Применение винтовых свай

Что из себя представляет винтовой фундамент

Данный фундамент строится с использованием специальных столбов, на конце которых расположен шнек в виде спирали. Во время поворота шнека столб углубляется в грунт и надежно фиксируется в нем. Для устройства такого сооружения не требуется монолитная заливка железобетона, опорой для несущих стен являются сами столбы, которые удерживаются в почве благодаря резцам диаметром 300мм. Выступающая часть опоры устанавливается по уровню будущего цоколя и обрезается.

Из чего сделаны винтовые сваи

Несмотря на внешнюю похожесть всех винтовых свай, они имеют различные модификации, используемые для различных видов сооружений в конкретных геологических и гидрогеологических грунтовых условиях. В общем случае винтовая свая состоит из следующих основных элементов:

• ствола — круглой стальной трубы диаметром от 57 до 325 мм с коническим наконечником;
• одно-, или двухвитковой лопасти из листовой стали толщиной 3- 10 мм;
• приварного оголовка, служащего для крепления конструкций ростверка.

Ствол и оголовок покрываются усиленной антикоррозийной защитой, способствующей продлению срока службы свайного основания.

Понятие «набивная свая»

Набивная свая на схеме и фотографии

Чтобы иметь понятие об устройстве набивной свайной конструкции, можно представить бетонный или железобетонный столб с нижним наконечником, который заглубляется в грунт ниже отметки промерзания. При этом создается надежная и прочная свайная конструкция, способная защитить фундамент жилого дома от грунтовых сдвигов. Если участок под застройку находится на неоднородных сложных грунтах, рекомендуется свайный фундамент усиливать ростверком.

Набивные сваи передают нагрузку от здания непосредственно на грунтовое основание.

Винтовые сваи — область применения и особенности

В последнее время рынок буквально пестрит предложениями о строительстве домов на основе свай винтового типа. Но многие не понимают, что это такое, а зачем нужно и преимущества такого основания.

Винтовые сваи. Применение.

Вообще, основания на сваях применяются в условиях слабого и неустойчивого грунта. Для того чтобы фундамент был устойчив, используют специальные столбы (сваи) из железобетонного материала, их вкапывают в грунт на такую глубину, на которой грунт имеет характеристики прочного основания. Иногда глубина установки может превышать 20 метров – это целиком зависит от грунта.

Но возведение такого фундамента может оказаться весьма затратным для домов индивидуального пользования также невыгодными станут такие основания на заболоченных и обводненных территориях. При этом качество и срок службы такого фундамента будет целиком зависеть от добросовестности строителя и изменений гидрогеологического характера. Именно в таких ситуациях оправданно применение винтовых свай.

Винтовые сваи Внешний вид

1. Столб, он же ствол. Обычно имеет вид трубы из стали, диаметр которой не может быть меньше 57 мм и не должен превышать 325 мм. Длина сваи может достигать от 1,5 м – 11. В нижней части трубы имеется лопасть, а наверху оголовок из стали, он применяется при использовании ростверки. Именно на оголовке располагается надземный сектор здания.
2. Диаметр лопастей варьируется от 250 мм до 800 мм. Её размер напрямую зависит от характеристик грунт и предполагаемой массы здания.

Увеличенная площадь опоры и большое сопротивление грунта, который в процессе закрутки уплотняется между лопастями — все это повышает устойчивость винтовой сваи к большим нагрузкам. При этом нагрузка, подаваемая на саму почву минимально, воздействует на неё, ровно с той силой, которую она в состоянии выдержать. Для предотвращения окислительных процессов, в том числе в целях преодоления ржавчины – трубу засыпают смесью из песка и бетона.

Все параметры винтовых свай подробно и внимательно рассчитываются специалистом, ведь малейший просчет может повлечь негативные последствия вплоть до обрушения возведённого здания.

Механизм установки свай винтового типа находится в зависимости от их параметров. Если они устанавливаются для строительства одноэтажного здания или домов каркасного, сборного типа то их можно ввинчивать вручную. Для этого используется специальный ручной бур. Для погружения опор среднего класса иногда используют гидровращатель, а винтовые сваи большой длины устанавливаются с использованием специальных технических средств.

Вообще, технология использования винтовых свай для укрепления сооружений используется уже далеко не первый год. Например, они применяются для укрепления сооружений с малой опорной площадью, подвергающиеся воздействию порывов ветра и многих других, один из ярких примеров – билборд.

