Фундамент свайно-винтовой

Монтаж своими руками. Пошаговая инструкция

При создании свайно-винтового фундамента под дом последовательность работ имеет строгую очередность.

Свайный фундамент под дом, подготовка

Свайно-винтовой фундамент может быть создан на неровном рельефе, не требующем предварительного выравнивания. Его можно использовать при строительстве на склонах.Подготовительные работы сводятся к очистке участка от кустарников, растений и иных мешающих предметов.

Производим разметку, отмечая места установки свай колышками. На точках установки делаются углубления до 30 см, для облегчения входа лопастей в грунт.

Рекомендую плодородный слой удалять, так как он создает сильное сопротивление из-за наличия корней и прочих препятствий.

Подготовка земли под свайный фундамент

Погружение свай

При наличии мягкого грунта возможен ручной монтаж, в ином случае механическим способом. При ручном погружении максимальный диаметр стволов 8,7 см. Самые часто используемые сваи с диаметром 10,8 см. При машинном способе получается более качественный монтаж свай, сохраняя определенный угол, усилие завинчивания и глубину. Механический способ позволяет работать со сваями до 15,9 см. данного размера хватает для постройки дома достаточно большого размера.

Погружение свай осуществляется на заданную глубину. При достижении нужной величины сцепления с грунтом свая начинает вращаться с большим усилием, или вовсе прекращает вращаться. В таком случае останавливаем вращение, иначе сварка может не выдержать, лопасти отвалятся, и свая не будет выполнять свою задачу.

Внимание!!!

При работе с винтовыми сваями запрещается делать реверс (выкрутить ствол назад). Это приведет к ослаблению сцепления лопастей с грунтом и исключает возможность повторного погружения свае в этом же месте.

Свайный фундамент под дом, обвязка

Итак, установили все сваи, что же дальше? Теперь начинаем процесс подрезки. Подгоняем высоту торчащих свай к одному уровню, образуя ровную горизонтальную поверхность. Для этого используем лазерный уровень с функцией построения плоскостей на нужной высоте и обрезаем трубы.

После процесса подрезки сваи заполняют бетоном, тем самым повышая их прочность.

Дальше производим монтаж ростверка (обвязки) – пояса, который соединяет все сваи в одну систему. Обрезанные сваи накрываем оголовками с горизонтальными площадками, на которые устанавливаются деревянные или металлические балки.

Важно!

Бывают случаи, когда ростверк и обвязка не одно и тоже. Обвязку выполняем ниже уровня монтажа ростверка и соединяем между собой все сваи, получается система схожая на решетку. Используем металлические отрезки швеллера, приваренные к стенкам стволов.

Обвязка

Каркасная постройка на сваях

Если не учитывать габаритные размеры и параметры нагрузки, остается лишь один тип классификации винтовых опор, а именно по типу наконечника.

• Со сварным наконечником.
• С цельным литым наконечником.

Первый вид – это экономичное решение. Наконечник присоединяется к основному стержню сварным швом. Недостаток данных решений в том, что они имеют в своей конструкции лишь одну буровую лопасть, а значит они менее устойчивы, чем цельнометаллические опоры.

На заметку

Сваи с литым наконечником более прочные и в меньшей степени подвергаются образованию ржавчины. Цельнолитые сваи выпускаются из марок СТ-25 и СТ-35 – высококачественных углеродистых сталей.

Базовая глубина залегания опор в почву – 1,5-1,8 метра. При таких значениях минимальный вес, который должна выдерживать одна свая – 1 тонна

Перед тем, как строить каркасный дом на сваях своими руками, необходимо в расчетах учесть количество свай, при этом нужно брать во внимание не только габаритные размеры, но и примерный вес будущего сооружения

Каркасные дома на сваях бывают разной конструкции на фото. Обязательно надо учесть специфичные факторы вроде предполагаемой снеговой нагрузки на крышу, характеристик почвы в точках ввинчивания свай.

Каркасник с панорамными окнами.

Расстояние между опорами

При строительстве важно соблюдать расстояние между сваями для каркасного дома, обозначенное в проекте. Равномерное распределение опор по периметру будет технологическим решением, так как различные части дома несут разную нагрузку на фундамент

Например: часть дома, в которой располагается печь значительно тяжелее, нежели пространство с кладовой или хозяйственными помещениями.

