Фундаментные сваи винтовые – Фундамент на винтовых сваях минусы и плюсы

Содержание

Сваи винтовые для фундамента: виды, расчет, изготовление, монтаж

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Часто используемый в строительстве частных домов и коттеджей ленточный фундамент можно заливать не на всех грунтах. Там, где грунтовые воды пролегают близко к поверхности, на участках с подтоплением, подвижными и плавающими грунтами – везде требуется усиление фундаментной конструкции. Для этого и используют сваи. Это опоры, которые закладываются на определённую глубину и обвязываются ленточным фундаментом. Последний лежит на сваях, которые на себя и берут всю нагрузку от строения. Существует несколько видов свай, которые отличаются друг от друга и материалом изготовления, и технологией закладки (монтажа). В рамках сегодняшнего обзора мы рассмотрим винтовые сваи для фундамента. Цена с монтажом, размерные характеристики, как устанавливаются сваи этого типа – обо всём этом подробнее далее.

Винтовые сваи из стальной трубы

Содержание статьи

Сваи для фундаментной конструкции – что это

Сам фундамент – это опора для дома. Но стоять он должен на прочной грунтовой опоре, а то под действием нагрузок от здания начнёт разъезжаться в разные стороны, что приведёт к разрушению постройки. Слабые грунты опору для фундамента создать не могут, поэтому и устанавливаются под фундаментную конструкцию сваи, которые своими нижними концами упираются в прочный грунтовый слой, находящийся глубоко под землёй.

Существует несколько технологий установки свайного сооружения, где можно выделить три основные разновидности:

  • Забивная технология. Это когда железобетонную сваю просто с помощью специальной установки забивают в грунт.
  • Буронабивная технология. Это когда в земле делается скважина, в неё вставляется труба, используемая в качестве опалубки, а уже в неё заливается бетонный раствор с армированием. Трубу после высыхания бетона вытаскивают или оставляют для усиления.
  • Винтовая технология. Для этого используются металлические сваи из стальной трубы, в конструкции которых есть бур. Их просто вкручивают в землю до требуемой глубины.

Где используются свайные фундаменты

Свайные фундаменты применяются и в жилищном строительстве, и в промышленном, и в частном. Как уже говорилось выше, основное их назначение – усилить грунт, на котором возводится здание. При этом опоры выставляются под стенами сооружения (внешними и внутренними) с обязательной установкой элементов под углами постройки и в местах стыковки стеновых конструкций.

Дом, сооружённый на винтовых сваях

В частном домостроении свайные фундаменты стали использоваться, когда строительный бум воцарился на просторах страны. Хороших участков всем не хватало, а люди хотели иметь хотя бы небольшой домик подальше от городской суеты. Поэтому власти стали выделять землю под строительство практически на непригодных участках. Во всяком случае, построить на нём дом по традиционным технологиям не получалось. Вот тут и вспомнили о сваях, которые раньше использовались только в гражданском и промышленном строительстве в прибрежных регионах и на Севере.

Как оказалось, сваи легко справлялись с различными неудобствами при сооружении дома и нагрузками, поэтому быстро стали популярными. Во всяком случае, проблему они решили. Но забивная и буронабивная технологии очень сложны, трудоёмки и затратны. Без специальной техники их не провести. Поэтому большую популярность сегодня получила именно технология монтажа фундамента на винтовых сваях, которую можно провести без дополнительных затрат вручную.

Что собой представляет винтовая конструкция

На фото ниже показана одна свая, которая состоит из стальной трубы с наконечником в виде винта. Это стандартная конструкция, используемая в мягких грунтах. Винт изготавливают из стального листа способом штамповки, а крепление его к трубе – электросварка.

Винтовая свая стандартной формы

Но существует несколько разновидностей свай винтового типа, которые отличаются друг от друга конструкцией наконечника.

Виды наконечников и количество винтов

ИзображениеТип конструкцииОписание
УзколопостныеМноговитковая конструкция, напоминающая резьбу шурупа.

