Особенности функционирования и устройства винтовых свай

Винтовые сваи: применение, плюсы и минусы

Винтовые сваи — лучший вариант при возведении домов и иных объектов на участках со слабым грунтом и в условиях сурового климата. С их помощью снижается воздействие отрицательных свойств, продлевающих срок службы. Определиться с определенным видом свай для фундамента можно в соответствии с показателями зданий и условий его строительства.

Предназначение

Достаточно распространена установка винтовых свай. Они применяются в загородном строительстве: банно-оздоровительные комплексы, коттеджные поселки. Свайные фундаменты монтируются под ангары. Также сваи идеально подходят при строительных работах заборов, ограждений.

Также их задействуют на пирсах, причалах. Винтовые сваи здесь соединяют простоту и надежность. Они получили распространеннее в качестве опоры столбов, конструкций, линий электропередач. Их задействуют при монтаже рекламных конструкций, знаков. Такими сваями пользуются, если требуется построить фундамент быстро.

fundament iz vintovix-svai

Типовые опоры их диаметр и выдерживаемый вес

Конструкция подобной сваи является прямошовной трубой. На одном конце закреплены винтовые лопасти, а на ином есть отверстия для осуществления монтажа. Конический конец способствует облегчению введения в грунт.

Винтовые сваи можно купить в компании РусСваи. Сайт компании https://russvai.ru/

Исходя из диаметра, разнится область их установки. Свая, имеющая диаметр 57 мм, подходит для устройства легкого ограждения и прочих маловесных конструкций. Обустроить заборы на основе металлопрофиля можно изделием в 76 мм.

Конструкции, предназначенные для монтажа полновесных архитектурных форм (веранда), производят из труб, у которых диаметр 89 мм. При возведении жилья с учетом каркасной технологии, сооружений из бруса требуется применять трубы 10,8 см. Строения из пеноблока, керамзита требуют сваи диаметром 13,3 см. Возведение мостов, ангаров производится с использованием свай 15,9-30,25 см.

Достоинства

Винтовой фундамент можно возвести в сжатые сроки. Такую сваю можно использовать сразу после монтажных работ. Строители утверждают, что в ходе бетонирования внутреннего просвета свайного ствола не произойдет задержка в работах на строительной площадке. Это обуславливается тем, что нагрузка приходится на ее стальную оболочку.

Проведение монтажных работ характеризуется незначительным уровнем шума. Проведение аналогии с забивными сваями свидетельствует об очевидном отсутствии вибрации, повреждающей строения. Их установка характеризуется оперативностью и простотой. Устанавливать можно вручную и с использованием специализированной техники.

При создании фундамента подобным образом объем земляных работ будет существенно снижен, что обуславливает более низкую стоимость по сравнению с разнообразными типами железобетонного. Основание на винтовых сваях за счет наличия лопастей обладает возможностями исключения любых выдергивающих нагрузок.

Производить монтажные работы сваи можно на неровной поверхности, под разными углами к вертикали. Исходя из этих возможностей, он востребован при строении на склонах. Подобный фундамент проявляет устойчивость к эрозии грунта благодаря специальной обработке грунта и основания свай. При использовании данного типа свай рельеф местности не имеет значения, так как цокольный уровень в соответствии с периметром будет идентичным, а глубина проведения монтажных работ определяется рельефными характеристиками.

При использовании винтовых свай вынимается меньший объем грунта, в связи с этим строительные работы можно вести вплотную к уже возведенным постройкам. В связи с этим строительство можно вести на ограниченном пространстве. Характеризуются меньшей трудоемкостью процесса. Возводить можно в любое время года. Обладают природно-климатической неприхотливостью, поэтому их эксплуатируют в значительном диапазоне колебания температурного режима.

Им не страшны грунтовые воды и разбухание грунта. В связи с этим отпадает необходимость в предварительном осушении участка, где будет проводиться строительство. Их можно применять на участках, где отмечается высокий горизонт подпочвенных вод, так как рабочая часть расположена ниже грунтовых вод. Используют на местности, обладающей разнообразным типом грунта, кроме каменистого. Последний неудобен в плане бурения. При установке свай с использованием техники обеспечивается максимальная точность. Можно устанавливать конструкции различного диаметра и разную глубину.

Часто винтовые сваи используют для временно возведенных объектов. После окончания функционирования объекта они могут быть разобраны и использованы повторно. Их используют, как для возведения новых построек, так и для реконструкции старых строений, когда требуется заменить фундаментную основу. Перечисленные положительные свойства относятся к конструкциям, которые произведены промышленным способом, так как они соответствуют международным стандартам.

Недостатки

К сожалению, винтовые сваи имеют и ограничения в использовании. Этим пользуются некоторые строительные компании, нарушая технологические нормы. Их применение разрешено в районах, где отсутствует сейсмическая активность или умеренная. Не рекомендовано использование таких конструкций в грунте, имеющем органические соединения и электрическое сопротивление менее 10 Ом*м, так как это приводит к быстрой коррозии металлических изделий. В связи с этим застройщики должны определять агрессивность грунта.

nedostatki

Также на качество работ влияет, как была произведена конструкция. Если сварка выполнена неточно, то при завинчивании свая может отклоняться от заданных параметров. При использовании их в каменистом грунте, может произойти ее деформация, что скажется на надежности самой опоры.

Противопоказано заглубление свай подобного типа в каменистую почву, а также там, где имеются отвалы шлака, на полигонах с отходами строительства. Твердые включения могут привести к повреждению лопастей, ствола в процессе установки. Нельзя применять винтовые сваи на грунте, не имеющем требуемой боковой поддержки. Это относится к песчаному, торфяному грунту. Если нет другого варианта, то данные конструкции необходимо прочно соединять между собой или заглублять на 3 м (при обычном грунте – 1,5м).

Типы винтовых свай

В зависимости от использования производятся такие сваи для талого грунта, многолетнемерзлых, многовитковые. Первый вариант представляет собой широколопастную разновидность, имеющую заостренные литые или сварные наконечники. Данная стальная свая состоит из сквозных технологических отверстий необходимых для погружения на одной стороне. На другой имеются лопасти, обеспечивающие завинчивание, передачу нагрузки на грунт. Многовитковые по форме и способу действия напоминают шуруп.

Разновидности свай по области применения

При строительстве на талых грунтах (промерзает – оттаивает) учитывается объемы возводимых объектов. В зависимости от этого определяются размеры лопастей. Винтовые конструкции можно устанавливать в регионах с любыми погодными условиями, кроме скального грунта (допускаются небольшие архитектурные формы). Их использование сокращает сроки строительства в 2,5 раза по сравнению с другими технологиями.