Часто винтовые сваи с увеличенной площадью лопастей находят применение в строительстве зданий специального назначения, а также в некоторых видах грунтов. Например, при помощи винтовых свай строятся пирсы, мосты и вахтовые поселки.

Преимущества винтовых свай

Плюсы:

• Широкий спектр применения стальных свай на грунтах любого вида, кроме скального и крупнообломочного.
• Минимально воздействует на грунт, поэтому может использоваться на слабых и неустойчивых грунтах.
• Высокая сейсмоустойчивость.
• Вероятность применения свайных опор без нарушения целостности грунта, т. е. на его поверхности – это позволяет сохранить гумус (плодородный слой почвы) и зеленые насаждения.
• Винтовые сваи не ограничивают рамками времен года и климатическими условиями.
• Есть возможность установки винтовых свай без привлечения тяжеловесной строительной техники, что облегчает строительство пионерных баз и пристроек к уже построенным зданиям.
• Многократность применения свай.
• Есть возможность при помощи изменений параметров конструкции увеличивать максимально допустимую нагрузку на опоры.
• Долгий срок использования.
• Такую сваю можно изготовить в мастерских полевого типа.
• Обстраивать надземную часть здания можно сразу же после установки конструкции винтовых свай.
• В сравнении с другими видами опор (буронабивные, забивные), винтовые намного экономичней по времени установки и материальным затратам.

Именно допустимость использования винтовых свай при строительстве одного-двухэтажного дома в условиях сельской или другой зеленой местности стало катализатором популярности этого вида опор.

Винтовые сваи. Минусы

Основным и практически единственным минусом является материал изделия. Однако этот недостаток может повлиять на эксплуатацию опор только в одном случае – если был выбран некачественный товар.

На что следует обратить внимание выбирая винтовые сваи:

1. Труба должна быть новой, а толщина соответствовать установленному ГОСТу.
2. Наличие сварочных швов указывает на плохое качество товара и брак – в дальнейшем может пострадать вся возведенная конструкция.
3. При диаметре сваи в 108 мм толщина лопасти должна составлять 5 мм.

    Максимальный размер не может превышать 300 мм.

4. Следует проверить качество сварочных швов. Если они некачественные, то при вкручивании лопасть может сломаться.

Изделие должно пройти пескоструйную обработку, в противном случае металл из которого сделана труба подвергнется коррозии.

Винтовые сваи — область применения и особенности.

Винтовые фундаментные сваи и их применение

Фундамент на винтовых сваях это —

• низкая стоимость свайно-винтового фундамента под дом (экономия до 40% денежных средств на покупку стройматериалов, значительное сокращение времени строительных работ);
• идеальное решение при работах на любом грунте;
• гарантированная безопасность и надежность строений с винтовым фундаментом;
• превосходство по прочности и нагрузкам;

Защитные мероприятия

Несмотря на то, что сваи находятся в грунте, они всё равно подвержены коррозии. Поэтому о защите нужно подумать ещё до погружения. Оптимальным способом является покрытие свай антикоррозийным составом. Выполняется процедура в два захода. Предварительно со всех швов убирается калинка, наносится первый слой грунта, в качестве которого используют краски с содержанием цинка, грунтовку ВЛ05 и состав IR02. Для обеспечения второго слоя отлично подойдут такие варианты:

• двухкомпонентная эмаль «Зинга Металл»;
• эмаль на основе полиуретана, к примеру, от производителей «Маско» или «Хемпел».

Используя приведенные рекомендации, изготовить сваи в домашних условиях несложно. Главное — соблюдать технологию. Любые отклонения могут привести к уменьшению надёжности и устойчивости несущей конструкции.

Плюсы и минусы винтовых свай

Любая постройка начинается с фундамента, и это ни для кого не секрет. Именно от него зависит насколько прочно будет стоять здание или держаться столб, а это, в свою очередь, означает, что к его выбору необходимо подойти с полной ответственностью.

Фундамент на винтовых опорах современное решение и непременно обладает как положительными, так и отрицательными качествами. Для того чтобы определиться стоит ли возводить сооружение на таком фундаменте, внимательно взвесьте все плюсы и минусы.

