Винтовые сваи для фундамента: этапы изготовления, преимущества и недостатки конструкции, какие бывают, для какого грунта подходят

Автор: Строй маркет INTERSOLT

При строительстве частных домовладений часто используются винтовые сваи для фундамента. Они обладают как положительными сторонами, так и отрицательными. Также при установке необходимо строгое соблюдение нормативов.

Содержание

Что такое винтовые сваи

Сваями называется вертикальная опора из металла, устанавливаемая в грунт. В ней выделяют следующие части:

труба пустая внутри;
конусный кончик;
лопасти, способствующие увеличению устойчивости основания.

Монтаж происходит методом бурения, а после установки опоры связываются между собой для прочности.

История появления

Массовое распространение фундамента на сваях началось ещё с середины прошлого века. Произошло это благодаря появлению необходимого оборудования.

В качестве стандартов для установки свайного фундамента была принята работа написанная в 1955 году под названием «ТУВС-55». В основе этой работы лежат результаты большого количества экспериментов.

Сейчас фундамент на сваях является одним из самых распространённых вариантов. Конечно стандарты с прошлого века изменились, но большая их часть осталась прежней.

Преимущества и недостатки

Как и у любой системы, у фундамента на сваях есть положительные и отрицательные стороны.

К положительным относятся:

нет привязки к качеству грунта;
минимум подготовительных работ на участке;
быстрые сроки установки;
сложности ландшафта не страшны;
экономия денег на фундаменте;
большие сроки службы;
возможность установки своими силами, без специальной техники;
легко модернизировать дом даже после установки и связки свай.

Но помимо кучи плюсов, у свайного фундамента есть и куча минусов. Но большую их часть можно устранить или минимизировать.

К недостаткам относятся:

трудная установка в скалистый грунт;
требуется защита от влаги и коррозии;
в строении не будет подвала или цокольного этажа;
обязательно закрытие свай по периметру;
требуется дополнительное утепление полов.

Разновидности винтовых свай

Сваи бывают разными. Чаще всего их различают по размеру, наконечникам, по лопастям, по используемому материалу, по используемому покрытию для защиты.

Каждая из характеристик влияет на применимость и качество свай.

По диаметру и длине

Для каждого проекта нужна своя длина опорных столбов. Она зависит от:

залегания плотных пород;
на сколько промерзает земля;
расстояния от земли до пола.

Эти же показатели влияют и на диаметр сваи.

Чаще всего используются изделия в диапазоне от 2,5 до 3,5 метров. А диаметр может варьироваться от 5 до 15 сантиметров.

Чем больше показатель диаметра, тем тяжелее конструкцию можно возвести.

По типу наконечников

При классификации по наконечникам, выделяют два:

Литой. Дорогие, но с высокими показателями прочности.
Сварной. Доступная цена, но показатели прочности намного ниже.

По количеству лопастей

От числа лопастей на свае их разделяют на:

Одно лопастные. Рекомендуются для плотного, устойчивого грунта. Но такую модель лучше выбирать литую.
Многолопастные. Наиболее прочные во всех плоскостях, чем одно лопастные.

По материалу изготовления

Сваи могут изготавливаться из различной стали. Выбор материала зависит от качества почвы, а точнее от химической агрессивности.

Так сталь СТ3 подходит для неагрессивных почв, СТ20 — для средних, а 30ХМА и 09Г2С — для агрессивных.

По типу защитного покрытия

Чтобы сваи не заржавели в первый же месяц их покрывают специальными веществами. Чаще всего это делается при производстве. Наиболее защищены изделия покрываемые эпоксидным или полиуретановым составами, или оцинкованные холодным методом.

По области применения

Для разных задач используют разные винтовые сваи. Существует четыре основных сферы:

Универсальными считаются одно лопастные конструкции, у которых достаточно широкая лопасть. Диаметр выбирается в зависимости от нужд.
Для двухэтажных конструкций используются модели с двумя лопастями на разном уровне.
Для каменного грунта используются многовитковые модели. Лопасти обычно имеют не большую ширину.
Для территорий с вечной мерзлотой используются сваи не имеющие острого наконечника.

Оптимальный тип винтовых свай для использования в строительстве дома

Как уже говорилось выше, универсальными считаются едино лопастные опоры. Они подойдут практически для любого проекта.

Если планируется двухэтажное здание из камня, то лучше выбрать сваи с несколькими витками лопастей.

Для каменных почв используют опоры похожие на винты с очень острым концом.

Для каких строений можно использовать винтовые сваи

Свайный фундамент используется для заборчиков, беседочек, гаражей, сараев, загородной недвижимости.

Срок службы

Если все аспекты учтены правильно, то фундамент из свай прослужит от полувека. Но на практике этот срок гораздо больше, особенно если покрытие против коррозии хорошего качества.

Считается ли это капитальным фундаментом или нет

Свайный фундамент относится к капитальным, так как он заглубляется глубоко в землю, не может быть разобран без разрушения строения.

Критерии выбора

Сваи выбираются по следующим показателям:

типологии грунта;
агрессивность почвенного состава;
вид постройки;
используемым стройматериалам.

Стоимость винтового фундамента

Цена за основание на опорах будет варьироваться от числа этих самых опор, их вида и характеристик, с использованием техники или без, вида обвязки.