Многовитковые рекомендованы для скальных и полускальных, пучинистых грунтов. В многолетнемерзлом грунте устанавливают узколопастные конструкции при соотношении диаметра лопасти к стволу более 1,5. Предварительно бурят лидерную скважину, соблюдая требуемые нормы. Такие конструкции обеспечивают точность установки, что трудно достичь при многолопастном варианте. Широколопастная модификация требует большого профессионализма при выполнении монтажных работ.

При установке того или иного типа свай учитываются такие показатели, как грунтовые условия, площадь строительных работ.

Типоразмеры винтовых свай для фундамента

Виды сваиДиаметр лопасти в ммДиаметр трубы в мм
Винтовая для талого300-8500108-325
Многолетнемерзлого300-480168-425
Многовитковые76-108До 5000

Количество лопастей

В зависимости от применения они подразделяются на одно- и монолопастные (может доходить до 6 штук). Первые используются в плотном грунте, характеризующимся незначительной подвижностью. Вторые имеют универсальное назначение. Все же более часто применяются в слабом грунте, обладающем слабой несущей способностью. Они выдерживают различного рода нагрузки. Максимально эффективными будут многолопастные сваи, если с учетом всех параметров подбирается количество лопастей. При интервале между ними берется во внимание их шаг, угол наклона.

Типы наконечников

Данные элементы облегчают задачу погружения свай в грунт. Они бывают литые и сварные. Первый вариант по стоимости значительно дороже. Их использование оправдано при проведении работ с плотным грунтом. Имеется в виду вечномерзлый, имеющий значительные включения, возникшие техногенным путем. При помощи такого наконечника легко справиться с возникшими в ходе работ сложностями. При этом наконечник не деформируется.

Сварные наконечники являются эконом-вариантом. Буровая лопасть приваривается на заостренный конец. Для таких свай характерно низкое качество. Считается, что все отрицательные моменты, связанные с винтовыми сваями, относятся именно к этому варианту.

Толщина и марка металла

При изготовлении свай берется во внимание предполагаемая на них нагрузка и условия эксплуатации. Исходя из этого, рассчитывается их толщина. При процессах коррозии стенка сваи истончается. В связи с этим при нормальных показателях грунта (нейтральный) по существующим стандартам толщина стенки должна составлять 8 мм, а там где присутствует химическая активность – 9,5 мм. При строительстве необходимо на это обращать внимание. Так как некоторые производители нарушают требуемые международные стандарты, то это сказывается на качестве используемых конструкций.

Следует учитывать, как толщину стенок конструкции, так и ее лопастей. Если происходит строительство временного или легкого объекта, то допускаются такие показатели, как 5 мм. При строительстве крупных объектов с длительным сроком эксплуатации требуется придерживаться показателей 9,5-12,5 мм.

Тип антикоррозионного покрытия

При монтаже свай на основе стали в грунте, отличающимся агрессивностью прибегают не только к увеличению толщины их стенок, но и покрывают специальным защитным покрытием. Используется полимерное (полиуретановое, эпоксидное и др.) покрытия. Прибегают к оцинковке. Согласно с госстандартами его толщина должна составить 400 мкм.

Заключение

Винтовые сваи являются прекрасным вариантом при строительстве фундамента. Только профессионал может определить целесообразность их применения, учитывая характеристики грунта, объемы строительства и долговечность эксплуатации возводимых объектов. Для винтового фундамента характерна экономия времени и материальных средств. Монтаж не сложный.

Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Рассказываем, как правильно выбрать, завинтить сваи и не допустить ошибок при устройстве ростверка, чтобы свайно-винтовой фундамент прослужил долго.

Все об устройстве свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи, едва появившись на рынке, сразу хорошо зарекомендовали себя в качестве опор для компактных построек и пристроек. Терраса, возведённая на таких сваях, не начинала путешествие в сторону от дома, баня или сарай не заваливались на сторону спустя год-два, а стояли так, как их поставили. В последние 7-8 лет винтовые сваи стали довольно широко применять при строительстве каркасных домов — как небольших «модульников», так и коттеджей площадью 100-150 м 2 . Сегодня на таких фундаментах возводят также брусовые и бревенчатые и даже пеноблочные дома.

Конструктивные особенности

Винтовая свая состоит из ствола (как правило, стальной трубы) и нижней лопасти, которая обеспечивает завинчивание в грунт и при этом увеличивает несущую способность сваи. Согласно СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», винтовые сваи подразделяются на узколопастные (с соотношением d/D = 0,6–0,8, где d — диаметр ствола сваи, а D — диаметр лопасти) и широколопастные (d/D < 0,6). Первые предназначены для устройства фундаментов на плотных глинах и крупнообломочных грунтах, вторые могут применяться на любых других грунтах. На практике узколопастные многовитковые сваи также оптимальны для установки столбов, не оказывающих значительной сжимающей нагрузки на грунт (заборы, перголы, лёгкие навесы).

Не так давно на рынке появились винтовые сваи новой разновидности. Тело такой сваи изготовлено из высокомарочного бетона с добавлением фиброволокна и усилено мощным арматурным каркасом. По форме она относится к узколопастным многовитковым. Завинчивают такую сваю вручную или машинным способом, используя специальный ключ из термоупроченной стальной трубы квадратного сечения, который вставляют в ствол на всю его высоту (благодаря этому свая не разрушается при возрастании крутящего момента). Заявленный срок службы бетонной сваи — 100 лет, а стоит она не дороже стальной оцинкованной.

В последние годы стала популярной технология реконструкции старых фундаментов с помощью винтовых свай, которые завинчивают как можно ближе к стенам.

Преимущества свайно-винтового фундамента

Винтовые сваи позволяют возвести фундамент всего за несколько дней, притом он сразу может воспринять нагрузку от здания и не боится сил морозного пучения.

В отличие от мелкозаглублённой ленты и столбов, свайно-винтовой фундамент на пучинистых грунтах не совершает сезонных «прыжков» вверхвниз.

Несущая способность винтовых свай не ниже (обычно даже выше), чем забивных и буровых, а выигрыш во времени составляет не менее месяца. При этом винтовые сваи обходятся на 50-70 % дешевле забивных и на 20-30 % — буровых, а если сравнивать с плитным фундаментом, то экономия составляет не менее 80 %.

Однако наряду со сторонниками у винтовых свай есть и противники, которые считают конструкцию недостаточно долговечной и приводят примеры (которых, к сожалению, довольно много) неграмотного изготовления и монтажа свай. Эти примеры мы также рассмотрим в статье.

Критерии выбора винтовых свай

Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай.