• первое и неоспоримое преимущество фундамента на сваях, является его доступность и простота в возведении. Более доступного решения поставить крепкий фундамент не существует. Такой способ не требует особой специальной техники или навыков, но всё же обладает некими трудностями в монтаже, о них мы расскажем немного позже;
• низкая цена. Важный критерий абсолютно для каждого человека, зачем переплачивать за ещё более худший вариант, если существует более приемлемый;
• скорость монтажа. В случае если времени на постройку мало, фундамент на винтовых сваях — отличное решение, ведь в среднем полный монтаж занимает всего 23 дня. Это позволяет сдать объект, сэкономив 20% времени, что немаловажно для многих строительных организаций;
• нужно выравнивать участок, что также экономит массу времени во многих случаях;
• возможность использования свай на болотистых и просадочных грунтах;
• сразу после установки свай можно приступать к дальнейшим работам, так как они способны принимать на себя полную нагрузку без ожидания, что невозможно в случае использования бетонного фундамента;
• возможность выполнения работ как в летнее, так и в зимнее время;
• самым последним важным преимуществом является отсутствие вибрации при заглублении свай.

Недостатки:

Минусов гораздо меньше, нежели плюсов, но всё же они есть и на них необходимо также обратить внимание.

Большим и главным минусом является подготовка к установке подобного вида фундамента. Это дело лучше доверить специалисту. Только благодаря правильному и грамотному расчёту фундамент прослужит долгое время и не будет доставлять неудобств во время эксплуатации. При выборе опоры необходимо помнить следующее — качество материала, из которого непосредственно сделаны сами сваи, может повлиять на многие факторы. Поэтому выбирать следует долговечные, качественные и надёжные стройматериалы.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Для начала давайте рассмотрим основные преимущества использования свайно-винтового фундамента:

• Прочность и долговечность. Практика показывает, что бетонные конструкции разрушаются гораздо быстрее, чем прогнивает металл, а потому свайный фундамент с металлическими опорами выглядит предпочтительнее ленточного или столбчатого основания. К тому же железобетонный фундамент подвержен осадочным деформациям, в то время как свайным опорам такие проблемы не страшны. Практика показывает, что фундамент из свай стоит более 40 лет, не подвергаясь разрушениям.
• Дешевизна и экономия времени. Винтовые сваи устанавливаются прямо на грунт, без выравнивания, а значит, для их установки не требуется проводить земляные работы и рыть котлован. Данное обстоятельство существенно экономит время и деньги, ведь для строительства одноэтажного дома подобную конструкцию можно возвести даже без привлечения специальной техники! Для возведения фундамента не понадобится и специальная установка для заливки фундамента, что также сэкономит время и деньги.

Подсчеты показывают, что возведение свайно-винтового фундамента обходится приблизительно на 30% дешевле, чем строительство других видов несущих конструкций.

Важно! При работе с помощниками, или же привлечении спецтехники свайный фундамент под одноэтажный дом можно возвести буквально за один день!

• Универсальность. Несущая конструкция может быть возведена практически в любых условиях, как на равнинной, так и на гористой местности с имеющимися уклонами. Более того, дом на сваях можно возвести на болотистой местности, и даже в условиях вечно мерзлоты. Там, где многие другие опоры под строительные конструкции возвести просто нереально, сваи прекрасно устанавливаются и выполняют свою функцию на «отлично».

• Всесезонность. В отличие от других видов фундамента винтовые сваи можно устанавливать круглый год, хоть жарким летом, хоть лютой зимой. Данное обстоятельство совершенно не влияет на качество установки и надежность опорной конструкции. Соблюдается данное условие потому, что на глубине погружения наконечника сваи температура всегда стабильна.
• Устойчивость к пучению грунта. Свайные фундаменты прекрасно переносят морозное пучение в периоды промерзания почвы.
• Не требует застывания. Если ленточным и монолитным фундаментам требуется время для схватывания, застывания и набора прочности, то винтовые сваи можно начинать обвязывать буквально сразу после установки.
• Не впитывает влагу. Свайный фундамент не впитывает влагу из грунта, а значит, полы вашего дома всегда будут сухими и никогда не подвергнутся гниению.
• Возможность повторного использования. При необходимости ввинченные сваи можно извлечь из грунта и использовать повторно, уже в другом месте. Таким свойством не может похвастаться ни один другой фундамент!
• Не мешает подводу коммуникаций. Еще одним преимуществом свайно-винтового фундамента является то, что его возведение совершенно не мешает проведению инженерных коммуникаций к дому. Их можно монтировать как до, так и после установки свай.

Важно! После возведения свайного фундамента между грунтом и основанием дома остается пространство, которое можно заложить кирпичом, зашить фальшпанелями, или найти ему полезное применение, в частности, организовать место для складирования дров, пиломатериалов или других необходимых в доме вещей. А если не просто зашить, но и утеплить данное пространство, пол в доме будет теплым даже зимой, т.к. не будет натягивать холод от грунта.

