Винтовой фундамент своими руками: преимущества и недостатки технологии

В качестве фундамента преимущественно используется бетон. Но, в определенных случаях прекрасной альтернативой является свайный фундамент, который позволяет нивелировать отрицательные качества грунта, а также сэкономить стройматериалы. Наиболее эффективными являются винтовые сваи для фундамента, изготовленные из стали.

Что такое типичная винтовая свая?

По своей конструкции винтовая свая состоит из цельной металлической трубы с винтовой лопастью на одном конце для вкручивания сваи, а на другом конце — технологическое отверстие. На поверхность сваи нанесено антикоррозийное покрытие, которое используется в промышленности для покраски кораблей. Покрытие представляет собой смесь эмали и эпоксидной смолы. За счет этого свая, находясь в почве, оказывается полностью защищенной от коррозии и разъедания металла.

Стоит упомянуть, что качественно нанесенное покрытие способно гарантировать продолжительность эксплуатации такой сваи более 150 лет.

Достоинства винтовых свай

Винтовые сваи на фундамент обладают массой достоинств, отличающих сваи от прочих разновидностей фундамента:

  • Их можно одинаково успешно использовать на почвах любого типа и даже на воде. Исключение составляет скальный грунт.
  • Сваи практически не дают усадки, так как на них очень слабо действуют смещения грунта, замерзание почвы и пучинистость.
  • Экономия средств и трудозатрат. Отпадает необходимость проведения земельных работ, ведь сваи вкручиваются непосредственно в грунт. Наличие бетонного раствора, который стоит достаточно дорого, сводится к минимуму. Помимо этого, вся работа проводится очень быстро. Как видим, экономия получается всесторонняя.
  • Универсальность винтовых свай заключается в возможности использования их в качестве фундамента любых строений, даже весьма массивных.
  • Надежность. Металлические сваи считаются очень надежными опорами, выдерживающими значительный вес без деформаций.
  • Работа по установке свай может проводиться в любую погоду.
  • Свайный фундамент не нарушает рельеф на участке строительства.
  • Непосредственно после вкручивания свай сразу же можно приступать к возведению стен.

Минусы винтовых свай для фундамента

Справедливости ради нельзя не упомянуть несколько отрицательных моментов, присущим сваям такого типа:

  • Винтовые стержни должны быть вкручены идеально ровно. Если допустить отклонение в вертикальной плоскости более 2 градусов, это может привести к неравномерной осадке строения, построенного на таком свайном основании.
  • Сваи невозможно использовать на скалистых почвах, так как они просто не войдут в грунт.
  • Для отсутствия усадки необходимо вворачивать сваи на глубину, превышающую зону замерзания почвы. Для некоторых северных районов этот показатель может превышать полтора метра. Это обязывает использовать очень длинные сваи, что увеличивает стоимость строительства.
  • Если сэкономить на антикоррозийной обработке свай, это сократит их эксплуатационный срок в разы.

Цена винтовых свай для фундамента

Можно утверждать, что стоимость фундамента из винтовых свай меньше стоимости бетонного фундамента в несколько раз. Ведь в работе практически не используется бетон, да и общее количество работ снижено до минимума. Учитывайте также экономию на транспортных услугах и отсутствие аренды строительной техники.

Стоимость свайного фундамента напрямую зависит от следующих факторов:

  1. Расчетная длина свай в зависимости от глубины замерзания почвы в данной местности.
  2. Толщина свай. Она определяется в зависимости от планируемой нагрузки здания с учетом снеговой нагрузки на строение. Считается, что нагрузка на одну сваю должна быть в пределах 7-27 тонн.
  3. Количество свай, используемых для обустройства фундамента.
  4. Удаленность места строительства.

Сваи – их виды и особенности

Что представляет собой отдельная свая? Это стержень, который заглубляют в грунт в основании здания или другого сооружения с целью придания прочности фундаменту.

Все сваи можно классифицировать по нескольким признакам:

  • По материалу: деревянные, железобетонные, бетонные, металлические.
  • По типу изготовления: заводские и изготавливаемые на строительной площадке.
  • По способу взаимодействия с грунтом: сваи-стойки, сваи висячего типа.

Деревянные сваи используются крайне редко, поскольку при взаимодействии с грунтом быстро приходят в негодность и теряют несущую способность. Их, конечно, можно использовать для самых легких и неответственных построек, но тогда древесина должна быть подвергнута специальной обработке – пропитке антисептиками или обмазке жидким битумом (а лучше – то и другое).