Применяется при сооружении фундаментов в регионах с вечной мерзлотой или на участках с большим количеством камней.

ШироколопастныеСтандартная конструкция с одной лопастью в один или полтора захода.

Используется для свай, применяемых на мягких и подвижных грунтах.

МноголопастныеНесколько лопастей, расположенных по длине свайной трубы.

Данная конструкция обеспечивает лучшие показатели опирания сваи на грунт.

При этом вертикальные подвижки фундамента резко снижаются, что увеличивает такой показатель, как устойчивость сооружения.

Используется на грунтах с сильным морозным пучением.

По технологии изготовления наконечников они делятся на сварные и литые. Первые описаны были выше, повторимся – это стальной лист, которому придаётся форма винта с помощью технологии штамповки, после чего его просто приваривают к трубе электросваркой. Вторые – это отлитые из стали заготовки, которым после окончательной обработки придаются размеры и форма наконечника.

Литой наконечник

Все наконечники, используемые в конструкции винтовых свай, маркируются:

  • сварной тип – СВС;
  • литой – ВСЛ;
  • конусной – СВК;
  • дополненный пикой – СВП;
  • анкерный – ВАУ.

Винтовая свая с анкерным наконечником

Точка зрения эксперта

Дмитрий Холодок

Технический директор ремонтно-строительной компании "ИЛАССТРОЙ"

Задать вопрос

«Многовинтовые сваи обычно используются лишь при сооружении многоэтажных зданий, но не больше трёх этажей с мансардой. При одноэтажном строительстве лучше использовать стандартные конструкции с одним винтом или узкие многовинтовые сваи.»

Особенности винтовых свай под фундамент: размеры и серии

Начнём с размеров, потому что именно они определяют несущую способность конструкции. Производители винтовых свай предлагают продукцию, в основе которой лежат трубы разного диаметра. Варьируется данный параметр в пределах 57−325 мм. В частном домостроении используются изделия диаметром не более 133 мм. В таблице ниже показаны сваи с разными размерами и определением, какие нагрузки они могут выдерживать.

Марка/ИзображениеДиаметр трубы и винта (лопасти), ммНесущая способность, кгНазначение

СВС-57
57/150800Обычно используются для сооружения оградительных конструкций, небольших хозяйственных построек, причалов и прочих сооружений небольшого веса


СВС-76
76/2003000Можно применять при сооружении лёгких хозяйственных построек и ограждений с большой парусностью.

Нередко используют в качестве опор для разного типа оборудования, к примеру, для отопительного котла.



СВС-108
108/3005000-9000Можно применять при возведении нетяжёлых домов каркасного типа, бревенчатых срубов и построек из деревянного бруса.

Практика показала, что винтовые сваи данного типоразмера хорошо себя показали при эксплуатации домов, сооружённых на заболоченных участках.


СВС-133
133/350До 14000Самые мощные свайные элементы винтового типа, которые устанавливают в качестве опор для возведения домов из тяжёлых материалов: кирпич, газосиликатные блоки и прочее.

Обычно такие сваи обвязывают железобетонным ростверком с сооружением бетонного пола первого этажа.

Добавим, что производители выпускают винтовые сваи разных серий, которые решают различные задачи:

  • «Z» серия – стандартная конструкция, используемая для лёгких сооружений;
  • «Т» − в конструкции оголовка делаются отверстия для крепления металлического или деревянного ростверка;
  • «U» − у данной серии оголовок имеет П-образную форму;
  • «F» − сверху трубы устанавливается фланец круглой формы;
  • «R» − фланец квадратной формы.