Марка и толщина стали

Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой.

Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент.

Способ защиты от коррозии

Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием.

Винтовые сваи для фундамента – технические характеристики

Фундамент дома – залог его надежности и долговечности. Однако, стремление сделать прочное основание приводит к тому, что в смете расходы на его обустройство занимают до 30% бюджета, что конечно же, достаточно дорого. Вторые по значимости расходы, которые несет застройщик – это потеря времени, необходимая для заливки и набора прочности классического ленточного фундамента.

Однако, современные технологии строительства домов позволяют оптимизировать и денежные и финансовые затраты, путем использования свайных фундаментов. В частности, отлично зарекомендовали себя фундаменты на винтовых сваях.

Винтовые сваи – что это такое?

Винтовые сваи для фундамента

Винтовые сваи для фундамента Винтовые сваи для фундамента – это разновидность свай, заглубление которых в почву осуществляется путем соединения методов завинчивания, в противовес традиционному забиванию. Сваи винтовые отличает наличие лопастей на стволе, что делает возможным их установку, как специальной техникой, так и вручную.

Конструктивное устройство винтовой сваи

Конструктивное устройство винтовой сваи

Конструктивные элементы винтовых свай

Устройство винтовой сваи не сложное и состоит из нескольких частей:

– труба (ствол). Верхняя часть трубы имеет технологическое отверстие для установки стержня, облегчающего завинчивание сваи;

– оголовок. Представляет собой металлическую площадку, которая закрепляется на верхней части ствола (трубы);

– лопасть. Спиралеобразный плоский элемент, расположенный на нижней части трубы.

Для защиты от коррозии свая имеет антикоррозионное покрытие. Материал подготовлен для сайта www.moydomik.net

Нормативы винтовых свай

Изготовление винтовых свай не регламентируется ГОСТом, однако ключевые нормативные положения содержатся в:

  • СП 50-102-2003;
  • СНиП 2.02.03-85;
  • (ТУ) 5264-006-05773342-2007 «Сваи стальные винтовые».

Отдельные элементы регламентированы:

– ГОСТ 8732 – определяет качество конструкционных углеродистых сталей;

– ГОСТ 19281 – определяет качество низколегированных и легированных сталей;

– ГОСТ 9.307-89 – определяет параметры оцинкования для горячего метода нанесения;

– ГОСТ 9.402-2004 – определяет параметры оцинкования для холодного метода.

– ГОСТ 977-88 «Отливки стальные».

  • качество сварочных швов – соответствующими нормативными положениями.

При этом существует международный стандарт ICC AC358, на который опирается большинство производителей.

Таким образом, производство свай выполняется по ТУ (технические условия), которые разработаны конкретным производителем.

Маркировка винтовых свай

Обозначение должно включать следующую техническую информацию:

  • качество стали;
  • длина (в м.п.);
  • тип сваи (ВСЛ – предназначена для грунтов сезонного промерзания, ВСЛМ – для вечномерзлых грунтов);
  • наружный диаметр трубы ствола сваи (в мм.);
  • параметры наконечника: диаметр лопастей (в мм.), способ изготовления (литой или сварной), марка стали.
Читайте также:  Почему у холодильников задние стенки покрываются льдом

Проектирование фундамента на винтовых сваях осуществляется по СП 24.13330.2011.

Винтовые сваи – область применения

Целесообразность использования винтовых свай, в том или ином случае, зависит от типа грунта. В частности, их монтаж рекомендован когда:

  • участок отличается неровным рельефом (наличие склонов);
  • в регионе наблюдается существенные низкие температуры, обуславливающие значительную глубину промерзания;
  • на участке присутствуют слабые грунты (торфяник, плывун, глина и т.п.). Плотный грунт расположен глубоко;
  • строительство ведется в труднодоступных районах и подвоз строительных материалов, а также вывоз почвы из котлована усложнен;
  • грунтовые воды расположены слишком близко к поверхности почвы;
  • невозможность обустройства котлована на участке (нет проезда, рядом построены здания и т.п.);
  • предполагается временное строительство (например, аттракционы, павильоны, шатры).

Зачастую свайно-винтовой фундамент выбирают те застройщики, которые стремятся максимально органично соединить строительство и природный ландшафт.

Согласно СП 24.13330.2011 винтовой фундамент может использоваться только в малоэтажном строительстве при условии применения легких материалов. Обосновано использование винтовых свай под небольшие дома, дачи, срубы, гаражи, беседки, террасы, заборы и т.п.

Характеристики винтовых свай – виды, типы, размеры

Ввиду того, что винтовые сваи изготавливаются по ТУ и востребованы для строений разного назначения, на разных типах грунтов, на рынке представлено несколько их разновидностей, а обобщенная классификация приведена в таблице:

№ п/пКлассификационный признакДетализация
1Особенность грунта– грунт сезонного промерзания;
– вечномерзлый грунт.
2Тип наконечника– литой;
– сварной.
3Число лопастей– однолопастные;
– многолопастные.
4Размер лопастей– широколопастные;
– узколопастные.
5Размер трубы (мм)– длина – 3-12 м.
– диаметр – 89-325 мм.
– толщина стенки – 8-12 мм.

Технические характеристики каждой из разновидностей

1. По особенности грунта:

  • грунт сезонного промерзания (ВСЛ). В этом случае применяются обычные сваи, которые завинчиваются в почву без предварительного бурения. Визуально такие сваи отличает классический тип лопасти и герметично заваренный конус сваи. Место установки сваи заполняется цементно-песчаным раствором;
  • вечномерзлый грунт (ВСЛМ). Завинчивание в почву требует предварительного бурения почвы. Визуально их отличает мелкая нарезка по всей длине ствола. Место установки сваи заполняется песком.

2. По типу наконечника сваи:

Задача наконечника – сделать процесс завинчивания сваи максимально легким.

  • литые наконечники для винтовых свай. Отличаются значительной стоимостью и оправданы при наличии очень плотных и/или вечномерзлых грунтов. Литой наконечник способен без разрушений ввинтить сваю в самый сложный грунт без деформации;
  • сварные наконечники для винтовых свай. Более дешевый вариант, однако, имеющий слабое место в виде сварного шва. Этот тип свай востребован застройщиками, которые выполняют завинчивание сваи вручную. Т.к. есть риск деформировать сваю при закручивании машинным способом. Свая в этом случае закручивается до упора (препятствия), а не до расчетной глубины.

3. По числу лопастей:

  • однолопастные. Сваи с одной лопастью могут использоваться только в плотных грунтах, в том случае, когда наконечник сваи будет упираться в твердое основание;
  • многолопастные. Количество лопастей может составлять от одного до шести. Чем слабее грунт, тем больше лопастей должно быть у сваи, это обусловлено тем, что многолопастные сваи более устойчивы к вдавливающим/выталкивающим и горизонтальным нагрузкам.