Постройка с эркером.

Практика возведения позволила подсчитать усредненное количество свай для каркасных домов различной площади:

• для домов 6х6 метров – 9 свай;
• для домой 8х8 метров – от 12 до 16 свай;
• для домов 10х10 метров – минимум 23-25 свай.

Обвязка опор

После погружения свай в землю необходимо соединить их верхние площадки между собой – провести так называемую обвязку. Обвязка позволит сформировать ростверк фундамента и в последствии смонтировать пирог пола каркасного дома на сваях. Обвязку можно провести с помощью металлических балок, деревянного бруса, двутавра – синтетического перфорированного материала.

Обвязка брусом на свайно-винтовом фундаменте.

Каркасный дом на сваях, видео демонстрирует основные моменты, которые надо учитывать при выполнении обвязки свай с помощью бруса.

Основным способом является обвязки свай с помощью бруса. Обвязочный брус пропитывают специальным составом, который увеличивает срок служба бруса в несколько раз. Брус укладывается на оголовки свай строго по центру. Стыковка обвязочного бруса в углах фундамента производится в лапу и дополнительно скрепляется с помощью скоб.

На заметку

Во втором варианте обвязка свай каркасного дома осуществляется с помощью отрезков профилированной трубы. Причем труба укладывается не на верх свай, а прикрепляется к самому стержню, тем самым выполняя роль распорки. Элементы обвязки крепятся к сваям с помощью анкерных болтов или жестких металлических штырей.

Особенности фундамента на металлических сваях

Выбор фундамента — дело серьёзное, потому что многое зависит от конструктивных особенностей будущего сооружения и грунта на участке. Поэтому перед тем, как остановить свой выбор именно на свайно-винтовом фундаменте, следует тщательно изучить его плюсы и минусы, а также основные принципы свайного основания от плитного или ленточного состоят в следующем:

• каждая его свая передаёт грунту сфокусированную в конкретной точке нагрузку;
• сваи сделаны из металлических труб, которые гораздо хуже, чем железобетон, сопротивляются изгибу и подвержены воздействию коррозии;

  Винтовые сваи плохо работают на изгиб, поэтому в их полости заливают бетон

• вворачивание винтовых свай в грунт делает его рыхлым, а не плотным, в отличие от применения забивных свай.

Эти факторы являются определяющими при выборе такого фундамента. Соответственно, качество и срок службы свайно-винтового основания вплотную зависит от грунта. Лучшим грунтом для такого фундамента будет песок с фракциями мелкой гальки, суглинок или аллювий (намывные отложения). Входя в такой грунт, винтовой наконечник трубы проталкивает перед собой постепенно уплотняющийся конус земли, выжимая из него влагу и цементируя его мелкими фракциями глины. В итоге конус обретает прочность как у бетона, и смыкается с конусами остальных свай. Трубу заклинивает намертво, после чего её легче скрутить в штопор, чем вывернуть обратно. Таким образом, крепкое основание выполняется без нулевого цикла. Забивные сваи могут устанавливаться везде, кроме грунтов с непробивными включениями.

Винтовые сваи располагаются в шахматном порядке и обязательно выравниваются по уровню

Преимущества свайно-винтовых фундаментов

1. Низкая стоимость. Выгода получается довольно ощутимой — свайный фундамент обходится на 20–40% дешевле всех других.
2. Простота монтажа. Установку свай на большей части типов почв в короткий срок смогут провести три-четыре человека без использования дорогого оборудования.

   Винтовые сваи можно вкручивать без использования специальной техники

3. Быстрая установка. Понадобится лишь один-два дня, чтобы установить сваи даже на участке со сложным рельефом.
4. Возможность установки на участках с существенным уклоном. Что интересно, на стоимость монтажа это не влияет.

   Рельеф строительной площадки практически не влияет на стоимость фундамента из винтовых свай

5. Отсутствие потерь времени на усадку. Строить можно сразу после ввинчивания свай.
6. Лёгкая достройка. Наращивание фундамента или изменение проекта не требует существенных затрат и усилий.
7. Всесезонная установка. Ввинчивать сваи можно в любое время года.