Такие сваи иногда используют в условиях вечной мерзлоты ввиду того, что большую часть времени грунт находится в промерзшем состоянии и биологическая активность микроорганизмов в нем либо отсутствует вовсе, либо снижена. В остальных случаях лучше использовать бетонные или металлические сваи.

Говоря о способе изготовления свай, нужно отметить, что изготовление свай в условиях строительной площадки относится в основном к бетонным и железобетонным элементам. Изготовить стальную сваю на месте можно, но обычно это означает значительное снижение ее несущей способности по сравнению с аналогичным изделием заводского производства.

Более низкое качество сварочных работ и окраски самодельных стальных свай могут значительно сократить сроки их эффективной эксплуатации.

Чем отличаются сваи-стойки от висячих свай

Сваи-стойки выполняют свою функцию благодаря опиранию на несжимаемые или малосжимаемые слои грунта, которые принимают нагрузку от острия или пяты сваи.

Стойки чаще всего используются на площадках с неплотным поверхностным слоем грунта – илистая или болотистая почва, торфяники, подвижные и насыпные грунты. Определение глубины свай –стоек производится по результатам геодезических изысканий (производится бурение пробных скважин и проводятся замеры толщины неустойчивого грунта).

Висячие сваи не имеют под собой достаточно надежной опоры и передают нагрузку от здания в основном за счет трения боковой поверхности о грунт и частично за счет сопротивления сжимаемого грунта острию сваи (около 70% внешнего давления передается боковыми поверхностями сваи, а оставшиеся 30% – через опорную часть). Опоры висячего типа применяют на участках с поверхностным слоем, обладающим достаточно высокой плотностью.

Сваи-стойки обычно имеют большую длину – они проходят слой грунта низкой плотности и упираются в несжимаемый или высокоплотный грунт. Висячие сваи редко имеют длину более 2 м.

Виды свайных фундаментов

Разработка проектов свайного фундамента с учетом всех вышеперечисленных особенностей, часто базируется на данных инженерно-геологической разведки грунта, требованиях к несущим способностям, а также зависит от типа используемой сваи.

Только опытные профессионалы могут правильно рассчитать конструкцию свайного фундамента, которая обеспечит и необходимую несущую способность в межсезонье и будет рациональной в плане ее стоимости.

По материалу, используемому для свай, различают 3 основных вида:

  • Деревянные сваи – используются только для очень легких, деревянных конструкций и не отличаются долговечностью;
  • Металлические сваи – имеют огромный перечень подвидов, как по конструкции, так и по способу монтажа, благодаря чему широко и повсеместно используются в современном строительстве;
  • Железобетонные/ бетонные сваи – пожалуй, самые распространенные, благодаря своей доступности в приобретении, способе монтажа (не всегда используется спецтехника) и стоимости.

Фундамент из металлических свай

По способу монтажа, сваи также подразделяются на три основных подвида:

  • Буронабивные сваи – устанавливаются в заранее подготовленную скважину, которую делают обычно способом бурения шнеком или обсадной трубой, как вручную, так и спецтехникой, еще может применяться ударно-канатный способ. Такие сваи обычно заливают с бетона, имеют пятку, и армированный каркас;
  • Забивные сваи – при монтаже, земля для них не извлекается, они забиваются в толщу грунта с помощью различных молотов, вибропогружателей или вдавливателей. Обычно они квадратные в сечении и имеют острый нижний конец. Пяточная часть отсутствует;
  • С оболочечной конструкцией – внедряются в грунтовые массы с помощью вибропогружателей и в дальнейшем заполняются бетоном;
  • Винтовые – имеют металлические элементы с винтовым либо переменным сечением и углубляются с помощью ввинчивания в почву. Бывают широколопастные и наоборот с узкими лопастями. В последнем случае, обычно на мерзлых грунтах, готовят скважину только на ширину основного стержня сваи.

