Меню

Винтовой фундамент для дома для постоянного проживания



Плюсы и минусы фундамента на винтовых сваях + срок службы, инструкция по монтажу и отзывы владельцев

10.11.2018 3,552 Просмотров

Качество грунта оказывает большое влияние на выбор фундамента и всю технологию строительства в целом.

В России имеется большое количество проблемных регионов, где преобладают заболоченные, подтапливаемые или слабонесущие типы грунта.

Использование традиционного фундамента в подобных условиях недопустимо, но на помощь приходят свайные типы опорных конструкций.

Они обеспечивают контакт основания с плотными слоями грунта и позволяют строить массивные и тяжелые здания без опасений за их состояние.

Имеются и более легкие варианты свайных оснований, к которым относятся винтовые сваи.

Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи представляют собой опорную конструкцию в виде системы погруженных в грунт металлических труб с приваренными в нижней части спиралевидными лопастями (ниже приведено фото). Они играют роль нарезки, подобной той, что делается на шурупах.

Заостренный конусный наконечник позволяет стволу легче входить в грунт, а лопасти выполняют функцию нарезки и параллельно являются опорными узлами.

Погруженная опора удерживается в неподвижном состоянии за счет силы трения между боковыми стенками трубы и грунтом, а также за счет нагрузки на лопасти. Установка производится по определенной схеме, образующей т.н. свайное поле, обеспечивающее равномерное распределение нагрузки по всем стволам.

После погружения верхние части подрезают, образуя ровную плоскость, и обвязывают несущим поясом — ростверком.

Он является опорной конструкцией для стен и равномерно передает нагрузку на систему свай.

Функции ростверка близки к работе ленточного фундамента, но опорой для него является не поверхность грунта, а верхние концы вертикальных стержней. Для усиления конструкции, полые трубы после установки заливают уплотненным бетоном, что делает их невосприимчивыми к возможным боковым нагрузкам.

Плюсы и минусы

К достоинствам винтовых свай относятся:

  • Высокая скорость монтажа.
  • Возможность ручной установки, что позволяет работать в непосредственной близости к готовым постройкам.
  • Стоимость винтовых свай гораздо ниже, чем у других типов основания.
  • Возможность повторного применения. При необходимости сваи могут быть извлечены и использованы в другом месте.
  • Для установки не нужны земляные работы.
  • Имеется возможность строиться на склонах или складках рельефа.
  • Можно обойтись без привлечения сложной техники.

Недостатками являются:

  • Условия эксплуатации способствуют появлению коррозии.
  • Использование винтовых свай в регионах с высокой сейсмической активностью запрещено.
  • Погружение в каменистый грунт не допускается.
  • Использование винтовых свай на рыхлых или слабонесущих грунтах, не образующих достаточной боковой поддержки, требует дополнительного обследования и уточнения глубины погружения.

Большинство недостатков часто замалчивается производителями, поэтому необходимо иметь полное представление о свойствах и качествах конструкции.

Виды опор

Рассмотрим, какие виды винтовых опор используются в современном строительстве:

По области применения

Использование этого типа фундамента ведется гораздо шире, чем это может показаться на первый взгляд.

Винтовые сваи успешно применяются в следующих областях:

  • Капитальное строительство.
  • Индивидуальное жилое строительство.
  • Мосты, причалы, прочие гидротехнические сооружения.
  • Несущие опоры ЛЭП, мачты и т.п.
  • Ангары.
  • Теплицы.
  • Заборы или ограждения и т.д.

Рост популярности этого типа основания значительно расширил область применения, и этот процесс еще не закончен.

Размеры

Используются стальные трубы разных диаметров. Наиболее распространены трубы 108 мм, этот размер обеспечивает достаточно высокую несущую способность при хорошем вхождении в грунт.

Общий диапазон диаметров труб находится в пределах 57-219 мм, но в некоторых случаях используются и более толстые опоры.

В частном домостроении трубы более 159 мм не используются из-за сложности погружения.

Длина труб также имеет много вариантов. Существуют типоразмеры от 1650 до 9000 мм, используемые в соответствующих условиях.

Чем меньше прочность и плотность грунта, тем длиннее должен быть ствол.

Количество лопастей

Существуют одно- и многолопастные конструкции. Однолопастные используются на относительно надежных грунтах.

Превышение нагрузки или реверс сваи при установке приводят к потере сцепления с грунтом.

Для ответственных построек на слабонесущих грунтах используют многолопастные сваи, которые демонстрируют большую устойчивость к возможным нагрузкам.