Виды винтовых свай (однолопастные, двулопастные и многолопастные)

Виды винтовых свай (однолопастные, двулопастные и многолопастные)

4. По размеру лопастей:

  • широколопастные. Широкими считаются лопасти, диаметр которых превосходит диаметр трубы в полтора и более раз. По отдельным ТУ он может находиться в диапазоне от 200 до 350 мм. Значительный диаметр винтовых свай позволяет им сохранять стабильное положение в слабых грунтах. Отклонение в пределах +/- 9 мм.;
  • узколопастные. Разработаны для мерзлых и плотных грунтов. Благодаря тому, что диаметр лопасти винтовой сваи незначителен, её проще завинтить в грунт.

Толщина металла для лопастей варьируется в диапазоне от 9,5 до 12,5 мм.

5. По размеру трубы:

Размеры трубы – параметр собирательный, он включает в себя:

  • диаметр трубы (ствола) – 159-325 мм. Среди наиболее востребованных – 89, 108 и 133 мм.;
  • длина трубы – 3-12 м.п. Отклонение в пределах +/- 50 мм;
  • толщина металла – 8-12 мм. Отклонение в пределах +/- 2 мм.

Утолщение стенок в свою очередь повышает стоимость винтовой сваи, однако уменьшение толщины снижает её эксплуатационные характеристики. Международный стандарт ICC AC358 регламентирует толщину стенок ствола сваи в 8 мм. для использования в нейтральном грунте, и 9,5 мм для химически активного грунта.

Применение типоразмеров винтовых свай в зависимости от назначения строения представлено в таблице:

Винтовые сваи – плюсы и минусы

Преимущества винтовых свай:

  • относительно низкая цена винтовых свай;
  • возможность вести работы в непосредственной близости к другим строениям, коммуникациям или насаждениям;
  • возможность выполнить монтаж сваи своими руками;
  • значительная скорость установки;
  • отсутствие земляных работ;
  • отсутствие вибрации и шума при закручивании сваи;
  • возможность монтажа на участках с неровным рельефом местности;
  • допускается повторное использование.

Отметим, что перечисленные достоинства характерны для свай, изготовленных промышленным способом.

Недостатки винтовых свай:

  • невозможность применения на скальных грунтах, ввиду риска деформации лопастей или ствола;
  • запрет на применение в сейсмоактивных районах;
  • нецелесообразность использования в химически активных грунтах. Требуется значительная обработка металла для повышения его эксплуатационных характеристик;
  • нецелесообразность использования на грунтах со слабой боковой поддержкой.

Быстрый монтаж винтовых свай – одно из несомненных достоинств этого вида свай для фундамента. При этом у заказчика есть возможность выбрать одну из трех технологий монтажа. В частности:

  • механический способ. Предполагает использование вспомогательных механизмов (лебедки и т.п.);
  • ручной способ. Для монтажа потребуется несколько человек и рычаг. Однако, чем толще ствол и больше диаметр лопастей сваи, тем сложнее будет осуществить ее завинчивание в грунт. Поэтому применение способа оправдано только для небольших свай;
  • гидравлический способ. Отметим, что использование специальной техники позволяет завинтить сваю в грунт под заданным углом (до 40°).

Расчет винтовых свай для фундамента

Монтажу винтовых свай предшествует расчет необходимого их количество, глубины завинчивания и определения расстояния.

В частности, расчет винтовых свай выполняется по СНиП 2.02.03-85.

Число свай в фундаменте и их размеры следует назначать из условия максимального использования прочности материала свай и грунтов основания при расчётной нагрузке, допускаемой на сваю. Поэтому чтобы определить, сколько нужно винтовых свай на дом (6х6, 8х8) следует обладать полной информацией об указанных параметрах. Они же определяют и оптимальное расстояние между винтовыми сваями при монтаже.

Срок эксплуатации винтовых свай

Среди факторов, которые оказывают влияние на длительность эксплуатации винтовых свай можно выделить:

  • толщина стали ствола винтовой сваи;
  • наличие и тип антикоррозионного покрытия. Собираясь купить винтовые сваи, следует обратить внимания на наличие, вид и толщину антикоррозионного покрытия, задача которого защищать сваю в почве. Особенно актуально его наличие при монтаже свай в химически активный грунт. В качестве покрытия используется оцинкование или полимерное покрытие. Чем толще слой покрытия, тем более длительный срок оно будет защищать металл от коррозии.
  • химическая активность почвы в месте монтажа сваи. Так, например, песок или сухой сланец имеет самую низкую химическую активность. В этих грунтах не покрытая защитным составом свая прослужит более 300 лет, а при наличии защиты до 800 (расчетные данные, зависят в т.ч. и от типа покрытия). И напротив, в грунтах с высокой химической активностью (торф, морской грунт, ил) срок службы сваи составляет около 30 лет. При наличии покрытия он может быть продлен до 75 лет.

Какие винтовые сваи выбрать для фундамента

Выбирая винтовые сваи, будет правильно обратить внимание на:

  • диаметр и толщина стенок трубы. Желательно выбирать новые винтовые сваи. В случае бывших в использовании свай (б/у), есть риск получить сваю с внутренней коррозией, неправильной геометрией. Кроме того, возникнут сложности с определением её несущей способности, а значит и общим числом и шагом монтажа винтовых свай;
  • точность нижней части сваи. Она должна быть в форме конуса. Отклонение чревато завинчиванием сваи под углом, что сказывается на ее несущей способности;
  • количество винтов лопасти;
  • угол атаки лопасти (определяет несущую способность сваи и простоту завинчивания);
  • качество сварного шва (для сварных винтовых свай);
  • наличие защитного покрытия.

Стоимость винтовых свай

Цена сваи зависит от диаметра ствола, толщины стенки, количества лопастей, вида сваи (сварная или литая). Ориентировочные цены представлены в таблицах:

Отметим, что в пределах одного типоразмера цены будут существенно варьироваться, что показано в таблице на примере сваи диаметром 57 мм.

Если работы выполнять самостоятельно, то в смету нужно закладывать только стоимость винтовой сваи. В случае привлечения специалистов и техники нужно учесть расходы на оплату их труда.

Стоимость установки винтовой сваи составляет от 1000 руб. за 1 м.п. погружения. При наличии оголовка цена увеличивается на 200-400 руб. (в зависимости от диаметра трубы и размера оголовка). Помимо этого, стоимость монтажных работ может увеличиться если необходимо подрезать сваю по уровню, приваривать оголовки, выполнять бетонные работы. Доставка и выгрузка также увеличивают расходы на устройство свайного фундамента.