Фундамент на буронабивных сваях

По характеру исполнения своих функций, сваи делятся:

  • Сваи-стойки или опорные – предполагают, что пяточной частью они будут опираться на твердые, нижние слои почвы, а верхние пучинистые слои грунта, при перемещении, не будут влиять на сами сваи и всю конструкцию;
  • Висячие сваи – свою несущую способность и устойчивость обеспечивают за счет трения своих боковых стенок, если дословно — за счет боковой площади свай и качества грунта. Чем больше площадь и чем плотнее грунт – трение больше, несущая способность выше. Такой тип монтажа используют в местах, где трудно или невозможно достичь плотных слоев грунта. Расчет силы трения к несущей способности — непростая задача, выполнених таких работ лучше поручить опытным профессионалам.

Винтовые сваи и их расположение

Можно еще рассматривать виды свай по форме профиля, например: квадратного, круглого сечения или с более сложных геометрических фигур. По наличию пустот вдоль оси, их также можно разделить на полые и сплошные сваи.

При рассмотрении свайного фундамента, можно применять классификацию по типу используемого ростверка, его высоты или заглубления и т. д.

Фундамент на железобетонных (ж/б) забивных сваях

Правила выбора винтовых свай

Монтаж винтовых свай – это сложный и ответственный процесс, который можно доверить только профессионалам. Вы можете обратиться в нашу компанию, где работают высококлассные специалисты – настоящие мастера своего дела. Данную услугу мы выполняем под ключ, берем на себя выбор трубчатых опор со спиральной лентой, которые идеально подойдут для возведения фундаментального основания под будущее здание. При выборе винтовых свай первое, на что нужно обратить внимание – это длина и диаметр стержня. Общие правила таковы:

  • для заборов, беседок и небольших садовых построек достаточно опор диаметром 57 мм;
  • для заборов, уличных туалетов, бань и гаражей подойдут сваи диаметром 76 мм;
  • для пристроек к действующему зданию, террас, веранд и небольших одноэтажных дачных домиков рекомендованы винтовые опоры диаметром 89 мм;
  • для частных домов, коттеджей высотой в 1-2 этажа и таких же зданий нежилого назначения предназначены винтовые сваи диаметром 108 мм.
Правила выбора винтовых свай

Мы перечислили самые востребованные виды свай, но при необходимости можно приобрести усиленные винтовые опоры диаметром до 325 мм. Что касается выбора длины, то здесь нужно ориентироваться на тип грунта и степень его окаменелости. Во внимание берется глубина промерзания грунта, его сопротивление при завинчивании опоры, вес будущего строения. Если монтаж винтовых свай выполнен правильно, то полученный с их помощью свайно-винтовой фундамент будет прочнее железобетонных конструкций и ничем не будет им уступать по прочим эксплуатационным показателям.

Читайте также:  Как правильно построить фундамент для частного дома

Как правильно выбрать сваи?

Использовать сварные можно в том случае, если нужно соорудить незначительные конструкции вроде ограждений и хозяйственных построек. В остальных случаях следует отдавать предпочтение литым, выполненным из оцинкованной трубы. Антикоррозийная обработка лопасти не решит проблемы, потому что во время ввинчивания трение настолько высоко, что все покрытия легко стираются.

Чтобы не разочароваться в винтовых сваях, приобретать их следует только у проверенных поставщиков, в качестве товара которых вы уверены.

Расчет фундамента на винтовых сваях

Чтобы не произошла значительная усадка опор, перед строительством фундамента необходимо провести расчет конструкции. Производиться расчет в три этапа:

  • вычисление прочности ростверка и подбор материала опоры;
  • высчитывание прочности грунта;
  • расчет винтовых свай.

Диаметр используемых свай определяется исходя из несущей способности конструкции и проектной массы возводимого здания.

В индивидуальном строительстве чаще всего используются стволы диаметром 89 и 108 мм. Несущая способность сваи диаметром 89 мм., согласно действующим нормативам, не должна быть меньше 5 тонн. На таких сваях можно возводить фундаменты под небольшие легкие здания из каркасных панелей. Для строительства домов из бруса, пенобетона и сруба используются сваи диаметром 108 мм, с несущей способностью в 7 тонн.

Расчет фундамента на винтовых сваях

Рис: Схема винтовой сваи диаметром 108 мм Длина используемых свай рассчитывается исходя из перепадов высоты на строительном участке и сезонной глубины промерзания почвы. В условиях ровной стройплощадки используются сваи длиной 3-3.5 метра, при разных уровнях рельефа в одном фундаменте могут задействоваться отличающиеся по длине стволы.