   Винтовые сваи можно устанавливать даже зимой

8. Отсутствие мусора после строительства. Установка свай не повреждает окружающую среду.
9. Возможность установки как в болото и плывуны, так и в вечную мерзлоту.
10. Многоразовое использование. При необходимости сваи можно извлечь из грунта и установить в другом месте.

Недостатки винтовых свай

У винтового свайного фундамента имеются не только плюсы, но и минусы, которые надо учитывать:

1. Это основание не предназначено для блочных или кирпичных домов (предпочтительны деревянные или сборно-щитовые конструкции). Даже усиленное по прочности, оно все же проигрывает бетону.
2. Трудности с обустройством подвальных помещений — их приходится отстраивать отдельно.
3. Сваи сложно вкручиваются рядом с соседними конструкциями, потому что для их установки используются рычаги.

   В данном случае приходится использовать специальную технику, потому что ручной установке свай может помешать находящийся рядом гараж

4. Сваи фундамента плохо сопротивляются коррозии. Поэтому на качественном антикоррозийном покрытии экономить нельзя, а покупать сваи следует только у добросовестных производителей. Проблемой может также оказаться некачественный металл свай.
5. Есть грунты, на которых установить сваи будет очень сложно. Например, если твёрдый грунт находится на большой глубине, сваи придётся наращивать, а это требует дополнительных затрат.
6. Ограниченный срок эксплуатации. Во влажных грунтах с отличной от нейтральной кислотностью сваи из металла прослужат не более 60 лет.
7. Устройство такого фундамента требует досконального изучения грунта и специализированных расчётов. Проект должен быть индивидуальным.

Минусы такого фундамента будут малозначительными по сравнению с его плюсами, если строится:

Как установить винтовые сваи своими руками

Считается, что монтаж винтовых свай, это технологически сложная работа. Что для её выполнения нужны особые знания и дорогостоящая техника. Так ли это?

Если разбить все работы поэтапно, то получится следующая картина:

• Сначала производится расчёт фундамента на винтовых сваях. Для этого необходимо выполнить геолого-исследовательские работы. Согласно СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты», для фундамента, например, дома из сэндвич-панелей в 150 м2, берётся нагрузка в 70 тн, хотя вес такого дома 25-30 тн. Исходя из характеристик несущей способности (они есть у каждого производителя) и результата геологических изысканий, подбирается типоразмер свай, и рассчитывается их количество, сообразуясь с данными СНиП. Длина сваи берётся с учётом глубины промерзания грунта.
• Необходимо произвести разметку  поля. Для этого, план здания разделяют на прямоугольники, и соблюдают погрешность в 1-2 см, как по диагонали, так и по габаритам.
• Монтаж винтовых свай своими руками начинаем с углов. Это будут реперные точки для разметки, согласно имеющегося  чертежа.
• В требуемую точку устанавливаем сваю. Если она длиной до 2,5 м, то в специальное отверстие вставляем прут для завинчивания. Если же свая длиной от 2,5 м до 4 м, то используют удлинитель, и как рычаги — трубы с квадратным сечением 50х50 мм и длиной 3-3,5 метра. Их надевают на технологические «уши» удлинителя, а удлинитель надевают сверху, и скрепляют со сваей по соосным отверстиям.
• Завинчивают сваю 3-4 человека. С помощью строительного уровня и отвеса, постоянно проверяется вертикальность. Отклонение от вертикальной оси допустимо в 1-2 градуса.
• После окончания работ, когда сваи завинчены на расчётную глубину (но не менее 1,5 м), с помощью оптического дальномера производится промер высот свайного поля по горизонтали, и обрезка по одному уровню угловой шлифмашиной.
• После этого, заливаем в сваи раствор бетона. Это укрепляет их, убирает воздух и повышает антикоррозийность внутри тела.
• Как только бетон застынет, привариваем оголовники. Затем с помощью швеллера (сваркой), или брёвен (шпильками или саморезами), получаем единую конструкцию свайно-винтового фундамента.
• Все сварочные швы тщательно промазываем антикоррозийной мастикой.

