Винтовые сваи и винтовой фундамент. Винтовой фундамент сваи

Винтовые сваи и винтовой фундамент

Винтовые сваи: применение, преимущества и недостатки, расчет, технология, монтаж, особенности

Применение винтовых свай

В годы Первой и Второй мировой войны винтовые сваи использовались при возведении оборонных укреплений, и только в конце XX они начали широко применяться в гражданском строительстве.

Сегодня винтовые сваи используются при установке рекламных конструкций, отдельно стоящих мачт освещения, строительстве ограждающих конструкций, ангаров, укреплении береговых линий водоемов, ремонте фундаментов уже построенных зданий. Незаменимы они и при устройстве фундаментов для каркасных домов, навесов, веранд, построек из бруса, бревен, газобетонных блоко и пустотелого кирпича.

Преимущества и недостатки винтового фундамента

К основным достоинствам фундамента на винтовых сваях относится:

Возможность применения в сложных климатических и рельефных условиях. Технология с применением винтовых свай позволяет строить дома и сооружения технического назначения в условиях вечной мерзлоты, на болотистых почвах и скалистых грунтах, на крутых склонах.
Отсутствие необходимости в проведении дорогостоящих земляных работ с использованием тяжелой строительной техники.
Высокая скорость установки. Монтаж винтового фундамента производится за 1–3 суток.
Возможность повторного использования. При необходимости сваи можно демонтировать и перевезти на новое место.
Относительная простота установки. Во многих случаях такой фундамент можно установить и собственными силами без привлечения специалистов со стороны, что положительно сказывается на конечной стоимости строительных работ.
Отсутствие сезонных ограничений на выполнение монтажа. Работы с винтовыми сваями можно производить в любое время года.

Но и как у любой другой строительной технологии у свайно-винтового фундамента есть ряд недостатков:

Ограниченный срок эксплуатации во влажных и химически активных почвах (50–60 лет).

Невозможность обустройства подвального помещения, так как оно приведет к нарушению взаимодействия свай с почвой и потере устойчивости здания.
Необходимость в сложной отделке цоколя и отмостках.
На сложных каменистых грунтах может потребоваться наличие строительной техники, что не всегда возможно.
Необходимость в разработке индивидуального проекта.

Расчет свайно-винтового фундамента

Чтобы рассчитать необходимое для строительства 1–2 этажного дома количество свай, нужно учесть следующее:

Определить примерную массу элементов строения.
Учесть ветровую, снеговую и бытовую нагрузку по обобщенным параметрам.
Рассчитать исходя из общей площади здания максимально возможное число свай.
Рассчитать общую площадь пяток свай с учетом того, что несущая способность грунта равна 2,5 кг/кв. м.
Рассчитать минимально возможное число свай исходя из данных, полученных в предыдущем пункте.
Построить план свайного поля с учетом размеров одной сваи и вышеприведенных расчетов, равномерно распределив при этом нагрузку.
Построить план ростверка.

Рассчитанное по этому методу количество свай гарантирует надежность фундамента на большинстве грунтов.

Технология закручивания винтовых свай

Закручивают сваи машинным или ручным способом. Если с первым все более-менее понятно – все работы производятся мини-экскаватором со сваезаворачивателем, а на закручивание одной сваи уходит от 3 до 10 минут, то вот ручной способ следует рассмотреть более подробно.

Для ручного способа потребуется бригада из 3 физических крепких и обладающих хорошим глазомером человек. Последовательность действий при этом такая:

С помощью ручного бура проделывается так называемая реперная скважина на глубину 1,2–1,5 м.
В углубление вставляется свая и выравнивается по вертикали при помощи отвеса.
На концы продетого в специальное технологическое отверстие сваи стального лома надеваются отрезки труб одинакового диаметра длиной 6–7 м каждый.
Свая аккуратно заворачивается до упора в дно реперной скважины. Закручивание производится двумя рабочими, в то время как третий следит за вертикальностью.
Осуществляется контрольная проверка вертикальности сваи, после чего она погружается на глубину, соответствующую проекту.

Таким способом можно закручивать сваи длиной до 5 м. Максимально допустимый перекос в этом случае составляет не более 2 градусов.

Монтаж фундамента на винтовых сваях

Винтовой фундамент

Минимально допустимое расстояние между сваями в условиях средней полосы России – 1,7 м. Максимальное же зависит от материала, из которого строится дом. Для деревянных строений оно составляет 3 м, для газобетонных – 2,5 м, для кирпичных (из пустотелого кирпича) – 2 м.