Совет эксперта! Чтобы рассчитать количество требуемых свай необходимо разделить массу здания на несущую способность одной сваи. Как правило, свайные опоры размещаются с шагом метра друг от друга.

Обвязка ростверком

Для равномерного распределения нагрузки на весь свайно-винтовой фундамент производят монтаж ростверка. Обвязка позволяет объединить все опоры в единую систему. Ростверк может быть изготовлен из:

  • дерева;

  • металла;

  • железобетона.

Для деревянного ростверка используют брус сечением 150х150 мм. Альтернативой ему могут быть объеденные по три деревянные доски толщиной 50 мм и толщиной 200 мм. Перед сборкой каркаса весь пиломатериал обрабатывают антипиренами и антисептиками. Брус устанавливают четко по центру свай таким образом, чтобы в пролетах не было стыковки элементов. Между оголовком опоры и брусом прокладывают в качестве гидроизоляции кусок рубероида.

Для металлической обвязки используют швеллер, двутавр или трубу прямоугольного сечения. Для двух последних материалов необходимо, чтобы сваи имели оголовок. Для швеллера в процессе бетонирования в трубу монтируют специальные закладные детали.

Железобетонный ростверк отличается от двух предыдущих большей надежностью, прочностью, трудоемкостью и длительностью сборки. Для него поверх опор готовят опалубку, выстилают ее гидроизоляционной пленкой и устанавливают арматуру. После этого в форму заливают бетон.

Если позволяет высота фундамента, арматуру приваривают к сваям, а обвязку заливают ниже уровня оголовков. При таком подходе обрезку и бетонирование труб производят после застывания ростверка.

Винтовые сваи, цена изделий

Как и любые другие параметры, стоимость высчитывается исходя из условий будущего строительства. Поэтому для каждого отдельного проекта дома будет своя стоимость. Мы возьмем очень маленький проект, чтобы просто наглядно показать схему, каким образом просчитать стоимость. Чтобы вы самостоятельно смогли просчитать стоимость свайного фундамента и для своего проекта. Так вот, наш пример будет следующим: будем рассчитывать стоимость винтового типа фундамента для домика 6 на 6 м. Исходя из того, что оптимальная схема свайного поля должна состоять как минимум из 9 свай. Вот что мы имеем.

Заказчику в зависимости от фирмы и условий нужно будет оплатить монтаж каждой сваи. Стоимость монтажа составит примерно от 650 рублей до 1150 рублей за одну штуку. И прибавить сюда цену самих винтовых свай. Цена винтовых свай зависит от диаметра и длины ствола. Для примера, BC-57, это значит, что диаметр 57 мм и длиной 3 метра будет стоить 1100 рублей с монтажом или же 1200 без такой услуги. Если же изделие выбрано BC-108, то соответственно цена, также для 3-х метрового ствола будет колебаться от 1150 рублей с монтажом изделий и 1350 рублей без такой услуги.

Выбор фирмы для монтажа винтовых свай

Почему существует разница в цене в зависимости от наличия или отсутствия опции монтажа, спросите вы. Все очень просто такой ход рассчитан на стимуляцию покупателя заказать монтаж винтовых свай в этой же компании. Конечно не всегда лучшим решением будет такой выбор, связано это с качеством установки. Необходимо изучить историю установок этой фирмы, ознакомится с отзывами и только после этого принимать окончательное решение в пользу такой опции. Или же наоборот обратиться к другой фирме, которая специализируется именно на монтаже, а не продаже винтовых свай.

Винтовые сваи, цена изделий

В результате для нашего примера стоимость такого типа фундамента составит всего около 20 тысяч рублей. Но обратите внимание, что мы посчитали только стоимость самих изделий и их монтаж. Сюда еще нужно добавить дополнительные расходы на доставку и другие накладные расходы. имейте это в виду.

Читайте также:  Ленточный фундамент для теплицы своими руками

Конечно, в зависимости от фирмы цены могут разница, но у нас указана средняя цена. Поэтому обязательно узнавайте стоимость всех опций и требуйте подробный отчет, что и сколько стоит.

Расчет стоимости

Какие плюсы и минусы у винтового свайного фундамента? — Общество острых предметов

Многие инженеры задаются вопросом, чем более эффективен фундамент из винтовых свай и какие факторы следует учитывать, прежде чем использовать их в своем только это, но и преимущества фундамента на винтовых сваях, которые являются ограничениями и недостатками использования такого фундамента на сваях. В этой статье речь пойдет не только о преимуществах, но и о недостатках и недостатках винтового свайного фундамента.

