямым зубчатым нижним краем для устройства фундаментных оснований в условиях вечной мерзлоты.

В обычных условиях частного строительства наиболее распространены винтовые опоры первого типа с одной литой лопастью.

Типы свайных фундаментов

Классификация свайных фундаментов включает в себя множество позиций.

Они различаются по следующим признакам:

• Способ действия (висячие и сваи-стойки).
• Тип ствола (монолитные и оболочечные)
• Материал (деревянные, металлические, железобетонные)
• Способ погружения (забивные, буронабивные или винтовые).

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

В частном домостроении наиболее распространены буронабивные и свайно-винтовые варианты, позволяющие работать в зоне плотной застройки без причинения ущерба окружающим зданиям.

Существующие типоразмеры

Стандартные диаметры трубных колонн находятся в диапазоне от 57 до 133 мм. Длина определяется заказчиком в зависимости от глубины промерзания грунта в регионе проведения строительных работ. Ширина лопасти и угол наклона зависит от диаметра трубы, типа грунта и воспринимаемых весовых нагрузок.

В отдельную категорию относят свайные опоры из толстостенных насосно-компрессорных труб (НКТ), устойчивых к коррозии. Они значительно дороже стандартных изделий, но обладают лучшими эксплуатационными качествами.

Как правильно выбирать сваи

Важно учитывать ряд факторов:

• наличие и качество антикоррозионного покрытия, определяющее период эксплуатации;
• проварка сварного шва на всю глубину, он удерживает трубу от разрыва при внедрении в грунт.

Некоторые производители в целях удешевления своего товара экономят на покрытии, материалах для сварки.

Винтовые сваи для фундамента Источник dialkom-stroy.ru

В специализированных организациях выполняют расчёты по определению точных размеров и количества свай с учётом местного грунта. Для частных объектов в основном используются трубы длиной до 3-х м и диаметром 57-133 мм.

Главные преимущества

Большое число достоинств стальных свайных опор способствует быстрому росту популярности этих конструкций у частных застройщиков. В числе явных плюсов можно назвать следующие факторы:

• возможность возведения фундамента на большинстве типов грунтов, в том числе на болотах и вечной мерзлоте;
• быстрый и простой монтаж;
• хорошая устойчивость строительных конструкций при пучении и подвижках грунта;
• отсутствие влияния глубины залегания грунтовых вод;
• использование винтовых свай на участках со сложным рельефом местности;
• проведение монтажных работ в любое время года;
• применение бетонного или стального ростверка;
• невысокая стоимость материалов, доступная большинству застройщиков;
• отсутствие необходимости проведения земляных работ;
• долговечность и надежность фундаментного основания;
• возможность наружного утепления полов в доме.

Для ускорения производства работ по возведению фундамента, существует возможность использования специальной буровой техники. В этом случае придется оплатить оказанную услугу, но работа будет выполнена за 1 день без приложения больших физических усилий с высоким качеством.

Несколько недостатков

Несмотря на большое количество положительных качеств, винтовые сваи имеют и отрицательные свойства, в числе которых следует указать:

• невозможность возведения зданий и сооружений на каменистых и скальных грунтах;
• ограничение несущей способности, определяемой одноэтажным строительством;
• необходимость проведения мероприятий по защите свай от коррозии и блуждающих токов;
• сложности с обустройством подвала или погреба под домом;
• необходимость бетонирования внутренней полости труб и утепления пола.

Все сваи должны быть вкручены на глубину ниже точки промерзания грунта. Следовательно, необходимо обеспечить строгий контроль выполнения монтажных работ нанятой бригадой.

Варианты применения

Стальные трубные колонны позволяют сооружать 4 типа фундаментов:

• установка свайных опор под каждый несущий элемент каркасного здания;
• устройство свайной ленты в виде стального или железобетонного ростверка;
• свайное поле под заливку железобетонной плиты;
• одиночные опоры под строительство пристройки или отдельных элементов здания.

Учитывая все плюсы и минусы свайно-винтового фундамента, его можно признать лучшим вариантом для установки ворот, заборов и других видов ограждений.

Целевое применение металлических свай определяется диаметром трубы и размером лопастей. В маркировке изделий первая цифра указывает на размер трубной колонны, вторая — на лопасть. В зависимости от этих показателей рекомендуется использовать:

• трубу 76 мм для легких ограждений и отдельных столбов;
• 89 мм для навесов, веранд, беседок и укрепления кирпичных колонн;
• 108 мм для зданий каркасного типа и легких домов из бруса;
• 133 мм для сооружений из бревна или пеноблоков.

При этом наилучшей несущей способностью обладают двухвинтовые сваи с нижним литым наконечником. После ввинчивания опор их внутренняя полость необходимо залить бетонной смесью, не армируя.

Фундамент свайно-винтового типа считается лучшим решением для использования на пучинистых грунтах, при высоком уровне грунтовых вод и в заболоченной местности.

Принципы расчёта и проектирования

Для грамотного проектирования и составления сметы следует учитывать ряд основных факторов, играющих важную роль в прочности сооружения.