• Не нужны особые знания и навыки. Для монтажа опор вам не понадобится специальные навыки или помощь специалистов. Достаточно посмотреть видео из Интернета, чтобы уже через 30 минут знать об установке металлический опор все что нужно!

Не лишена данная конструкция и недостатков, о которых также стоит знать перед началом строительства.

• Устанавливается не везде. При всей универсальности рассматриваемой конструкции монтировать свайный фундамент на скалистых и каменистых грунтах не всегда возможно.

Важно! Свайно-винтовой фундамент не устанавливается в непосредственной близости от электрифицированных железных дорог, разрабатываемых шахт и карьеров, высоковольтных линий, крупных подстанций, а также вышек сотовой связи.

• Необходимость дополнительного обустройства подвала. Установка свайного фундамента не предполагает наличия подвала или цокольного этажа, а значит, если вам понадобится данное помещение, его придется строить отдельно.
• Не подходит для многоэтажных зданий. Специалисты не рекомендуют возводить на свайно-винтовом фундаменте строения больше одного этажа, особенно если они выполнены из камня или кирпича.
• Дополнительные затраты на утепление. Мы упоминали о преимуществах наличия пространства между поверхностью грунта и полом дома. Однако зашивка этого пространства потребует дополнительных финансовых вложений.
• Коррозия металла. Необходимо понимать, что металлические сваи с годами подвержены разрушительному действию коррозии. Особенно это характерно для опор, установленных в болотистых местностях и грунтах с высоким содержанием влаги. Чтобы такой фундамент с годами не упал, необходимо приобретать сваи с максимальной толщиной стенок, да к тому же с наличием антикоррозионной защиты. А это дополнительные траты.
• Невозможность монтажа вплотную к другим зданиям. Если вы решили построить террасу или другое строение вплотную к уже существующему дому, свайный фундамент вам не подойдет. Ввинтить такую сваю ни вручную, ни с использованием техники чисто технически невозможно. Более того, ввинчивая сваи вплотную к уже имеющемуся ленточному или столбчатому фундаменту, есть риск нарушить его и спровоцировать разрушение несущей опоры.

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 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.

Установка ростверка.

Ростверк из стали. Ростверк из двутавровых балок отличается высокой стоимостью и сложностью установки.

Ростверк – это часть свайного фундамента, который объединяет несущие элементы в одну конструкцию. Они делаются в виде ленты или в виде плиты. Если возводится деревянное сооружение, то функции ростверка выполняет венец брусьев, находящийся в нижней части. Система из стали базируется на двутавровых балках. Но такой свайный монолитный фундамент имеет несколько недостатков. Во-первых, свайный монолитный фундамент, в котором используют двутавровые изделия, отличается высокой стоимостью. Во-вторых, сам процесс установки трудоемкий и требуется применения специальной техники. Смонтировать вручную эту часть фундамента невозможно. В-третьих, даже обработанная специальным раствором сталь в скором времени будет подвергаться коррозии. Поэтому остается только способ с использованием железобетона. В данном случае ростверк может быть сборным.

Разновидность конструкций ростверков бывает разной, в зависимости от положения по отношению к земле. Первый вид – высокий. Это самый популярный вид и находится он выше уровня земли на 0,1-0,15 м. Такого расстояния вполне достаточно, чтобы снизить во время пучения воздействие почвы на соединительную систему. Вспучивание грунта из-за изменений погоды сопровождается поднятием ростверка с вырыванием свайных элементов. Еще возможно отрывание самих конструкций от свай. Но высота 0,1-0,15 м позволяет избежать подобных проблем.

Свайный фундамент бывает с низким, повышенным или высоким ростверком.

Свайный монолитный фундамент с высоким ростверком имеет один недостаток – свободное пространство между напольным покрытием и почвой. В связи с этим требуется проводить дополнительную теплоизоляцию.

Еще один вид ростверка – это повышенный. Основание системы располагается на почве. В отличие от предыдущего вида, здесь между полом и почвой нет свободного пространства. Для предотвращения влияния пучения на конструкцию из-под нее убирается часть почвы – примерно 0,1-0,15 м.

Следующий вид ростверка – заглубленный. Его делают ниже уровня земли и также из-под нижней части удаляют немного земли.