Первой устанавливается свая на самом высоком согласно плану углу здания. Именно она будет являться репером или отправной точкой для всех остальных. После заворачивается диагональная к ней свая и уже потом оставшиеся угловые. Далее, закручиваются сваи по периметру фундамента и в самую последнюю очередь – внутренние, если таковые имеются.

Закручивание свай – это еще только полдела, так как винтовой фундамент требует сооружения ростверка (обвязки). Исключением являются деревянные дома из бруса или бревен, так как они нейтрализуют деформирующие воздействия, исходящие от грунта, и не нуждаются в дополнительном укреплении. В ростверке используются только горизонтальные связи, диагональные же не имеют никакого практического смысла. Наиболее распространенным вариантом ростверка являются конструкции с использованием швеллеров и двутавров, так как их довольно просто соединить с пятками свай при помощи сварки. Но также используются варианты с брусом и бетонной стяжкой.

Особенности устройства цоколей

00saiding3

Здания на свайно-винтовом фундаменте предъявляют особые требования к устройству цоколя, так как наряду с хорошей вентиляцией необходимо избегать попадания воды. Поэтому с внешней стороны цоколя сооружают деревянную обрешетку, на которую крепят декоративную обшивку, например, сайдинговые панели. Сверху обрешетки монтируют отлив, вода из которого попадает на тротуарную плитку под стеной и стекает по ней в дренажную трубу. Под тротуарной плиткой укладывают несколько слоев рулонной гидроизоляции. Между обшивкой и тротуарной плиткой оставляют зазор 50-60 мм для обеспечения вентиляции подпола. Ширина вымостки плиткой должна быть не менее полуметра. Если строение располагается на склоне, то отмостка на верху склона и по его бокам должна быть обведена канавой-ливнеотводом.

www.svaisnab.ru

Срок службы винтовых свай: какой он?

Какой срок службы фундамента, какие факторы влияют на продолжительность его эксплуатации? Правильно выполненное армирование, гидроизоляция, дренаж могут значительно продлить сроки использования строения. Многие сегодня отдают предпочтение конструкциям, которые не занимают много времени на строительство, но отличаются надежностью и долговечностью. К числу таких можно отнести свайно-винтовой фундамент. Производители заявляют, что фундамент отлично простоит до 200 лет, но так ли это? Проблема в том, что для расчетов берутся идеальные условия, а в реальности такого достигнуть невозможно, значит, вместо 150-200 лет фундамент может простоять всего 30-50 лет, а это очень мало. В чем же особенности свайно винтового фундамента, как продлить сроки его эксплуатации?

Схема устройства винтовой сваи.

При использовании для фундамента винтовых свай не стоит забывать про качественную обработку. Сваи изготавливаются из листового железа с толщиной до 5 мм, которые внизу имеют лопасть, закрученную по спирали. Самым слабым местом свай является сварной шов, именно тут и в месте соединения с лопастью появляются ржавчина и следы повреждений. При выборе труб необходимо особое внимание уделять их качеству, нельзя покупать изделия у неизвестного производителя. Слишком низкая цена и отсутствие сертификатов — это повод задуматься, стоит ли их покупать. Такой фундамент долго не простоит.

Правила обработки винтовых свай

Схема строповки сваи.

Чтобы увеличить сроки службы свайного основания, необходимо не забывать об обработке труб специальными составами. Лучше всего сразу покупать изделия, которые прошли обработку горячим цинкованием, так как в домашних условиях такую процедуру не выполнить. Отлично себя зарекомендовал и холодный цинк, который в жидком виде наносится на поверхность металла.

Стоит сразу отметить, что горячее цинкование намного качественнее и дороже, но отдельные производители указывают только, что цинк использовался для покрытия, но вот каким он был — умалчивают. Чаще всего для обработки используют холодный цинк, который можно купить по более низкой цене, после чего обработать все трубы самостоятельно.

Не рекомендуется покупать окрашенные трубы для свайного фундамента, так как под слоем привлекательной краски часто уже кроются следы ржавчины.

Внешне их не видно, покупатель может ничего не заподозрить, такие сваи уже не пригодны для использования. Намного надежнее приобрести краску-полимер, после чего перед монтажом окрасить все сваи самостоятельно. Будьте внимательны при покупке!

Вернуться к оглавлению

Бетонирование свай

Некоторые заявляют, что винтовая свая может вполне простоять в полом виде, то есть бетонировать ее не стоит. Это прямой путь для сокращения сроков службы фундамента. От услуг таких мастеров лучше сразу отказаться, так как фундамент прослужит всего до 30 лет, после чего опоры начнут стремительно ржаветь, терять свою надежность.