Кроме того, увеличение количества лопастей позволяет уменьшить диаметр ствола, что облегчает погружение.

При этом, толщина стенок должна обеспечивать необходимую жесткость.

Наконечники

Наконечник принимает на себя нагрузку при погружении, что выдвигает довольно жесткие требования к его конструкции.

Существуют:

  • Сварные наконечники. Изготавливаются путем заужения диаметра трубы путем удаления клиновидных участков и соединения полученных фрагментов в конус. Швы свариваются и образуется заостренный конец. Применяются для относительно слабых, мягких грунтов.
  • Литые наконечники. Изготавливаются (отливаются) отдельно и прикрепляются к трубе. Обладают большой толщиной, способны разрушать встречающиеся препятствия. Используются на плотных и сложных грунтах.

Материал изготовления

Используются разные марки стали — от обычной Ст 3, до более прочной Ст 20.

Для применения в сильноагрессивных грунтах с большими нагрузками и возможностью электростатической коррозии используются прочные марки стали 30 ХМА и 09Г2С.

Тип защитного покрытия

Наиболее эффективным покрытием считается нанесение слоя цинка. При этом, сам материал должен быть достаточно устойчивым к возникновению коррозии.

Полимерные материалы, нанесенные на сваи, стираются при погружении и свою задачу выполнить не могут.

Они необходимы только для защиты наружной части опор и требуют периодического обновления.

Читайте также:  Высота фундамента песчаных грунтах

Многие инженеры предлагают свои варианты защиты, от мастик до нанесения слоя резины, но большого распространения эти методы пока не получили.

Какие наиболее оптимальны для использования в дачном строительстве?

Назвать оптимальный тип винтовых свай без анализа грунта или расчета веса дома невозможно.

Если исходить из специфики постройки, предполагающей создание относительно легкого дома с малым количеством этажей, то наиболее целесообразным вариантом будет применение однолопастных стволов диаметром от 57 до 108 мм в зависимости от типа и состояния грунта.

Более детальную информацию даст только обследование участка и расчет нагрузки, так как свая имеет определенный предел. Например, при диаметре 57 мм максимальная нагрузка составит 800 кг.

Для каких строений он необходим?

Винтовые сваи можно использовать для различных строений. Мировая практика показала способность этого типа фундамента успешно работать с массивными, тяжелыми и высокими зданиями и сооружениями.

Тем не менее, в России технология создания этого основания пока не отработана, поэтому обычно ограничиваются строительством вспомогательных или хозяйственных построек. Для жилых домов винтовые сваи используются неохотно и довольно редко.

Срок службы

В идеальных условиях (грунт, не обладающий разрушительным воздействием на материал, отсутствие коррозии и т.д) опора способна прослужить до 300 лет, а при наличии оцинкованного слоя — до 800 лет.

Так утверждают производители и маркетологи, хотя никаких оснований для этого у них нет. С момента изобретения не прошло еще и 299 лет, поэтому относиться к подобным заявлениям всерьез нельзя. Идеальных условий не существует, а воздействия и обычная усталость металла никуда не делись.

Поэтому реальным сроком службы такого фундамента следует считать 50-75 лет, хотя возможны отклонения в ту или иную сторону.

Является ли это капитальным фундаментом или нет?

Вкручивающиеся сваи способны нести очень тяжелые и массивные здания или сооружения. Поэтому их следует считать капитальным фундаментом по праву.

В этом вопросе возникает некий психологический дисбаланс, так как внешне они не выглядят надежной опорой, соответствующей термину «капитальный».

Тем не менее, основным признаком является допустимость использования при строительстве жилых домов.

Это позволяет обоснованно считать винтовые сваи капитальным типом основания.

Как правильно сделать выбор?

Выбор винтовых свай состоит из двух этапов:

  • Определение подходящего типоразмера и вида винтовых свай.
  • Выбор конкретных изделий по качеству и соответствию требованиям.

Первый этап практически полностью выполняется во время проектирования дома. Поэтому говорить о нем нет смысла.

Второй этап обычно выполняют представители фирмы, с которой заключен договор.

Если по каким-либо причинам приходится выбирать самостоятельно, следует обратить внимание на следующие детали:

  • Толщина стенок трубы не должна быть меньше 4 мм.
  • Толщина лопастей — не менее 5 мм.
  • Качество сварки должно быть максимально высоким.
  • Наличие слоя оцинковки.
  • Тип и качество наконечника.