Главной задачей ростверка является соединение всех свай в одну систему. Никаких нагрузок конструкция по грунту не распределяет. Она просто направляет давление на сваи. Ростверки не монтируют прямо на землю, чтобы участки основы не оторвались из-за пучения почвы.

Свайные фундаменты ГОСТ, СНиП и другие нормативы

В процессе проектирования, выбора стройматериалов и строительства необходимо учитывать различные нормативы, установленные в Российской Федерации, такие как СНиП, свайные фундаменты согласно им должны соответствовать следующим критериям:

• СНиП П7-81. Требования к строительству в сейсмоопасных районах.
• СНиП П23-81. Требования к конструкциям из стали.
• СНиП П25-80. Требования к конструкциям из дерева.
• СНиП Варианты воздействий и нагрузок.
• СНиП Строения на грунтах просадочных и территориях подрабатываемых.
• СНиП Требования к основаниям строений.
• СНиП Свайные фундаменты.
• СНиП Антикоррозийная защита конструкций.
• СНиП 23-01-99. Климатология.
• СНиП Фундаменты, основания и земляные сооружения.

Важно! ГОСТ на свайные и ГОСТ на свайно винтовые фундаменты не существует. Все требования предусмотрены только СНиП. ГОСТ могут предъявлять требования исключительно к материалам и видам свай и ростверка. ГОСТ применим и к грунтам.

• ГОСТ 5686-94. Метод испытания грунтов сваями.
• ГОСТ 7473-94. Технические условия бетонных смесей.
• ГОСТ 9463-88. Технические условия лесоматериалов хвойных круглых.
• ГОСТ 10181-2000. Методы испытаний бетонных смесей.
• ГОСТ 12248-96. Методы лабораторных исследований грунтов.
• ГОСТ 14098-91. Закладка ж/б конструкций и способы соединений арматуры.
• ГОСТ 18105-86. Контроль прочности бетона.
• ГОСТ 19804-91. Технические условия ж/б свай.
• ГОСТ 19804-2-79. Размеры и конструкция железобетонных свай квадратных с поперечным армированием.
• ГОСТ 19804-3-80. Размеры и конструкция ж/б свай квадратных с полостью круглого сечения.
• ГОСТ 19804-4-78. Размеры и конструкция железобетонных свай без армирования квадратных.
• ГОСТ 19804-5-83. Размеры и конструкция ж/б свай с арматурой не напрягаемого типа круглых полых.
• ГОСТ 19804-6-83. Размеры и конструкция железобетонных свай круглых полых и свай-оболочек.
• ГОСТ 25100-95. Варианты грунтов.
• ГОСТ 27751-88. Базовые требования к расчетам по надежности оснований.

Конструкция винтовых свай

Вопреки расхожему мнению, сваи винтовые стальные (СВС) создавались не для снижения бюджета строительства, а для гарантированной компенсации сил пучения на элементы фундамента, легкого достижения нижних опорных пластов. Существуют различные виды винтовых свай для малоэтажного строительства, однако их конструкция во многом схожа:

• тело – бесшовная труба (4 – 4,5 мм стенка), обычно из стали Ст3, максимальным ресурсом обладают конструкции из сталей 30ХМА, толщиной стенки 6 – 10 мм;
• лопасти – навариваются на тело или имеют вид самостоятельного наконечника (сварка, литье), привариваемого к телу сваи.

Подобная конструкция многофункциональна – лопасти преобразуют крутящий момент в продольное перемещение при погружении, компенсируют горизонтальные усилия, обеспечивая стабильность геометрии. Поэтому на СВС дома можно строить на вечномерзлых, слабых и пучнистых грунтах.

Разновидности винтовых свай

Рис. 1. Виды винтовых свай.

Перед тем, как выбрать винтовые сваи для фундамента дома, необходимо изучить требования нормативов СНиП от 1985 года за номером (проектирование свайных полей), точнее последнюю редакцию от 2011 года – СП для расчета несущей способности основания.

Для различных сооружений существуют несколько типов СВС:

• узколопастные – многовитковый аналог шурупа, литой наконечник соединяется с телом сваи сваркой, для вечной мерзлоты используются варианты с зубьями по периметру нижнего среза (Рис. 1, Вар. 4), для почв с большим содержанием камней, осколков и плотных пород применяются заостренные наконечники (Рис. 1, Вар. 3);
• широколопастные – одна лопасть литого наконечника с 1– 1,5 заходом (Рис. 1, Вар. 1);
• многолопастные – несколько лопастей по длине для улучшенного опирания, компенсации вертикальных подвижек (Рис. 1, Вар. 2).