Расчет и проектирование свайно-винтового фундамента

Расчёт для фундамента на сваях производится ещё на этапе проектирования строения. Для расчёта необходимы следующие данные:

какая почва;
на какую глубину промерзает земля;
близость грунтовых вод;
«выносливость» одной сваи;
общая масса постройки.

Оценка несущей способности

Все виды свай могут удерживать разный вес. Причём показатели минимума и максимума сильно отличаются, так как на них влияют и другие характеристики: плотность грунта, его агрессивность и другие.

Чтобы правильно рассчитать показатель, надо определить вид грунтового слоя. Это можно сделать разными методами:

Геологические изыскательные работы. Самый надёжный, но самый дорогостоящий метод.
Вкручивание сваи-пробника. Основным недостатком является привлечение техники и работников.
Самостоятельное пробуривание скважины. Самый дешёвый метод, но имеющий самый высокий коэффициент на поправку.

Оценка нагрузок

В качестве максимальной нагрузки принимается цифра веса здания, предметов интерьера, мебели, людей и снегового слоя. Лучше если этот показатель рассчитают специалисты, но можно попробовать сделать это и самим.

Чтобы показатель получился правильным необходимо учесть следующее:

длину и площадь всех стен здания;
материал изготовления стен;
те же данные для перекрытий;
те же данные для кровли вместе с балками;
вес связывающей металлической конструкции фундамента.

Число свай

Необходимое количество свай получается после деления всей нагрузки на массу, выдерживаемую одной сваей. При этом дробный результат всегда округляется вверх.

Но стоит помнить, что число свай прописываемое в проекте является минимальным и может увеличиваться при возникновении дополнительных условий и пожеланий.

При этом не малое значение при определении количества имеет и расстояние между сваями. Чаще всего применяются следующие варианты:

3 м применяется для каркасных, бревенчатых или построек из бруса.
2 м применяется для построек из блоков или пенобетона.
3-3,5 м для лёгких заборов.

При этом сваи ставятся не хаотично, а по определённым требованиям:

обязательны угловые и на пересечениях основных стенок;
под основными стенками сваи ставят через равные промежутки;
для пристроек ставятся сваи не связанные с остальными;
под обогревательным оборудованием на твёрдом топливе устанавливается пара дополнительных опор.

Этапы установки свайно-винтового фундамента

При монтаже свайного фундамента есть несколько обязательных этапов:

Очистка и подготовка территории.
Нанесение разметки по проекту.
Монтаж свай.
Выравнивание опор по уровню.
Заполнение полостей опор.
Обвязка.

Вкручивание винтовых свай и их выравнивание

Все сваи монтируются одинаково не зависимо от вида. Процесс монтажа следующий:

Подготовка направляющих ямок глубиной 50 см и шириной чуть больше, чем опора вместе с лопастями;
установка всех опор;
обрезка верхушек под единый уровень.

Заливка полостей труб бетоном

После срезки свай под необходимую высоту, полости заливаются цементным раствором. Это предотвратит образование конденсата и укрепит весь фундамент.

Обвязка винтовых свай ростверком

После обрезки и заливки к верхушкам привариваются оголовки. После этого опоры обвязываются между собой.

Расстояние от земли до оголовка не должно быть меньше 50 см.

При обвязке можно использовать любую технологию.

Технология обвязки различными материалами

При использовании железобетона для обвязки, строится опалубка, которую можно снять. В ней связывается каркас для армирования из арматуры. Каркас привязывается к сваям. Вся конструкция заливается цементом. Такой фундамент подготавливается и для домов из кирпича и способен выдержать большую нагрузку.

При металлической обвязке, металлические оголовки и швеллеры соединяются при помощи сварки. Это менее прочная, но более быстро устанавливаемая система.

Деревянная обвязка — брусья закрепляются при помощи болтов или саморезов.

Деревянный ростверк используется для моделей из сруба или на каркасе.

Сравнение с другими вариантами

Кроме метода завинчивания свайных опор, встречаются и иные сваи. Они изготавливаются из других материалов, а также устанавливаются иными способами. Даже визуально разные виды свай отличаются.

Свайно-ленточная конструкция

Этот вид включает в себя фундамент с буронабивными столбами. На участке выкапываются ямы имеющие полусферическое основание, которые сначала заполняются арматурой, а затем заливаются цементным раствором. Сваи между собой связываются железо-бетонной конструкцией.

Симбиоз свай и ленточного фундамента очень прочный, но категорически не подходит для болотистой, илистой или каменистой местности.

Сваи из железобетона

Являются квадратными бетонными столбами с армированным каркасом. Для них не надо заранее проводить земельных работ. Но при этом они менее прочные и для их установки обязательно привлечение сторонних специалистов.

Полезные рекомендации

В качестве основных рекомендаций специалисты выделяют 3 момента:

обязательность тщательного исследования почвы;
подбор опор с учётом всех факторов;
лучше обратиться к специалистам за расчётами.

Отзывы пользователей

Иван, 38 лет, Смоленск. Летом на даче решили сделать забор с цоколем из кирпича. Выбрали сваи с маленьким диаметром. Вкручивали самостоятельно. Хватило пары дней на монтаж. Благо в интернете много обучающих видео.
Артём Геннадьевич, 40 лет, Орск, прораб. Много лет строим по различным проектам. Большинству клиентов важна скорость возведения. Тогда фундамент на сваях настоящая палочка-выручалочка. Ребята тратят на него не больше двух дней. Да и клиенту обходится дешевле.