В конце строительства, производят отделку свайного фундамента. По периметру дома закрепляют цокольный сайдинг, декоративные панели, и т.д., оставляя зазор между обшивкой и отмосткой.

Трудно самим выполнить свайный фундамент, или не очень – решать вам. Но в этой связи, следует упомянуть, что многие застройщики, которые нанимали вроде бы «специалистов», получили вместо желанного фундамента километр испорченных нерв.

Писали, что рабочие, вместо того, что бы ввинчивать сваи в грунт, рыли зачем-то ямы под них! Поэтому, желательно, перед тем, как кому-нибудь доверить это важное дело, поинтересоваться, какая технология выполнения работ принята у данной фирмы. Полезное видео по теме:

Полезное видео по теме:

Применение фундамента на винтовых сваях

Свайно-винтовой фундамент (СВФ) нетребователен к характеристикам грунта и особенностям ландшафта. Он идеально подходит для установки на местности, где плотные несущие грунтовые слои находятся гораздо ниже отметки поверхности.

Также винтовые сваи выбираются при строительстве зданий на:

• склонах;
• сильно обводненных почвах;
• торфяных грунтах;
• местности, постоянно заливаемой паводком;
• пучинистых почвах;
• подвижных и плавающих грунтах.

Фото 2. Бревенчатый дом на склоне, строящийся на свайном основании

Свайные основания сооружаются даже вблизи пролегания разнообразных инфраструктурных коммуникаций и возле деревьев с густой корневой системой, поскольку они не являются преградой для их установки.

Виды свайного фундамента

На современном этапе можно выделить множество вариантов конструкции свайного фундамента, каждый из которых имеет свои отличительные особенности, их необходимо учитывать при выборе фундамента для будущего дома.

По материалу опор

• Деревянные. За основу берутся ошкуренные бревна с заостренным концом. Этот тип основания редко используется под строительство массивных зданий. Все дело в том, что с точки зрения прочности и долговечности древесина заметно уступает другим материалам. Такие основания могут быть использованы под строительство построек хозяйственного назначения;
• Металлические. В данном случае речь идет речь о двух видах свай, выполненных из металла – винтовых и забивных. Первый вид с точки зрения внешнего вида имеет много общего с шурупами, их погружение в грунт осуществляется посредством задействования режущих спиралеобразных лопастей на заостренном наконечнике. Забивные сваи представляют собой части различных видов металлопроката. Они отличаются высокими показателями прочности, эластичности, при этом несущие способности остаются на начальном уровне. В качестве минуса можно рассмотреть неустойчивость перед коррозийными процессами, что оказывает негативное влияние на их эксплуатационные свойства;
• Железобетонные. Данная категория представлена двумя видами свай – забивных и набивных. Первые изготавливаются на производстве, отличаются прочной конструкцией и хорошо справляются с большими нагрузками. Вторые изготавливаются на строительном объекте посредством заполнения опалубки, помещенной в скважину, для этого используется бетонный раствор.

По способу передачи нагрузки

• Сваи-стойки – это опоры, тесно взаимодействующие с плотными слоями грунта. Глубина заложения стволов определяется исходя из уровня залегания твердых пород;
• Висячие сваи. У них отсутствует опора на твердые слои грунта в нижней части ствола, несущая способность напрямую зависит от силы трения между грунтом и стенками сваи. Т.е. чем глубже будет погружен ствол сваи, тем выше сила трения.

По конструкции

• Забивные. Это монолитный стержень с заостренным концом, его погружение в грунт осуществления посредством механического воздействия, направленного на верхний торец;
• Набивные. Это бетонная отливка, выполненная в предварительно подготовленную скважину. Их можно изготовить на строительном объекте, при этом они имеют меньшую несущую способность;
• Винтовые. Выполняются из трубы с заостренным наконечником и спиралеобразными лопастями. Винтовой фундамент редко используются для массивных зданий, свое применение он нашел в коттеджном и малом строительстве.

Недостатки конструкции

Минусы свайно-винтового фундамента проявляются там, где грунты неравномерны, так как на такой территории свайные основания подвергаются усадке. Также металл подвержен коррозии, что негативно сказывается на его прочности. Чтобы уберечь здание от таких рисков и минимизировать подобные недостатки, рекомендуется приобретать дорогие опорные элементы или обрабатывать их специальными защитными средствами, а это влечет за собой дополнительные расходы.