Здания максимально разрешенной этажности (3 уровня с мансардой) в малоэтажном строительстве можно строить исключительно на многолопастных СВС. Для легких построек достаточно однолопастных модификаций с широким винтом либо узкой спиралью наконечника в зависимости от типа грунта. Для винтовых свай предусмотрена стандартная маркировка:

• СВС – сварной наконечник;
• ВСЛ – литой наконечник;
• СВК – конусная модификация, может обозначаться СВС-К;
• СВП – конструкция дополнена пикой, варрант обозначения СВС-П;
• ВАУ – анкерное устройство винтового типа (сборная конструкция).

Литой наконечник винтовой сваи.

Для решения специфических задач производители выпускают сваи переменного диаметра, сложной конфигурации:

• серия Z – винтовой анкер для легких конструкций;
• серия Т – пластина оголовка с монтажными отверстиями;
• серия U – П-образный оголовок;
• серя F – круглый фланец;
• серия R – квадратный фланец.

Стандартными диаметрами СВС, СВЛ являются 57 – 325 мм. Изделия специальных серий имеют размер 159 мм, максимум. В маркировке последовательно отражается тип сваи, диаметр ствола, толщина стенки, размеры лопасти, общая длина изделия. Существуют особенности маркировки отдельных производителей. Например, фирма Фундэкс добавляет Ф1, Ф2 после стандартного обозначения (две, одна лопасть, соответственно).

Схема винтовой сваи.

В середине 20-го столетия для нужд армии выпускались максимально прочные СВЛ со следующими характеристиками:

• литой наконечник;
• винт 14 мм, 6 мм (возле конуса, с края, соответственно);
• бесшовная труба (Ст20);
• горячее цинкование (140 – 200 микрон).

При заявленном 100 – 180 летнем ресурсе эти изделия эксплуатируются до сих пор, поэтому реальный эксплуатационный период пока не известен.

Область использования

Лестница на винтовых сваях.

В 70% случаев индивидуальные застройщики не подозревают, что СВС можно использовать, не только для опирания коттеджей и бань, но и для изготовления фундаментов следующих конструкций, значительно сокращая время строительства:

• шумозащитные экраны, заборы;
• беседки, теплицы, малые архитектурные формы;
• усиление монолитных фундаментов (плита, лента);
• оттяжки, анкеры, столбы ЛЭП;
• временные сооружения с возможностью демонтажа (аттракционы, павильоны);
• мосты, причалы, укрепление откосов;
• рекламные конструкции.

В нормативах СНиП приведены детальные инструкции, как выбрать винтовые сваи для конкретных эксплуатационных условий. Для большей надежности рекомендуется красить изделия специальными антикоррозионными ЛКМ.

 Монтаж оголовков и ростверк

Установка оголовков начинается как только раствор отвердеет. Оголовок крепится к свае при помощи сварки. Конструкция оголовка должна позволять крепить на себе элементы ростверка. Как правило, оголовок представляет собой плоскую стальную пластину, приваренную к обрезку трубы с диаметром чуть большим диаметра трубы сваи. Оголовок надевается на сваю и заваривается по окружности. Сварной шов обязательно покрывается антикоррозионным составом.

Ростверк представляет собой совокупность связующих элементов, которые обеспечивают горизонтальную и вертикальную устойчивость фундамента и линейное распределение нагрузки от конструкций здания. Для построения ростверка используются металлические швеллеры или уголки, деревянный брус, железобетонные конструкции.

Стальные элементы ростверка крепятся к оголовку с помощью сварки или болтовых соединений. Деревянные – шурупами или кронштейнами. Железобетонные ростверки представляют собой монолитные конструкции, в которых, в виде закладных деталей, используются оголовки свай.

Монтаж оголовков и ростверк

Вверх

Принципы расчета свайного фундамента

Самостоятельно проводится упрощенный расчет, который сводится к определению их количества и размеров. Для свайно-винтового фундамента применяется следующая методика.

Диаметр сваи

Можно использовать практические рекомендации:

• сваи 57 мм. Их можно применять только для заборов и ограждений;
• сваи 76 мм могут выдерживать нагрузку 3 тонны, что достаточно для облегченных строений;
• сваи 89 мм с несущей способностью до 5 тонн. Они способны удерживать одноэтажные каркасные дома и хозяйственные постройки умеренного веса;
• сваи 108 мм способны нести нагрузку до 7 тонн. Их можно применять для одно- и двухэтажных деревянных, кирпичных и блочных сооружений.