По этим критериям можно выбрать наиболее качественные изделия.

Сколько стоит такое основание

Рассмотрим стоимость винтового фундамента для небольшого дома 6 : 6 м. Оптимальная схема свайного поля состоит из 9 свай.

Тогда от владельца участка потребуется оплатить монтаж 9 штук (стоимость от 650 до 1100 руб/шт) и цену самих свай.

Она зависит от длины и диаметра — например, ВС-57 (диаметром 57 мм) длиной 3 метра стоит 1100 рублей с монтажом или 1200 без монтажа.

Если решено использовать ВС-108, то цена без монтажа (для 3-метрового ствола) составит 1150 руб с монтажом и 1350 без монтажа. Разница в стоимости покупки с монтажом и без призвана стимулировать заказ установки в данной фирме.

В результате, стоимость фундамента составит около 20000 рублей. Но в эту сумму не входит доставка и прочие накладные расходы, поэтому необходимо иметь некоторый резерв.

В других фирмах цены могут отличаться, это надо уточнять непосредственно на месте.

Краткая и общая схема монтажа

Порядок действий:

  • Разметка свайного поля.
  • Завинчивание свай.
  • Заливка полостей труб бетоном, подрезка верхушек для получения ровной плоскости.
  • Установка оголовков.
  • Монтаж ростверка.

Рекомендуется производить монтаж с помощью спецмашин. Это позволяет обеспечить вертикаль и отсутствие раскачивания сваи при завинчивании, что способствует максимально плотному контакту с грунтом. Места сварки и поврежденные в процессе подкрашивают защитным антикоррозийным составом.

Отзывы

Рассмотрим мнения владельцев построек, установленных на винтовых сваях:

Источник

Дом на винтовых сваях. Плюсы и минусы. Расчет и монтаж. Особенности ростверка и цоколя. Реставрация

Известно, что значительная часть финансовых затрат при строительстве дома приходится на фундамент – от тридцати до пятидесяти процентов. К тому же, в нашей стране преобладают пучинистые грунты, на которых фундамент может быть надежным только в случае закладки ниже уровня промерзания грунта.

Конечно, выбор фундамента, является очень важным моментом, поэтому вначале надо взвесить все «за» и «против», произвести расчеты и только после этого принимать решение. Основным преимуществом винтового свайного фундамента является погружение ниже уровня промерзания грунта. Поэтому, если вам нужна надежная опора дома – винтовые сваи будут хорошим выбором, так как морозное пучение им не грозит, в отличие от ленточного фундамента.

Кроме того, применение винтовых свай позволит снизить расходы на строительство как минимум на 30 процентов. Еще большей будет выгода, если для сравнения взять блочный фундамент.Конечно, такое решение не применимо к большим, тяжелым постройкам.

Обратите внимание!
Не рекомендуется использовать винтовые сваи для кирпичного дома больших размеров, и тем более, если планируется несколько этажей.

Плюсы и минусы

Преимущества свайно-винтового фундамента:

  • Высокая скорость монтажа.
  • Легко возвести своими силами.
  • высокая несущая способность.
  • Экономия средств.
  • Надежность.
  • Строительная чистота при монтаже фундамента.
  • Возможность монтажа в любое время года.
  • Возможность возведения на сложных ландшафтах.
  • Возможность использовать винтовые сваи под старый дом при ремонте и реконструкции его фундамента.
  • Возможность повторного использования свай.
  • Отсутствие подвала.
  • Пол в доме на винтовых сваях надо хорошо утеплить.
  • Ограничение по массе строения.
Читайте также:  Строительство свайного фундамента рекомендации

Расчет фундамента на сваях

Устройство любого фундамента всегда начинается с расчета. В первую очередь необходимо произвести инженерно-геологические изыскания на глубине не менее 5 метров ниже проектируемой глубины заложения нижней части сваи. Это условие является обязательным, однако, далеко не все его придерживаются.

Такую геодезическую «разведку» можно заказать у специализирующейся фирмы. Правда, стоить она будет, скорее всего, не дешево. Если найти специалистов не получается или не по карману, то можно расспросить сколько и какие винтовые сваи под дом использовали соседи на своих участках, так как состав грунта там примерно такой же, как и на вашем участке. Специалистам же многое о грунте расскажет сам процесс ввинчивания.