Дорогой литой наконечник

Опытные строители старой закалки отмечают, что, несмотря на все плюсы винтовых основ, они достаточно молоды и их эксплуатационные свойства не до конца изучены. Недоверие к достаточно новой технологии спорно, но отрицать его нельзя. На самом деле все не настолько плохо и недостатки существенно проигрывают положительным сторонам таких изделий. Если правильно производить монтаж и обеспечить конструкции грамотное обслуживание, сваи прослужат вам не одно десятилетие.

При халатном и дилетантском подходе к работе даже дорогие и массивные столбы или ленточный фундамент прикажут долго жить, будь у них очевидные и неоспоримые преимущества. В большинстве случаев трудности могут настигнуть вас там, где за работу берутся недобросовестные строители, и материалы здесь абсолютно ни при чем, ведь они изготовлены и испытаны по стандартам нового поколения производителями с серьезной репутацией.

Сравнительная таблица характеристик винтовых свай

Несущая способность для винтовых свай – один из ключевых параметров, который показывает, какую нагрузку сможет выдержать конструкция. Зависимость несущей способности от габаритов свай наглядно представлена в таблице.

Диаметр, мм	Несущая способность, кг	Длина, мм
57	800	2000
76	2000-3000	2500
89	4000	2500
108	7000	2500
150	9500	3000

Сравнить технические характеристики различных типов винтовых свай с литым наконечником с их конечной стоимостью будет проще, ознакомившись с этой таблицей.

Примерный прайс-лист на ВС с литым наконечником и антикоррозийным эпоксидным покрытием: ТУ № 5283-001090093620-2012

Наименование, обозначение согласно ТУ	Диаметр ствола свай, мм	Диаметр лопасти наконечника, мм	Толщина стенки ствола, мм	Длина сваи, мм	Вес сваи, кг	Цена розница за шт. руб
СВЛ-ПМК 57-150	57	150	3,0	1000	5,5	880-00
1500	7,5	1000-00
2000	9,5	1120-00
2500	11,5	1240-00
3000	13,5	1360-00
3500	15,5	1480-00
4000	17,5	1600-00
4500	19,5	1720-00
5000	21,5	1840-00
5500	23,5	1960-00
6000	25,5	2080-00
СВЛ-ПМК 76	76	Тип шуруп	3,0	1500	8,5	1240-00
2000	11,0	1430-00
2500	13,5	1610-00
3000	16,0	1790-00
3500	18,5	1970-00
4000	21,0	2150-00
4500	23,5	2340-00
5000	26,5	2520-00
6000	28,5	2880-00
СВЛ-ПМК 76-180	76	180	3,0	1500	9,0	1240-00
2000	11,5	1430-00
2500	14,5	1610-00
3000	16,5	1790-00
3500	19,0	1970-00
4000	21,5	2150-00
4500	24,0	2340-00
5000	26,5	2520-00
6000	29,0	2700-00
СВЛ-ПМК 89-250	89	250 или шуруп	3,5	2000	18,4	1700 (2020)
2500	21,1	1930 (2240)

Оценка несущей способности свай в зависимости от их длины представлена в следующей таблице.

Почва	Расчетное сопротивление грунта (кг/см²)	Несущая способность сваи (тонн)
Площадь опирания шнека (см²)	200х60х2500	250х89х2500	300х108х2500
Глина	5	1,6	2,5	3,5
Суглинок	4,5	1,4	2,2	3,2
Лёсс	1	0,3	0,5	0,7
Песок	9	2,8	4,4	6,4

Ниже пример уровня предельной вертикальной и горизонтальной нагрузки, которую способны выдерживать винтовые сваи от производителя BAU в зависимости от типа грунта.