Высота (длина) сваи

В расчетах учитываются следующие параметры:

1. Плотность почвы. Заглубление сваи должно достигать плотного слоя грунта, что определяется по результатам геологических изысканий. Если они не проводились, то бурится скважина глубиной порядка 1 м. Если в процессе ее бурения достигаются плотные слои, то выбирается стандартная винтовая свая длиной 2,5 м. При более глубоком их расположении скважину придется бурить до их достижения и практическим путем определить необходимое заглубление.
2. Рельеф участка. Обязательно учитывается уклон площадки, т.е. перепад высот. Этот параметр определяется с помощью нивелира или строительного уровня и рулетка. В самой высокой точке устанавливается стандартная свая 2,5 м. Далее, к этой длине добавляется фактическая разница в высоте грунта. При перепаде более 50 см дополнительно создается запас по длине сваи порядка 0,5 м.

Количество опор

Оно зависит от размеров и веса сооружения. При выборе шага установки свай можно использовать такие рекомендации:

• деревянные и каркасно-щитовые строения – шаг до 3 м;
• стены из пеноблоков (шлакоблоков) – до 2 м;
• заборы и ограды облегченного типа – 3,3-3,6 м.

Общее количество свай определяется по плану сооружения. Обязательно устанавливаются они по углам и в месте примыкания внутренних стен. Затем по всему периметру равномерно намечаются точки монтажа опор с нужным шагом.

В месте установки печи или камина следует запланировать установку сразу 2-х свай. Отдельно размечаются опоры для пристроек, крыльца.

Расчет буронабивных свай имеет определенную специфику. Для них необходимо рассчитать несущую способность по формуле Р = 0,7RxF+0,8Uxfxl, где:

• R – сопротивление грунта (берется по таблице);
• F – площадь свайной опоры;
• U – периметр сваи;
• f – сопротивление грунта по боковой поверхности (табличный параметр);
• l – высота несущего слоя.

В частном строительстве чаще всего применяются сваи этого типа (буронабивные) диаметром 22-26 см. Размещаются они с шагом 2,1-2,6 м.

Как рассчитать глубину погружения

Глубина погружения свай определяется исходя их их типа:

• Сваи-стойки погружаются на глубину залегания плотных слоев грунта. В данном случае никакой расчет не поможет, необходимо бурение пробных скважин и определение истинного уровня твердых грунтов.
• Висячие сваи имеют несущую способность, которая определяется свойствами грунта и длиной боковых поверхностей. Чем выше нагрузка, тем длиннее и, соответственно, глубже должна быть погружена свая.
• Буронабивные сваи опираются преимущественно на широкую площадку — подушку. Ее площадь определяется сопротивлением грунта и величиной вертикальной нагрузки.
• Для винтовых свай глубина погружения определяется уровнем промерзания грунта в зимнее время. Этот параметр актуален для всех видов свай, но остальные виды обычно и так погружаются намного ниже.

Полный инженерный расчет глубин погружения представляет собой сложную и ответственную задачу, за которую не все специалисты рискуют браться.

Поэтому самостоятельный расчет настоятельно не рекомендуется, следует обратиться в специализированную проектную организацию.

Как минимум, можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Вычисление высоты над землей

Высота свайного фундамента над уровнем земли определяется высотой верхней линии ростверка.

Выбор правильного значения обусловлен несколькими факторами:

• Толщина снежного покрова в зимнее время.
• Возможность подтопления, уровень воды во время весенних паводков.
• Уровень залегания грунтовых вод.
• Температурные условия в регионе.

Сопоставляя эти параметры приходят к выбору оптимальной высоты подъема ростверка.

Оптимальными значениями принято считать 30-40 см для обычных оснований и 1,5-1,7 м при наличии цокольного помещения.

ВАЖНО!Возможность оборудования цокольного помещения имеется крайне редко, чаще всего обустраивается техническое подполье, в котором размещаются коммуникации.

Варианты размещения свай и их назначение

Правильное размещение свай – основа целостности и долговечности фундамента и всего строения. При расстановке опор, согласно оказываемой нагрузке, удается избежать критических зон, угрожающих просадке свай и отдельных частей дома. Если здание обладает сложными контурами, размещение опор требует особого внимания.

С этой целью разработано несколько основных методик.