Еще один момент, который необходимо учесть – при наличии сложный грунтов стоимость повышается. Коэффициент повышения составляет 1.3, таким образом, первоначальный расчет увеличится на 30%.

Тем не менее, винтовые сваи позволяют с относительно небольшими расходами получить надежный и прочный фундамент для дома.

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

Винтовые сваи

В малоэтажном строительстве для фундамента используют винтовые сваи. Такие основы обладают несколькими преимуществами. Однако крайне важно соблюдать нормы строительства.

Что такое винтовые сваи

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.

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.

История появления

Винтовые сваи широко используются для строительства оснований.

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

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).

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.

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:

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.

По количеству лопастей

  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.

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.

Оптимальный тип винтовых свай для использования в строительстве дома

Наиболее востребованными являются сваи с 1 лопастью. Они подходят в большинстве случаев малоэтажного строительства. При этом важно правильно выбрать сечение опоры.

Для возведения 2-этажных домов, строений из кирпича или блоков требуются многолопастные сваи.

Монтаж фундамента на каменистом грунте требует использования опор с длинным наконечником и винтовой узкой лопастью.

Для каких строений можно использовать винтовые сваи

На фундаменте из свай можно возводить:

Срок службы

При правильном выборе свай, расчете и установке опор фундамент сохраняет прочность в течение 50-80 лет. На практике конструкция может сохраняться в течение более длительного времени.

Это зависит от особенностей эксплуатации и типа антикоррозионного покрытия.

Считается ли это капитальным фундаментом или нет

Под капитальным принято понимать такое основание постройки, которое невозможно разобрать без нанесения ущерба всей конструкции. Такой фундамент должен быть заглублен в почву до уровня ее промерзания. На основании этого определения фундамент на винтовых сваях можно считать капитальным.

Читайте также:  Оголовок колодца или как сделать надземную часть колодца своими руками

Критерии выбора

Подбор свай осуществляется с учетом нескольких показателей:

Стоимость винтового фундамента

На стоимость свайного основания влияет несколько показателей:

  • виды свай (цена 1 опоры зависит от диаметра, антикоррозийного покрытия, типа стали);
  • количество опор;
  • способ установки (своими силами или аренда спецтехники);
  • материал для ростверка.

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.

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.

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.

Этапы установки свайно-винтового фундамента

Монтаж фундамента состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовки и расчистки строительной площадки.
  2. Разметки согласно проектной документации.
  3. Установки свай и выравнивания.
  4. Заливки бетонного раствора.
  5. Обвязки ростверком.

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.

Заливка полостей труб бетоном

Трубы, срезанные до нужной высоты, рекомендуют заливать бетоном. Такие меры предотвращают образование конденсата внутри и повышают пространственную жесткость готового фундамента.

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.

Технология обвязки

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.

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

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.

Полезные рекомендации

Для сооружения прочного основания стоит крайне внимательно изучить особенности грунта и подобрать подходящие опоры. Опытные строители рекомендуют поручить расчеты проектной организации.

Отзывы пользователей

Олег, 45 лет, Воронеж

Весной для коттеджа строили забор с кирпичным цоколем. Для фундамента брали сваи небольшого диаметра. Строителей не нанимали, с другом вдвоем справились за 2 дня. Работу выполняли по фотографиям и рекомендациям из интернета.

Геннадий Андреевич, 52 года, Орел, строитель

Уже больше 10 лет строим дачные дома, коттеджи, недавно была заказана русская изба. В большинстве случаев заказчик просит, чтобы дом был готов поскорее. В этом случае винтовые сваи — лучшее решение. Бригада за день-два справляется. Плюс экономия хорошая.

Сейчас действующий прораб на одной крупной строительной фирме, занимающейся застройкой коттеджных посёлков и строительством частных домов. Раннее сам на протяжении 14 лет в качестве исполнителя занимался строительством домов и ремонтом жилых помещений.

Свайно-винтовой

foto16359-2

Строительство свайно-винтового фундамента отличается высокой скоростью и простотой монтажа, а также сравнительно недорогой стоимостью самих опор.

В чем особенности свайно-винтового фундамента, как выбрать сваи и рассчитать нагрузки, как возвести его своими руками, какова цена строительства, можно узнать из изложенного в статье материала.

Что это такое?

Винтовая свая представляют собой трубу с острым наконечником и навинченной лопастью. Благодаря такой конструкции опора ввинчивается в грунт, уплотняя его с каждым витком. Несущая способность фундамента определяется размером труб и конфигурацией их лопастей.

Преимущества и недостатки такого фундамента

Технология с применением свайно-винтового фундамента выгодно отличается такими особенностями:

foto16359-3

  • монтаж от одного дня;
  • возможность строительства на сложных ландшафтах;
  • более дешевая цена стержней по сравнению с железобетонными опорами;
  • завинчивание возможно ручным и механическим способом;
  • подходит для большинства видов грунта, кроме скальных пород;
  • допускается многократное использование свай.

Недостатки технологии:

  • трудности при обустройстве подвалов и цокольных этажей;
  • разрушением металла под действием коррозийных процессов и биологической среды;
  • не подходят для строительства многоэтажных и тяжеловесных сооружений.

Подробнее о преимуществах и недостатках свайно-финтового фундамента расскажет эта статья.

Сравнение винтовых свай с другими типами основания

Стоимость строительства свайно-винтового фундамента составляет 10–20% от всех затрат на возведение дома, тогда как для ленточных, плитных, буронабивных и забивных железобетонных оснований это значение достигает 30–40%. По цене свайно-винтовое основание сравнимо со столбчатым фундаментом.

По скорости монтажа винтовые сваи можно сравнить с забивными опорами, для устройства которых строителям понадобится 1–2 дня. Несущая способность металлических винтовых стержней уступает только железобетонным опорам, что ограничивает сферу применения такого фундамента.

Буронабивной фундамент, в свою очередь, выдерживает гораздо большие нагрузки, чем металлические стержни, но он требует значительных финансовых, временных и трудовых затрат на строительство.

Последнюю проблему можно решить применением винтовых железобетонных опор, но это приведет к удорожанию фундамента.

Долговечность опор

foto16359-4

Заявленный срок службы такого фундамента – от 70 лет. На практике продолжительность эксплуатации зависит от таких факторов:

  1. Соответствие прочности стали ГОСТу.
  2. Качества антикоррозийного покрытия.
  3. Соблюдения технологии при монтаже.