Свая BAU FM24	Тип грунта	Предельная вертикальная нагрузка кН (тонна)	Предельная выдерживающая нагрузка кН (тонна)	Предельная горизонтальная нагрузка кН (тонна)
76×2000	Песок средней крупности, мелкий	45 (4,5)	25 (2,5)	23 (2,3)
76×2500	55 (5,5)	30 (3,0)	23 (2,3)
76×3000	65 (6,5)	35 (3,5)	23 (2,3)
76×2000	Суглинки твердые, полутвердые	22 (2,2)	18 (1,8)	15 (1,5)
76×2500	30 (3,0)	20 (2,0)	15 (1,5)
76×3000	40 (4,0)	25 (2,5)	15 (1,5)
76×2000	Супеси твердые	30 (3,0)	20 (2,0)	20 (2,0)
76×2500	40 (4,0)	25 (2,5)	20 (2,0)
76×3000	45 (4,5)	30 (3,0)	20 (2,0)

Покупка металлических опор должна осуществляться только по результатам выполненных расчетов, утвержденного проекта строительных работ.

Как выбрать

Учитывая, сколько наносится маркировок, можно предположить, на какое количество параметров нужно обращать внимание при выборе. А разновидностей действительно много, поэтому, чтобы среди них не потеряться, в первую очередь учитывают:

• Марку стали. Она зависит от веса конструкции на сваях, а также геологии и химического состава почв на участке.
• Толщина стенки — чем агрессивнее почвы, тем толще она должна быть.
• Диаметр ствола — чем тяжелее окажется конструкция сверху, тем больше диаметр.
• Длина ствола — зависит от точки промерзания почв.
• Диаметр лопастей и их вид — зависит от сложности грунта.

Отсеяв неподходящие варианты по этим параметрам, выбор сделать гораздо легче.

Срок эксплуатации винтового фундамента

В рекламных проспектах производителей и монтажных бригад значится, что срок эксплуатации свайных фундаментов составляет 100-150 лет, а то и все 200. Но если объективно рассматривать влияние условия эксплуатации и характеристики сваи, то можно с уверенностью утверждать, что гарантийный период службы свай от проверенного производителя составит 50 лет.

На длительность периода будут влиять следующие факторы:

наличие бетона во внутренней полости сваи. Вопреки устоявшемуся мнению, наличие бетона в стволе сваи не повышает ее устойчивость, но препятствует доступу воздуха во внутреннюю полость и исключает развитие коррозии;

наличие и толщина нанесения антикоррозионного состава. Мастера рекомендуют покрывать сваю дополнительно перед установкой. В соединении с заводским покрытием это снижает риск нарушения покрытия в процессе завинчивания сваи;

вероятность повреждения покрытия в почве. Высока при наличии камней и твердых предметов в грунте. Если грунт мягкий и слабокоррозионный, то серьезного урона небольшие царапины не нанесут, но если он содержит много воды или химически активный, то со временем на месте отсутствия покрытия будет образовываться ржавчина;

качество утепления. Многие пользователи считают, что если утеплить ростверк, то снизятся потери тепла через пол. Однако, в этом случае он будет подвержен появлению конденсата и соответственно, сырости. Поскольку фундамент на винтовых сваях относится к продуваемым, то утеплять нужно непосредственно пол, чтобы минимизировать теплопотери.

Отмечено, что без должного покрытия срок эксплуатации винтовой сваи составляет не более 30 лет. После этого периода ее несущая способность существенно снижается. А продление этого срока зависит от компании, выполняющей монтаж и собственника, выполняющего уход за свайным фундаментом.

Заключение

Строительство винтового фундамента популярно среди индивидуальных застройщиков, ведь он способен обеспечить надежность и высокую несущую способность основанию частного дома. При этом позволяет минимизировать затраты времени и денег на устройство, а также не исключает выполнение работ по закручиванию свай и обустройству ростверка своими руками.

Подводим итоги

Сказать, что винтовой фундамент лучше, чем ленточный (как пример), нельзя. Каждая из конструкций имеет свои преимущества, но рассчитана на разные условия использования. Однако плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях делают его сооружением достаточно ограниченного применения. Его возведение оправдано когда:

• Недостатки фундамента несущественны (к примеру, невысокая несущая способность винтовой конструкции в сравнении с плитной/ленточной — это минус, но при возведении легкого каркасного дома он роли не играет) или могут быть минимизированы (как пример, использование толстостенных свай и их обработка для противодействия коррозии).
• Такой фундамент оптимален для данного рельефа и типа грунтов на участке.