Схема монтажа сваи.

Бетонирование производится для получения дополнительной жесткости и устойчивости опоры. Чтобы внутреннюю часть трубы хорошо защитить от негативного влияния воздуха, ее обязательно надо бетонировать. Кислород отрицательно влияет на железо, вызывая химическую коррозию. При покупке винтовых свай необходимо сразу уточнить, какие условия бетонирования требуется соблюдать для конкретного изделия. Если работы будет выполнять специально нанятая бригада, то необходимо проконтролировать, чтобы трубы не были просто засыпаны смесью из песка и цемента. Это намного проще и дешевле для исполнителя, но для заказчика обернется немалыми расходами впоследствии при ремонте фундамента.

Важно правильно выбирать состав бетона. Лучше всего покупать уже готовые сухие заводские смеси, в противном случае возможна быстрая электрохимическая коррозия, так как бетон отлично впитывает в себя влагу, а винтовую сваю герметичной назвать очень сложно. При замешивании в раствор рекомендуется добавлять специальные пластификаторы, которые помогут защитить изделие, будут выполнять роль гидроизоляторов.

Вернуться к оглавлению

Что означает ГОСТ для сваи?

При приобретении винтовых свай многие производители заявляют, что ГОСТ на такие изделия не выдается. Но все это не соответствует действительности, лучше сразу отказаться от покупки изделий, для которых единственный документ — это справка с размытым значением срока службы в 200 лет. Такие трубы выходят из «гаражного» производства, они плохого качества, совершенно не подходят для устройства фундамента под жилой дом. Максимум для чего их можно использовать — это постройка сарая.

Сваи для винтового фундамента надо покупать только у официального производителя, который изготавливает их в заводских условиях, согласно установленным сегодня ГОСТам. На все изделия есть сертификаты, где четко прописаны условия использования, сроки службы при определенных условиях эксплуатации.

Вернуться к оглавлению

Какие сроки службы у винтовых свай?

Схема видов свайных фундаментов.

Сегодня можно услышать, что винтовые сваи представляют собой лучшую замену любому типу фундамента, что сроки службы такой конструкции самые высокие. Но так ли это на самом деле, может ли свайный фундамент прослужить больше 150 лет, как утверждают производители? В данном случае легко в сроках эксплуатации убедиться самостоятельно.

При толщине лопасти сваи в 5 мм это значение делится на 0,03 мм в год, т. е. на скорость коррозии. При этом получается значение в 150 лет, о котором всегда упоминают производители свай. Но все не так просто. Например, для самого обычного дома берется металлическая свая с толщиной стенки в 4 мм, а лопасти — в 5 мм. Самым слабым местом у нее будет участок перехода воздух-земля. При коррозии в 0,03 мм срок службы уже составит 130 лет, а не 150. Это значение для среднекоррозионных грунтов со слабым воздействием.

Есть и еще один момент — труба ржавеет не только с внешней стороны, коррозия ее повреждает и изнутри, даже если допустить использование специальной обработки. Отсутствие кислорода уменьшает скорость коррозии всего на 30%, то есть сроки службы уже передвигаются на отметку в 85 лет, что почти в половину меньше, чем было заявлено изначально.

Дальше требуется учесть коэффициент запаса прочности. Для металла допустимое значение находится на уровне 1/3 — для наконечника трубы при нагрузке в 5000 кг. Какой вывод можно сделать? Если поставить свайный фундамент с завяленными показателями, при этом не выполнить внутреннюю антикоррозионную защиту, то срок службы составит не 150 лет, как указывает производитель, а всего около 30 лет.

Долговечность винтовой сваи можно немного увеличить, если выполнить антикоррозионную защиту трубы изнутри. Для этого применяется горячее цинкование, нанесение так называемого холодного цинка, защита из битума и прочее. Использование грунтовки — это трата денег, которая не приносит никакой пользы, даже если их производители и кричат на каждом углу о таком эффекте. В этом случае сроки службы свай можно продлить максимум до 100 лет, но только для слабокоррозионных грунтов. Даже через 60-70 лет видимых следов повреждений не будет, хотя внутри процесс уже может запуститься.