Стержни, защищенные от влаги методом горячего оцинкования, служат на 20 лет дольше изделий, на которые нанесено полимерное покрытие, битумная мастика, грунтовка или другие виды гидроизоляционного материала.

Можно ли устанавливать стержни в воду?

Винтовые сваи применяются для строительства надводных объектов: мостов, пирсов и т.д. На срок службы фундамента влияет качество антикоррозийного покрытия. С этой целью используют металлические сваи с защитным слоем, нанесенным методом горячего оцинкования.

В качестве альтернативы, в воду также можно установить железобетонные винтовые опоры, но в поры бетона попадает влага и с годами разрушает такой фундамент.

В таких условиях эксплуатации за несущую способность свайного фундамента отвечает размер лопастей. Винтовая часть также обеспечивает необходимую устойчивость опорам во время весеннего ледохода.

Возведение фундаментной конструкции под дом своими руками

Технологические этапы строительства (после расчетов и проектирования):

  • разметка участка;
  • вкручивание свай с помощью насадки и профильных труб-рычагов;
  • бетонирование полости трубы для увеличения прочности и предотвращения образования конденсата;
  • обрезка свай на одном уровне;
  • наваривание оголовков.

Каким должно быть расстояние между винтовыми сваями при устройстве фундамента, можно узнать тут. Об установке винтовых свай для фундамента своими руками читайте в данной статье, о ремонте основания с применением винтовых опор — в этой, о реконструкции фундамента — в этой.

Устройство канализации

foto16359-5

При монтаже канализации в доме на сваях необходимо утеплить трубы, чтобы избежать замерзания сточной жидкости, когда температура воздуха будет отрицательной.

Для этого необходимо:

  1. Использовать теплоизоляционные материалы для труб.
  2. Утеплить цоколь по периметру дома.
  3. Прокладывать внешнюю отводную трубу, соединяющую внутреннюю канализацию с септиком, в траншее.

Сарай с нуля

Сарай — легковесная конструкция, поэтому под фундамент можно использовать трубы диаметром меньше 108 мм. Длину труб выбирают с учетом глубины промерзания почвы (1,5–2 метра).

Три человека могут установить такие сваи за день: двое закручивают опоры, один – контролирует вертикальный уровень. Если размер постройки не превышает площади 3 на 3 метра, достаточно установить 4 трубы под углами конструкции.

После монтажа опор производят бетонирование, обрезают выступающие части труб на одном уровне и наваривают оголовки. Связать сваи в единую конструкцию можно швеллером, металлической трубой или деревянными брусьями.

Строительство веранды

Каждый угол веранды должна удерживать одна опора. Таким образом выбирают количество стержней, учитывая, что шаг между ними не должен превышать 3 м. Длина труб зависит от линии промерзания почвы. Диаметр опоры можно выбирать между 57 и 89 мм.

Этапы работы:

  • ввинчивают опоры строго в вертикальном положении;
  • обрезают трубы на одном уровне
  • заполняют полость бетоном;
  • наваривают оголовку;
  • на оголовки кладут слой гидроизоляции;
  • делают обвязку ростверком (металлическим профилем или брусьями).

Любая древесина в строительстве должна быть обработана влагостойкой пропиткой.

В отличие от отдельной террасы, веранда имеет с домом как минимум одну стенку и объединена кровлей. В этом случае строители советуют делать связку между фундаментами, чтобы не нарушить устойчивость конструкции.

Для отдельно стоящей от дома террасы нужно рассчитать суммарные нагрузки, проанализировать несущую способность грунта и в связи с этими данными выбрать количество опор. Для повышения устойчивость террасы обвязку рекомендуют делать как по периметру, так и по диагоналям.

Как выбрать стержни?

Выбирая изделия, нужно учитывать:

  1. Тип и вес сооружения.
  2. Несущую способность опоры.
  3. Геологические условия участка.

Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.

Рекомендации по выбору диаметра свай:

foto16359-6

  • Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
  • Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
  • Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
  • Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
  • Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.

О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.

Виды винтовых свай

В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:

  1. Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
  2. Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.

Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:

  • лопастные;
  • спиральные;
  • комбинированные.

По способу изготовления наконечников:

По способу нанесения антикоррозионного покрытия:

  • нанесение обмазочных материалов;
  • холодное оцинкование;
  • горячее оцинкование.

В частном домостроении рекомендованы к использованию оцинкованные винтовые сваи. Изделия выгодно отличаются повышенной стойкостью к коррозии, за счет срок службы фундамента увеличивается до 70–90 лет.

Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.

Заводское производство и самостоятельное изготовление

Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.

foto16359-7

Себестоимость самодельных опор выходит в 3 раза дешевле покупных изделий, но нужно учитывать такие факторы:

  1. Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали.
  2. Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм.
  3. Уделять внимание прочности сварочных швов.
  4. Выбирать качественные гидроизоляционные материалы.

Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.

Размеры опор

Характеристики винтовых свай:

  • длина трубы – от 1 м;
  • диаметр сечения – от 57 мм;
  • толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
  • толщина лопасти – 4–5 мм;
  • диаметр лопасти – 150–300 мм.

В большинстве случаев для частного строительства малоэтажных домов выбирают стержни диаметром 108 мм и длиной 2,5 м.

Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.

Нагрузка

Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.

Читайте также:  Правильное крепление мауэрлата к газобетону – возможные варианты, проверенные на практике

Зависимость параметров отражена в таблице:

Тип грунтаНесущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм
длина столба – 1,5 мдлина столба – 2,5 мдлина столба – 3м
Пластичные глины3,74,45,0
Полутвердые глины4,75,46,0
Суглинки, супеси3,74,55,0
Пески средней фракцииНе используются9,510,5

Сколько стоит возведение?

foto16359-8

К основным факторам ценообразования относятся:

  1. Количество свай.
  2. Характеристика стержней (размер, конфигурация лопастной части, прочность стали, качество антикоррозионного покрытия).
  3. Типа грунта на участки и глубина подземных источников.
  4. Проектные нагрузки.
  5. Необходимость монтажа обвязки и т.д.

Среднерыночная стоимость строительства свайно-винтового фундамента под ключ представлена в таблице:

Типовые размеры домаКоличество свайСтоимость, руб.
6 на 61234800
6 на 81543500
8 на 81649600
12 на 122577500

Заключение

Винтовые сваи – недорогие изделия, с которыми несложно работать. В то же время они обеспечивают достаточную несущую способность, чтобы быть надежным фундаментом для жилого дома в течение 70 – 100 лет. Перед застройщиком стоит выбор между различными типами винтовых опор для заданных условий.