Расчет и проектирование винтовых фундаментов должен осуществляется в соответствии с СП 50-102-2003 «Проектирование и устройство свайных фундаментов». Специалисты должны рассчитать несущую способность фундамента в отношении основных сочетаний нагрузок и воздействий. В результате вы будете знать, к примеру, сколько нужно винтовых свай на дом 6х8 выполненный из определенных материалов.

При этом следует учесть, что формула для расчета несущей способности винтовой сваи в соответствии с параметрами грунта, из СП 50-102-2003, даёт изрядно заниженное значение. В результате количество свай, которое получается в расчетах, в несколько раз превышает потребное в действительности. Проектировщиков данный факт не волнует, но для заказчика это неприемлемо из финансовых соображений.

Поэтому расчет фундамента зачастую делают упрощенным методом, исходя из приблизительных данных о грунте, приблизительном весе строения и характеристик винтовых свай. Так на схеме ниже видно,сколько нужно винтовых свай на дом 6х6 выполненный из дерева.

Монтаж винтовых свай

И так, все расчеты выполнены, и вы узнали, к примеру, сколько и какие понадобятся винтовые сваи для дома из газобетона в соответствии с условиями грунта на вашем участке. Закупка совершена. Теперь можно переходить к возведению фундамента.

Разметка

Не менее важным процессом, чем расчет фундамента, является разметка территории застройки в соответствии с проектом. Естественно, предварительно необходимо подготовить площадку, убрать все лишнее и обеспечить подъезд, если будет использоваться техника.

Разметка начинается с обозначения углов, после чего отмечается положение остальных конструкций на участке.В местах установки свай следует сделать лунки, что упростит установку и сделает ее более точной. Все расстояния необходимо несколько раз перепроверить, чтобы была соблюдена размерность.

Установка свай

Прежде чем приступать к монтажу, следует определиться, каким способом будут устанавливаться сваи – механизированным или вручную. Второй способ менее быстрый и требует физических усилий нескольких человек, но при этом он более точный и менее затратный.

Также, перед установкой необходимо позаботиться об антикоррозийном покрытии опор, так как от этого будет зависеть долговечность фундамента. Если грунт абразивный, т.е. имеет включения из мелких камней, песка и пр., то даже двухслойного антикоррозийного покрытия будет недостаточно.

Совет: В таком случае поверх него используют термоусаживаемую пленку.
Благодаря своей высокой прочности она защитит покрытие.

Если вы решили не прибегать к помощи специализированной техники, то для монтажа свай своими руками понадобится нехитрое приспособление в виде лома и двух труб длинной не менее двух с половиной метров, которые можно надеть на лом.

Инструкция установки выглядит следующим образом:

  • В подготовленную лунку вписывается свая.
  • В отверстие расположенное в верхней части сваи продевается лом, после чего на оба его конца надеваются трубы. Таким образом, с двух сторон создаются рычаги для ввинчивания изделия.
  • Несколько человек, взявшись за трубы, идут по круг, ввинчивая сваю. Один человек обязательно должен наблюдать за соблюдением вертикального положения ствола и корректировать его направление.

Конструкцию следует завинчивать в грунт до тех пор, пока винтовая лопасть, которая берет на себя основную нагрузку, не войдет в непромерзающий слой грунта. Для этого необходимо определить глубину промерзания грунта, а также учитывать размеры лопастной части конструкции. В большинстве достаточно погрузить столб на 30 см в несущий слой грунта.

Обратите внимание!
Погружать сваю нужно плавно, не бегая при этом вокруг ствола.
Отслеживать отклонение столба по вертикали следует до самого конца, при помощи строительного уровня.
В случае его отклонения более чем на два градуса, необходимо выкрутить сваю и установить в другом месте.

Вывинчивать и снова погружать в грунт опору в одном и том же месте запрещается. Причина — изменение параметров грунта скажется на несущих способностях столба. Начинать закручивать сваи следует с углов фундамента, это позволит обеспечить высокую точность монтажа всех промежуточных опор.

Читайте также:  Мотобур для свайных фундаментов

Иногда, в процессе погружения винтовые лопасти или нижняя часть ствола могут наткнуться на какое-нибудь препятствие. Если это случилось ниже уровня промерзания грунта, то конструкцию можно оставить как есть. Большой камень на пути сваи сделает ее более прочной, распределив нагрузку равномерно по грунту.

Также, хорошим показателем является достижение лопастей настолько твердой почвы, что конструкцию не в состоянии повернуть несколько человек. Это также свидетельствует о прочности, при условии, что лопасти погрузились ниже уровня промерзания почвы.