• Одиночное размещение. Сваи устанавливаются под опорами каркасных конструкций, в угловых стыках стен и под всеми несущими элементами. При этом их интервал не может быть более 3 метров.
• Ленточное размещение. Сваи располагаются под несущими стенами с тем отличием от одиночного типа, что интервал их расположения заметно уменьшается и часто составляет всего полметра. Такая методика используется при необходимости выдерживать большую нагрузку (например, тяжелый 2-х или 3-х этажный дом).
• Кустовое размещение. Такой тип необходим для поддержания тяжелых одиночных или групповых конструкций. Определенного шага для этого типа нет, так как часто сваи размещаются близко друг к другу в хаотичном порядке, соответствующем оказываемой нагрузке. Их размещение напрямую зависит от расчета зон давления. Единственное условие – элементы должны присутствовать по всему периметру и площади плитного фундамента, для которого они являются опорами.
• Сплошное размещение или свайное поле. Опоры устанавливаются повсеместно под площадью плитного фундамента, шаг – примерно 1 метр. Такая методика используется для массивных строений или на грунтах со слабой несущей способностью.

Устройство свайного фундамента

Конструкция свайного фундамента может быть самой разнообразной, то есть он может иметь разные комбинации. Так конструкция фундамента будет зависеть от нескольких факторов:

• От вида свай, которые будут использоваться при его возведении.
• От глубины установки свай.
• От расположения непосредственно под будущим строением.
• От особенностей свай, то есть от их поведения непосредственно в грунте.
• От типа ростверка, который будет использоваться при его возведении.

В целом конструкция фундамента состоит из свай, которые установлены по периметру будущего строения, а также под несущими стенами и перегородками.

Что касаемо установки свай, то в большинстве случаев для их установки требуется специальная техника, и если строительство происходит на небольших участках, то целесообразнее всего использовать те конструкции свайного фундамента, которые можно сделать своими руками, например свайный фундамент с железобетонными буронабивными сваями.

Расчет

Целью расчета свайно – винтового фундамента является определение минимального количества винтовых свай

.

Шаг 1: определение общей нагрузки на фундамент

В состав общей нагрузки входят:

• вес здания: он определяется как сумма весов всех строительных материалов, которые входят в состав стен, крыши и других частей здания;
• полезная нагрузка, возникающая при эксплуатации помещения. Согласно СНиП *, на каждый квадратный метр жилого здания приходится 150 кг полезной нагрузки. Для офисных помещений данный параметр составляет 200 кг/кв. м;
• снеговая нагрузка: для III снегового района РФ она принимается за 180 кг на квадратный метр поверхности крыши.

Полученная сумма увеличивается на 1,1 – 1,2 (коэффициент запаса).

Шаг 2: определение грузонесущей характеристики грунта

Данный параметр определяет максимально возможное нагружение винтовой сваи. Для его расчета необходимы данные геологических исследований.

Частные застройщики зачастую таких документов на руках не имеют, в таком случае можно воспользоваться значением минимально допустимой нагрузки на сваю, которое указывают производители в сопроводительной документации.

В таблице приведены примерные величины допустимой нагрузки на сваю и рекомендации по применению в зависимости от диаметра ее ствола:

Способы монтажа фундамента на железобетонных сваях в зависимости от грунта

Что это такое

Винтовые сваи для установки забора – это металлические элементы, которые на конце имеют винтовую лопасть. Но, благодаря такой конструкции, устанавливается элемент на любом виде грунта.

Иногда можно встретить и комбинированную конструкцию, которая сочетает в себе резьбу и лопасти. Такой вариант при выборе винтовых элементов лучше подходит для каменистых тяжелых почв. Если говорить о свае с двумя лопастями, то она будет распределять давление на почвах.

Разновидности

Не забудьте при покупке проверить сертификат качества или паспорт изделия. Сами конструкции не должны иметь швов от сварки, коррозийное покрытие должно быть нанесено не кустарным, а промышленным методом.

Если рассматриваете возможность установки винтового фундамента, то в первую очередь нужно сказать о разновидностях компонентов. Выделяют несколько классификаций. Первая из них – по конструкции. Это литые, либо сварные сваи.

Помимо этого, классификация предусматривает варианты сварных элементов:

• Если почва каменистая, то винтовая свая лучше соединяется с почвой.
• Для обыкновенного типа грунта следует выбрать базовую винтовую модель с круглой лопастью.
• Для любых грунтов и строений лучше применять закрытые наконечники и крупные размеры лопастей вне зависимости от высоты.

Сваи могут иметь различные типы сечения. Чаще применяются квадратные. Сечение может быть круглым, цилиндрическим.