Нельзя во всем полагаться на слова производителя, так как заявленный срок службы дается для идеальных условий, достигнуть которых при обычном строительстве невозможно. Реально сроки службы свайного фундамента составляют от 40 до 70 лет, при дальнейшем использовании уже возможны сильные повреждения, проведение ремонтных работ. Обязательно при монтаже фундамента требуется обеспечить антикоррозионную защиту, так как она хоть и не дает того эффекта, о котором говорится, но все же может продлить срок эксплуатации почти вдвое.

moifundament.ru

Свойства винтовых свай и особенности устройства свайно-винтового фундамента

Свайно-винтовые основания домов – это сравнительно молодой тип фундаментов, появившийся только в начале двадцатого века. Первоначально этот метод использовался в сооружении военных фортификаций, но его эффективность не осталась без внимания застройщиками частных домов во всем мире.

Главным и единственным материалом для этого типа фундаментной основы является винтовая свая. О ней, а также о возможностях ее применения и пойдет речь дальше.

Особенности применения и устройство винтовых свай

винтовые сваи Конструкция винтовой сваи представляет собой прямошовную цельнометаллическую трубу, на одном конце которой крепятся винтовые лопасти, а на другом просверлены отверстия для удобства проведения монтажных работ.

Поскольку свайные трубы призваны выдерживать большие нагрузки, то в качестве материала для их изготовления используется сталь марки не ниже 10 и толщиной от 4 мм. Лопасти винта делаются из стали марки 3 толщиной от 4 мм до 6 мм. В месте размещения винтовых лопастей труба имеет коническое завершение для облегчения входа в грунт. Диаметр свайной конструкции может быть произвольным в зависимости от области применения сваи:

Для легких ограждений из сетки или других маловесных конструкция используется свая с диаметром 57 мм
Диаметр 76 мм применяется в сваях, предназначенных для устройства заборов из металлопрофиля
Трубы диаметром 89 мм нашли применение в изготовлении свай для более полновесных конструкций – веранды, беседки, кирпичного ограждения
При постройке домов по каркасной технологии, брусовых сооружений и для легких построек из пеноблоков используются свайные трубы диаметром 108 мм
133 мм – такой диаметр рекомендован для свай под дома из пеноблока, керамзита, и кирпичных сооружений
В строительстве промышленных зданий, мостов, ангаров и прочих тяжелых конструкций используются сваи диаметром от 159 до 325 мм

Стандартные размеры свай имеют длину 1,65 м,1,8 метров, а также 2,0 метра и 2,5 м – это сваи из категории коротких. Более длинные модели, начиная с длины в 2,5 метра, имеют шаг в 0,5 м и могут достигать максимальной длины 11,70 метра.

Совет! В некоторых случаях шаблонных параметров бывает недостаточно и сваю необходимо немного удлинить. В этом случае требуется сохранить показатели прочности. Достигается это путем обязательного (!) использования металлической муфты на свариваемых местах соединения труб.

процесс монтажа винтовых свай Достоинства технологии закладки фундаментной основы на винтовых сваях сводятся к практичности их эксплуатации, доступности процесса устройства фундамента, снижению себестоимости основания. В числе прочих выгодных сторон этих типов фундаментов отмечаются и такие:

Фундаменты на винтовых сваях необычайно устойчивы к действию грунтовой эрозии – этому способствует специальная обработка лопастей и основания сваи
Возможность устройства основания дома на участках с высоким горизонтом подпочвенных вод – рабочая часть сваи будет находиться глубже грунтовой воды
Винтовые сваи могут применяться почти на всех типах грунтов. Исключение могут составлять каменистые участки по причине сложности бурения твердых пород
Рельеф также не играет решающей роли при использовании этого материала для фундамента – цокольный уровень по всему периметру основания будет одинаковым, а глубина монтажа свай будет зависеть от рельефных особенностей
Простота монтажных работ и невысокая трудоемкость процесса
Возможность устройства фундамента в любом сезоне
Универсальность винтовых свай. Винтовые сваи могут использоваться как для сооружения новых зданий, так и для реконструкции старых с заменой фундаментной основы, о чем будет упомянуто дальше

канадский дом Перед строительством любого типа дома сначала следует ознакомиться со всеми его минусами. Недостатки канадских домов могут привести к серьёзным проблемам в будущем, если Вы не будете знать о них заранее.

Возможно, рассмотрев все плюсы и минусы домов из пеноблоков в этой статье, Вы сделаете выбор в пользу строительства данного вида дома.

И еще одно достоинство винтовых свай, оцененное застройщиками, которым пришлось вести строительные работы в условиях ограниченного пространства – это возможность монтажа фундамента на небольшой территории. Соседство нескольких строительных участков или готовых сооружений не станет препятствием в процессе закладки фундамента из винтовых свай.