Бетонирование

Так как ствол винтовой сваи является, по сути, трубой, то после установки ее необходимо заполнить бетоном. Во-первых — это придаст веса конструкции, и тем самым сделает ее более прочной, а во-вторых – защитит от коррозии.

Если ствол не заполнить бетоном, то со временем он может набрать воды, что с наступлением морозов приведет к его разрыву. Цементно-песчаный раствор делают в соотношении 1:4. Цементировать наружную часть столба ни в коем случае нельзя.

Совет!
Вместо цемента трубу можно заполнить отработанным моторным маслом, что выйдет на много дешевле.
Отработку можно купить на СТО.
В таком случае верх конструкции следует заварить.

Разметка высот и обрезка

После погружения опор, приступают к разметке высот столбов. Для этих целей обычно используют оптический дальномер. Если столбы установлены в пластичный грунт, то выравнивание осуществляют путем ввинчивания конструкций. Если это затруднительно, то верхнюю часть опор обрезают болгаркой по выставленному уровню.

Поверх каждого ствола сваи необходимо установить и приварить оголовок, т.е. стальную пластину.Она нужна для равномерного распределения нагрузки по всей площади сечения ствола конструкции.

Совет: Для свай диаметром до 133 мм можно использовать пластины размером 250 на 250 мм.
Оголовки и все сварные швы следует обработать антикоррозийными составами.

Ростверк

После завершения монтажа и всех связанных с ним процедур, опоры соединяют между собой ростверком, получая тем самым цельную металлическую конструкцию. Поперечные перекладины должны быть выполнены из стали. Это может быть швеллер, уголок и прочие изделия.

Ростверк также увеличивает сопротивление фундаментного основания сдвигам почвы. Иногда в качестве перекладин используют деревянные брусья, но их можно применить только в сочетании с прутьями арматуры. Это придаст конструкции необходимую жесткость.

После завершения установки ростверка можно начинать строить легкий дом из блоков на винтовых сваях или использовать для строительства другой легкий материал.

Цоколь

Как правило, цоколь дома на винтовых сваях отделывается всевозможными декоративными панелями.При этом необходимо помнить, что при морозе происходит пучение грунта.Это может привести к повреждению цоколя. Чтобы этого не случилось необходимо оставлять зазор в 5-7 см.

В некоторых местах пучение может превышать 10 см. Поэтому желательно по всему периметру здания изучить поведение грунта. В конце зимы необходимо сделать на опорах отметки уровня грунта. После его оттаивания необходимо измерить его положение.

Обычно зазор невиден, так как его закрывает трава или снег. При желании зазор можно закрыть металлической сеткой. Кроме того в отделке цоколя фундамента необходимо сделать продухи для вентиляции подпола.

Реставрация фундамента

Винтовые сваи можно использовать не только при строительстве новых домов, но и при реставрации старых фундаментов.

Чтобы поднять дом на винтовые сваи, необходимо выполнить следующие действия:

  • В первую очередь оценивается целесообразность и возможность установки свайного фундамента . Если сгнили нижние венцы сруба, то поднять на сваи здание не получится.
  • На втором этапе оценивается качество грунта, проводится расчет массы здания и определяется необходимая глубина погружения опор.
  • Затем монтируют сваи вдоль стен дома с двух сторон, на максимально близком расстоянии.
  • Дом поднимают на домкратах на необходимую высоту, после чего под него заводят двутавры.

Данный способ применим только к легким постройкам. Под кирпичный дом установить винтовые сваи не получится. Поднимать строение необходимо крайне осторожно, чтобы не произошло скалывание угловых соединений, также возможно смещение всего строения.

В процессе подъема одной стороны, может наклониться вторая. Этот момент необходимо контролировать особенно тщательно. Неосторожность может привести к появлению на стенах трещин.

Вывод

Винтовой свайный фундамент довольно прост в установке. Его преимущество перед остальными типами фундаментов становится особенно явным при возведении здания на неровном ландшафте. В некоторых случаях возвести ленточный фундамент просто невозможно, либо его цена будет в несколько раз превышать решение на винтовых сваях.

В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме.Кроме того, возвести винтовой фундамент можно своими силами, не привлекая дорогостоящую технику и тем самым избавиться от дополнительных расходов. И только ограничение по массе может стать препятствием к его использованию, как уже было сказано выше.

Поэтому, такой фундамент чаще всего применяют при строительстве загородных домиков, в частности, в последнее время пользуются популярность каркасные и щитовые дома на винтовых сваях.

Источник