Расчет фундамента ведут, исходя из суммарных нагрузок и типа грунта на площадке. Чтобы готовая конструкция прослужила заявленный срок, в процессе монтажа строго соблюдают последовательность технологических этапов.

Виды винтовых свай, их характеристики, как не ошибиться с выбором и основные этапы строительства

Винтовые сваи

Помимо изготовления традиционных ростверков, отдельные виды винтовых свай часто используются для усиления плитных, ленточных оснований. Благодаря трубчатым конструкциям с наваренным или литым наконечником можно строить дома на воде, болоте, взгорье без планировки участка. Суть технологии заключается в минимизации касательных нагрузок на тело сваи, прохождения ею неустойчивых пластов ниже отметки промерзания.

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

Виды 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 2.02.03 (проектирование свайных полей), точнее последнюю редакцию от 2011 года – СП 24.13330 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 сваи

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

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

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.

Достоинства СВС для индивидуальных застройщиков

винтовые сваи на склоне

Дом на винтовых сваях на склоне.

Единственный недостаток винтовых свай – необходимость забирки (фальш-цоколь), тщательная теплоизоляция коммуникаций в земле и подполье, но перевешивают преимущества конструкции:

  • сдача объекта на 20 – 30% быстрее, нежели сборных, монолитных оснований;
  • отсутствие планировки, снижение объемов земляных работ на 90%;
  • пригодность для застройки неровного рельефа, болот и прибрежных зон;
  • отсутствие ограничений по ландшафту (можно строить вблизи деревьев, коммуникаций) и плотности застройки;
  • ремонтопригодность 100% каждого элемента фундамента;
  • отсутствие ожидания набора бетоном проектной прочности;
  • вариабельность выбора технологии (механическое, ручное погружение СВС);
  • отсутствие погодных, сезонных ограничений, вибраций при вкручивании.

Выбрав правильное расстояние между винтовым сваями при проектировании, застройщик обеспечивает эксплуатацию недвижимости несколькими поколениями владельцев.

Выбор винтовых свай

Ввиду востребованности технологии, отечественный рынок перенасыщен производителями СВС. Характеристики большинства из них не соответствуют заявленным, поскольку высокая конкуренция требует снижения цен, для чего используются б/у материалы и экономичные технологии.

Например, применяются шовные трубы, сварные наконечники, занижается толщина стенки тела сваи, используется холодное цинкование.

Свая со сварным наконечником

Сваи со сварным наконечником не подходят для ответственных строений.

Специалисты рекомендуют при выборе изделий:

  • не покупать сваи из шовной трубы (легко проверить визуально);
  • отдавать предпочтение литым наконечникам с параметрами лопасти 14 мм, 6 мм (у конуса, с края, соответственно);
  • проверять документацию изготовителя (определить, новая труба использовалась для сваи или б/у после окрашивания невозможно).

В сварных наконечниках возле шва происходит ослабление металла, лопасть может быть срезана при вращении в твердых породах. Даже при нормальном погружении во время эксплуатации может произойти отрыв лопасти, свая погрузится глубже, полностью потеряет несущую способность.

Такое изделие не годится для фундамента дома, однако сваи со сварными наконечниками можно использовать для строительства бань, беседок, заборов.

На практике для подсчета количества свай используют таблицы СНиП и характеристики грунта в пятне застройки. Например, при погружении на 2 м однолопастные СВС 89/300 и 73/250 обладают несущей способностью, соответственно:

  • 0,7 – 2,8 т либо 0,5 – 2 т – влажная глина;
  • 1,7 – 4,2 т или 1,2 – 3 т – сухая глина;
  • 2,1 – 2,8 т либо 1,5 – 2 т – суглинок;
  • 2,8 – 3,5 т либо 2 – 2,4 т – супесь;
  • 7,7 – 8,4 т или 5,4 – 5,8 т – песок;
  • 8,5 – 9 т либо 5,8 – 6,3 т – гравий.

После этого подсчитывают сборную нагрузку, состоящую из веса конструкций, снеговых/ветровых нагрузок, массы членов семьи, меблировки и предметов интерьера. Все параметры для удобства проектировщиков сведены в таблицы СНиП. Сборная нагрузка делится на характеристику сваи, получается количество СВС на свайном поле.

Для обеспечения прочностного запаса лучше использовать характеристики СВС производителя, уменьшенные на 15%. Например, если поставщик гарантирует, что каждое изделие выдерживает нагрузку 4 т, лучше оперировать в расчетах цифрой 3,4 т.

На последнем этапе корректируется количество СВС в зависимости от шага установки:

  • опоры должны располагаться по углам, в сопряжениях стен и перегородок;
  • при использовании металлического ростверка нужно учесть, что швеллер провисает под своей тяжестью уже на 3 м, поэтому шаг сокращается до 2 – 2,5 м;
  • для тяжелых конструкций потребуется отдельное свайное поле (печь, генератор, насосное оборудование, котел, крыльцо, внутренняя лестница).

В проектах с террасами и пристройками фундаменты этих архитектурных элементов рассчитываются и возводятся отдельно. Жесткая связь с основным жилищем недопустима, так как на основания действуют не одинаковые нагрузки, что может привести к неравномерной просадке.

При таком подходе обеспечивается максимальный эксплуатационный ресурс дома. Для пристроев можно использовать бюджетные типы СВС со сварными наконечниками. Это не повлияет на надежность конструкции. Все сваи покрывают антикоррозионными составами.

Способы погружения СВС

Закручивание свай вручную

Все типы винтовых свай лучше вкручивать без использования спецтехники. Исключением являются участки со значительным перепадом высот, где неудобно перемещаться с рычагами вокруг вертикально установленной сваи.

При ручном вкручивании свай для основания дома рычаги (обрезки труб, ломы) фиксируются на теле несколькими способами:

  • в отверстия – прожигаются сваркой или просверливаются коронкой;
  • в технологические петли – привариваются в верхней части, позже срезаются УШМ;
  • специальными захватами – аналог трубного ключа с сухарями.

Спецтехника не нуждается в специальных приспособлениях, в навесном оборудовании предусмотрена возможность надежного зацепления тела сваи. Этот вариант предпочтительнее при мелком шаге свайного поля, вблизи деревьев или внутри плотной застройки.

В любом случае требуется защита внутренней поверхности тела свай бетоном, наружную поверхность можно покрасить дополнительно сразу после покупки СВС у производителя.

Определение крутящего момента

Для обеспечения максимального ресурса дома недостаточно купить СВС, вкрутить их ниже отметки промерзания, смонтировать оголовки и ростверк. Лопасти должны погрузиться в пласт с нормальной несущей способностью, поэтому глубина промерзания не является показателем глубины заглубления. Например, на болотистом участке может попасться плавун или торфяник, СВС нужно погрузить ниже него.