Достоинства винтового свайного фундамента:

Быстрая и простая установка:

Все, что вам нужно для установки фундамента на винтовых сваях, — это один рабочий, оператор, мини-экскаватор и гидравлическая машина, и они у вас необходимости в тяжелой технике, такой как подъемные краны, или в большом количестве труда, и именно поэтому такой фундамент является наиболее подходящим. Быстрая установка — это не просто слово, на самом деле требуется 30 секунд, чтобы вставить одну винтовую сваю в землю и прикрутить ее туда, что означает, что общая площадь установки не может быть больше, чем 30 или 40 минут. Хотя может быть какой-то запас на невидимые условия.

Минимальное количество нарушенных сайтов:

У любого подрядчика по укладке свай сначала необходимо подготовить площадку для установки подготовка площадки занимает больше времени, чем фактическая установка найденного, поскольку весь подземный грунт необходимо переместить и перевезти в другое место, но в случае фундамента на винтовых сваях этого не требуется, так как не требуется очистка площадки, это не только экономит время и силы, но и экономит затраты на уборку участка.

Недостатки:

Некачественная почва:

Несущая способность фундамента на винтовых сваях также измеряется во время установки, но это также во многом зависит от образом, если почва недостаточно хороша, мы знаем, что фундамент на винтовых сваях не сможет обеспечить какую-либо опору и не сможет выдержать большую нагрузку. Однако этот недостаток можно преодолеть тремя разными способами, и именно так можно заставить фундамент из винтовых свай работать даже с некачественным грунтом. Первый способ — установить винтовые сваи глубже в землю и добавить к ним дополнительные удлинители. Во-вторых, необходимо установить большее количество винтовых свай, чем обычно, чтобы можно было распределить нагрузку на них и увеличить опору. Третий вариант — это удаление существующих свай, а затем установка более крупных и прочных свай.

Характеристики

Есть несколько видов винтовых свай, однако корректный их выбор зависит от качества, особенностей грунта на конкретном участке, от предполагаемой нагрузки, которая будет возлагаться на фундамент. Нередко бывает так, что во время возведения одного свайно-винтового основания используют сразу несколько видов винтовых свай. Такой способ строительства дает возможность распределить нагрузку максимально равномерно.

По типу наконечника

Этот элемент, гарантирующий относительно быстрое и легкое погружение в грунт, бывает литым или сварным. Первые разновидности имеют большую стоимость, поэтому их применяет при форс-мажорных обстоятельствах.

Они незаменимы, если работа ведется на плотной почве, включая районы вечномерзлых грунтов, тех, что содержат массивные включения природного либо искусственного происхождения. Винтовые сваи, оснащенные литым наконечником, проходят эти пласты легко и безо всякой деформации.

По количеству лопастей

Все конструкции отличаются количеством этих главнейших элементов. Винтовые сваи бывают одно- и многолопастными. Максимально возможное количество их на одном стволе — 6 штук. Однолопастные сваи предназначаются для работ на плотных грунтах, характеризующихся малой подвижностью.

Вторые можно считать универсалами, однако чаще они используются на слабых грунтах, обладающих малой несущей способностью, так как большее количество лопастей позволяет противостоять любым нагрузкам: вдавливающим, выдергивающим, горизонтальным. Эффективность обеспечивает грамотный подбор количества лопастей, их угла наклона и шага гибки.

По размеру лопастей

Изделия классифицируются и по этому критерию. Винтовые сваи бывают узколопастными или широколопастными. У последних видов диаметр как минимум в 1,5 раза больше данного параметра ствола. Они оптимальны для сооружения фундамента на слабых грунтах, где большая площадь опирания — главное требование, обеспечивающее основанию надежность и незыблемость.

Узколопастные изделия имеют свой «фронт работ» — крайне твердый, плотный либо промерзший грунт, так как ввинтить сваю с лопастями большого диаметра и не деформировать (или сломать) ее в таких условиях практически невозможно. Существует международный стандарт (ICC AC358), согласно ему диаметр лопастей должен умещаться в определенный диапазон, он составляет 200-350 мм. Настоятельно рекомендованная толщина их — 9,5-12,5 мм. Исключение — временные и легкие строения, там допускают лопасти толщиной 5 мм или меньше.