Оценка несущей способности сваи

Расчёт несущей способности винтовой сваи
Этот показатель вычисляется тремя способами: теоретический (расчётный), основан на данных таблицы СНиП 2.02.03-85 или самостоятельно, по схеме, что ширину лопасти увеличивают с увеличением d ствола.

Лопасти

Для трубы:

D 89 мм – D лопасти 250 мм

D 108 мм – D лопасти 300 мм

D 133 мм – D лопасти 350 мм

Оценка нагрузок

Эта цифра складывается из веса строительных материалов, предполагаемой меблировки, домашнего инвентаря, а также внешней нагрузки (динамической и эксплуатационной).

Такой расчёт лучше доверить профессионалу!

Количество винтовых свай

Пример схемы расположения и количества СВС
Самостоятельно рассчитать количество единиц можно по алгоритму:

1. Геологическое исследование почв, для вычисления несущей возможности грунтов.
2. Суммирование всех нагрузок (конструкции и внутреннего содержимого, внешних атмосферных показателей и т. п.).
3. Специальная компьютерная программа, которая используется в инженерно-строительной сфере, рассчитает и уточнит предварительные данные.
4. Рабочий чертёж свайного поля.

Требования к грунту

Основные показания для применения этого типа конструкций были описаны в предыдущих пунктах, а вот почвосмеси, на которых нельзя устанавливать стальные столбы,– это мягкие, рыхлые почвы, гравий и скалы. Стволы будут просто прокручиваться в земле, не находя устойчивого дна, что повлияет на прочность всего здания, а в последнем случае они просто не пройдут сквозь скальные породы.

Выполнение монтажных работ

Расчет свайного поля лучше поручить специалисту, который учтет существующий тип грунта на участке, глубину промерзания, несущую способность опор, вариант защиты стальных труб от коррозии и другие важные факторы. Краткую инструкцию по расчету числа свай мы приводили здесь.

В результате перед началом работ вам необходимо иметь на руках точный план расстановки свай с указанием их типоразмера. Вполне вероятно, что до обращения к инженеру потребуется провести геолого-изыскательские работы для точного определения характеристик слоев грунта и почвенных вод.

Производство монтажных работ состоит из 5-ти последовательных этапов:

1. разметка свайного поля;
2. выкапывание приямков и ввинчивание свай;
3. заливка бетонной смеси во внутреннюю полость труб;
4. подрезка оголовков труб на уровне одной горизонтальной плоскости;
5. устройство металлического или железобетонного ростверка.

Все открытые места сварки должны быть окрашены или защищены от коррозии другим способом. Для утепления дома пространство между ростверком и грунтом необходимо обшить досками или листовым строительным материалом. Благодаря отсутствию подвала, конструкция отмостки может быть упрощена и иметь небольшую толщину. Более подробно технологию мы описывали здесь и здесь.

Обвязка ростверком

Ростверк — это пояс обвязки, соединяющий отдельные опоры в единую систему. Он нужен для принятия веса стен или прочих элементов конструкции дома, равномерного распределения нагрузки по всему свайному полю.

Существуют разные способы монтажа ростверка, обусловленные материалом изготовления:

Деревянный

Используется деревянный брус минимальной толщиной 150 : 150 мм. Как вариант, можно применить пачки из досок толщиной 50 мм и шириной 200 мм, соединенные в единый пакет размером 150 : 200 мм. Используется качественный сухой пиломатериал 1 или 2 сорта.

Поверхность дерева покрывается антисептическим и антипиреновым составом (в настоящее время существует пропитка, выполняющая обе функции). Соединение брусьев производится вполдерева и только над оголовком сваи.

Стыки, расположенные в пролете, не допускаются. Между металлом и деревом во всех местах прокладывают двойной слой рубероида (гидроизоляция). Установка выполняется так, чтобы свая располагалась точно по продольной оси бруса.

Металлический

Используются различные виды металлопроката:

• Швеллер.
• Двутавр.
• Труба прямоугольного сечения.

При использовании швеллера не нужны оголовки, хотя для трубы или двутавра их присутствие обязательно. Для швеллера используются специальные закладные детали, установленные в трубу при заливке бетона.

Появляется возможность обойтись без гидроизоляции между оголовками и обвязкой, но между металлом и стеной она применяется в любом случае. Соединение деталей производится сварным способом с обязательным усилением болтами.

При повышенной прочности металлического ростверка, возникает большой металлический элемент конструкции, который требует обслуживания — периодической покраски защитными составами.

Железобетонный

Это самый трудоемкий и долгий вариант создания ростверка, но и самый прочный и надежный, не подверженный коррозии или гниению. Для его создания необходимо изготовить опалубку, установленную поверх оголовков.

Внутрь помещают арматурный каркас, после чего приступают к заливке бетона.

Опалубка изнутри устилается слоем рубероида или полиэтилена для исключения утечек влаги. Иногда ростверк заливают ниже уровня оголовков, приваривая арматурный каркас непосредственно к стволам. Чаще всего такое производится при достаточной высоте на уровнем грунта.

В таких случаях подрезку по горизонтали выполняют после затвердения бетона (28 дней), а заполнение стволов производят после подрезки.

Источник: furnilux.ru