Поэтому ручное вкручивание предпочтительнее на ровных участках, где рабочим удобно перемещаться по кругу с рычагами. На неровном рельефе можно использовать спецтехнику. Однако оба способа наиболее эффективны лишь при гарантированном достижении несущего пласта. Его глубину можно определить двумя способами:

  • заказав геологоразведку участка – цена изысканий около 30 тысяч рублей, определяется уровень грунтовых вод, состав почвы в каждом пласте и прохождение в пятне застройки сторонних коммуникаций;
  • выполнить пробное погружение – стоит 2 – 5 тысяч, позволяет вычислить УГВ, глубину несущего пласта;

Второй способ гораздо дешевле, поэтому используется в 80% случаев. Для этого применяется комплект SMP производителя Скиф, состоящий из 4-х метровой составной СЛС, СВС, рычагов (2 м каждый), прибора УККМ, позволяющего измерить усилие затяжки.

После прохождения отметки промерзания этим прибором контролируется крутящий момент. При достижении несущего пласта резко увеличивается крутящий момент, замеряется проектная глубина для конкретного участка. После этого застройщик может смело заказывать сваи необходимой длины в нужном количестве.

Пробные СВС не нужно заливать бетоном, так как этот комплект многоразовый, свая демонтируется для следующих испытаний. При значительном периметре пятна застройки учитывается шаг свайного поля, комплект Скиф может вкручиваться в нескольких местах.

Оголовки для СВС

В зависимости от технологии строительства дома можно монтировать на сваи оголовки нескольких типов:

  • плоский – пластина, приваренная к куску трубы, внутренний диаметр которой равен (или чуть больше) наружного размера сваи;
  • П-образный – применяется исключительно для срубов, «каркасников», панельных, фахверковых, щитовых зданий, позволяет уложить внутрь брус, зафиксировать его саморезами для стабилизации геометрии ростверка.

При изготовлении монолитного ж/б ростверка оголовки не используются. Наоборот, в верхней части сваи монтируются прутки для повышения адгезии. Их обычно приваривают к телу СЛС или продевают в просверленные отверстия.

Для ростверка из металлопроката необходимо учесть:

  • швеллер не нуждается в дополнительной опоре, ложится на тело СВС, обваривается снизу;
  • двутавр так же достаточно облокотить на трубы, состыковать сваркой;
  • если балки ростверка собраны из двух швеллеров стоящих на ребрах, необходимо смонтировать оголовки с плоскими площадками для увеличения площади.

Оголовки винтовых свай

Виды оголовков винтовых свай при использовании различных типов обвязки.

Монтировать оголовки нужно после заполнения полости бетоном, после выравнивания торчащих из земли труб по единому горизонтальному уровню. Антикоррозионная защита является обязательной, как для тела СВС, так и для оголовка. Сварной шов так же покрывается антикорром после отбивки окалины.

При выборе оголовка учитывается шаг установки свай, конфигурация здания. Например, при выборе изделий с плоской поверхностью грани прямоугольника можно расположить параллельно ростверку либо диагонально в местах примыкания стен.

Нужна ли бетонная инъекция в тело сваи

Заливка винтовой саи бетоном

Наиболее эффективны СВС в болотистой местности, на сложном рельефе. Однако полая конструкция, даже при герметично приваренном оголовке покрывается влагой изнутри. Для предотвращения этого используется специальная защита – наполнение тела сваи бетоном после погружения на проектную глубину. Обычно используют несколько технологий:

  • сухая смесь – фасованный пескобетон М 300, который при контакте с конденсатом самостоятельно цементируется внутри изделия;
  • товарный бетон – классическая заливка через воронку, технология имеет существенный недостаток – наличие пустот, каверн внутри смеси;
  • пескобетон – марок М 300 – М 400, ввиду отсутствия крупного наполнителя, пустот в бетоне практически нет;

Кроме того, бетонные инъекции позволяют повысить пространственную жесткость конструкции, что актуально для свай с толщиной стенки 3 – 4 мм. Чем чаще шаг свайного поля, тем больше потребуется изготовить бетонной смеси. В нормальных условиях (диаметр тела 11 см) расход материала составляет 8 л/м.

Чем красить винтовые сваи

Конструкция начинает испытывать серьезные нагрузки еще до начала эксплуатации – при погружении. После чего добавляются усилия пучения, наличие агрессивных сред (грунтовые воды, блуждающие токи). В прибрежной зоне, болотистой местности эксплуатационные условия переходят из разряда сложных в категорию экстремальных.

Холодное, горячее цинкование не решает проблему коррозии, поскольку при контакте лопастей, тела сваи с грунтом покрытие практически полностью счищается со сваи абразивными материалами почвы. Дополнительную защиту металла предлагают 5 – 7% производителей СВС, поэтому имеет смысл перед монтажом произвести обработку самостоятельно следующими составами:

  • стеклопластик по слою холодного цинка – ресурс 350 – 500 лет в самых сложных условиях, полное отсутствие электрохимической коррозии, в качестве первого слоя применяется грунт ВЛ 05 + эмаль IR 02 (цинконаполненная);
  • двухкомпонентная эмаль (эпоксидная либо полиуретановая) по слою антикорра ( эмаль Zinga Metall или аналог IR 02) – материалы созданы для защиты подземных, воздушных нефепроводов, обладают 100 летним ресурсом;
  • полиуретановая эмаль (Masco, Hempel) по слою грунта ВЛ 05 – стандартная защита резервуаров ГСМ, днищ подлодок, ледоколов с 30 – 75 летним ресурсом.

Бюджетные молотковые, порошковые краски обеспечивают защиту стальной конструкции в болотистой местности на 15 – 30 лет.

Таким образом, достаточно профессионально подобрать длину, диаметр сваи и лопасти, произвести пробное погружение с измерением усилия затяжки, рассчитать шаг установки СВС. При обработке указанными способами конструкция будет обладать максимальным ресурсом.

Совет! Если вам нужны строители для возведения фундамента, есть очень удобный сервис по подбору спецов от PROFI.RU. Просто заполните детали заказа, мастера сами откликнутся и вы сможете выбрать с кем сотрудничать. У каждого специалиста в системе есть рейтинг, отзывы и примеры работ, что поможет с выбором. Похоже на мини тендер. Размещение заявки БЕСПЛАТНО и ни к чему не обязывает. Работает почти во всех городах России.

Если вы являетесь мастером, то перейдите по этой ссылке, зарегистрируйтесь в системе и сможете принимать заказы.

Ссылка на основную публикацию