Предупреждение. Не следует устанавливать винтовые сваи под те дома, в которых планируется подвальное помещение с глубоким заземлением!

Технологические особенности свайно-винтовых фундаментов

винтовые сваи под кирпичный дом Этот тип фундаментной основы выгодно отличается от остальных разновидностей фундаментов простотой устройства доступностью и оперативностью. Устанавливать винтовые сваи можно и вручную и с привлечением специальной техники.

На примере постройки фундамента под кирпичный дом можно рассмотреть процедуру закладки такого основания.

Перед началом подготовительных работ следует подготовить соответствующие винтовые сваи под кирпичный дом. Их длина будет выбрана исходя из состава почвы и других показателей. А вот диаметр лучше определить сразу. Для постройки домов из кирпича оптимальным выбором будут являться винтовые сваи диаметром от 133 мм и соответствующим диаметром лопастей винта. Сталь таких свай для кирпичного дома должна обладать завидным запасом прочности, поэтому можно брать сваи марки 10 и выше.

После разметки участка и планировки места фундамента необходимо провести расчет в отношении количества винтовых свай и их размеров.

Сразу после этого необходимо выполнить пробное бурение. Это позволит выявить все технологические показатели строительного участки, включая высоту горизонта подпочвенных вод, глубину промерзания, свойства и структуру грунта на участке, и прочие показатели.

Важно! Пробная скважина должна быть максимальной глубины, на которую будет устанавливаться свая в самом глубоком месте.

процесс установки винтовых свай Далее начинается непосредственный процесс установки винтовой сваи. По всему периметру в соответствии с разметкой проводится закручивание свай на глубину не менее полутора метров. При этом необходимо проследить, чтобы лопасти винта миновали пласты торфяных отложений и заводненный слой почвы – если таковые имеются в структуре грунта. Максимальная глубина установки свай регламентируется особенностями структуры и параметрам грунта на участке.

Во время монтажа всех свайных конструкций нужно внимательно следить за тем, чтобы верхние окончания свай находились на одном горизонтальном уровне, образуя цоколь. В случае несоответствия требуется слишком длинные концы спиливать либо попытаться такие сваи еще больше углубить в толщу грунта. Если выступающие из земли концы свай слишком короткие – надо наваривать дополнительные трубы до достижения нужного уровня.

Следующим шагом является укрепление свай и придание им большей прочности. С этой целью пустотелое пространство свайной трубы сначала армируется арматурой диаметром 3,0 мм, после чего пространство сваи заливается бетоном и плотно трамбуется до достижения нижнего уровня сваи и исключения воздушных образований в бетонной массе.

Пространство между трубой сваи и почвой засыпается грунтом и строительными отходами и тоже тщательно утрамбовывается. На окончания свай устанавливаются металлические оголовки, и по ним устраивается обвязка.

Выбор типа фундамента зависит от того, какой дом Вы собираетесь построить. Фундамент для канадского дома может быть любым, но при этом не каждый фундамент будет рациональным решением.

Про особенности фундаментной основы для дома из пеноблоков читайте в этой статье, а для домов из бруса – здесь.

При выборе фундамента учитывайте надежность конструкции в дальнейшем процессе эксплуатации, а также бюджетные затраты. Но не следует слишком экономить на фундаменте!

Применение винтовых свай под готовый дом

винтовые сваи под готовый дом Поскольку устройство свайного фундамента не слишком трудоемко и не требует большого запаса свободного пространства, именно свайно-винтовой фундамент идеально подходит для замены основания старого дома. В местах, где есть проблемы со структурой грунта можно использовать свайно-винтовой фундамент и под новые готовые дома.

Технология их установки практически та же, что была описана и для кирпичного дома. Сложность может заключаться в необходимости поднятия всей конструкции дома. Для этого используется обычный автомобильный домкрат. Сначала поднимается одна сторона, углубляются сваи, и проводится обвязки всех свай металлическим швеллером.

Далее процедура повторяется со всех остальных трех сторон.

Предупреждение! При устройстве винтовых свай под старый дом необходимо следить за сохранением целостности конструкции. В таких случаях поднимать одну сторону дома лучше двумя или тремя домкратами, установленных на углах здания или в нескольких местах по длине стены.

Чтобы дом длительное время не подвергался перекосу, лучше было бы ускорить процесс монтажа винтовых свай с применением специальной техники.