Толщина стенки труб

Так как типоразмер труб – это не только их диаметр, но и толщина стенки, то, исходя из данного параметра, можно определить и несущую способность изделия. Но составляя проект фундамента дома на сваях, надо обязательно учитывать и другие характеристики. К примеру, активность грунтовых вод. В ней может быть большая концентрация солей, которые разъедают металл быстро. А значит, при такой ситуации надо будет использовать трубы с более толстой стенкой, чтобы продлить срок их эксплуатации.Итак, трубы, используемые при изготовлении винтовых свай, делятся на три группы в зависимости от толщины стенки:[list type="check"]
  • Тонкостенные. У них толщина стенки не превышает 3,5 мм.
  • Со средней толщиной стенки. Данный параметр варьируется в диапазоне от 3,5 до 6 мм.
  • Толстостенные – свыше 6 мм.

Винтовая свая из трубы диаметром 102 мм и толщиной стенки − 6,5 мм

Теперь, что касается толщины металла, используемого для изготовления лопастей. Здесь две группы:

  • До 5 мм. Такие винты устанавливаются на сваи, которые можно использовать для возведения лёгких сооружений.
  • Свыше 6 мм. Сваи с такими винтами можно устанавливать под дома, возводимые из тяжёлых стройматериалов.

И буквально три позиции, касающиеся марки стали для фундаментных стоек:

  • Трубы и лопасти из стали Ст3 могут быть использованы, если грунтовые воды имеют слабую химическую активность.
  • Ст20 для среднеагрессивных вод.
  • И сталь 09Г2С или 30ХМА для участков, где присутствуют агрессивные грунты.

Антикоррозионное покрытие

Так как винтовые сваи располагаются во влажном грунте, плюс подпочвенные воды будут постоянно воздействовать на металл, то необходимо приложить все усилия, чтобы провести антикоррозионную защиту. Существует несколько современных технологий, которые делятся на три группы:

  • цинкование;
  • покрытие полимерными составами;
  • покрытие защитными эмалями и грунтами.

Оцинкованные винтовые сваи

Все производители сегодня проводят в заводских условиях защитные мероприятия, используя одну из данных технологий. Но, как показала практика, не все они обеспечивают требуемые нормативы, которые влияют на сроки эксплуатации опор в грунте. К примеру, холодное цинкование металла лучше, чем горячее. Полиуретановые и эпоксидные праймеры лучше других полимерных. Сегодня предлагается покраска металлических изделий специальными составами, которые наносятся по ржавчине. При этом ржавые поверхности ничем не обрабатываются, но защита становится очень эффективной, даже лучше оцинковки.

Если винтовые сваи для фундамента изготавливаются своими руками, кстати, видео будет показано ниже, то придётся выбрать антикоррозионный материал и нанести на готовое изделие самостоятельно. Надо добавить, что рынок заполонён продукцией сомнительного качества. Всё чаще встречаются «голые», так сказать, необработанные антикоррозионной защитой сваи. Приобретать их под закладку дома не рекомендуется. Их можно использовать только под оградительные сооружения и постройки хозяйственного типа. Конечно, перед установкой придётся их покрасить обязательно.

Расчёт и проектирование винтовых фундаментов

Простота сооружения фундамента данного типа не обозначает, что к нему надо относиться с позиции простого расчёта. В выше обозначенной таблице был указан показатель несущей способности. Именно его и берут в основу проводимых расчётов. Но, кроме этого, есть и другой параметр, от которого зависит качество конечного результата. Это расположение опор относительно друг друга. Здесь имеется в виду расстояние между стойками, а, соответственно, таким способом определяется и количество свай.

Точный расчёт – залог долгосрочной эксплуатации фундамента на винтовых сваях

Несущая способность

Данный параметр не имеет точного значения, если судить по табличным показателям. Разброс достаточно большой, к примеру, от 5000 до 9000 кг, поэтому очень важно точно рассчитать вес, который может выдержать одна свая в проекте конкретного дома. И здесь многое будет зависеть от несущей способности самого грунта. Именно это и учитывают, проводя расчёты несущей способности фундамента. Поэтому очень важно, перед тем как составлять проект и проводить расчёты, выполнить геологические изыскания.

Калькулятор расчета несущей способности винтовых свай

 

Нагрузка на фундамент

Второй важный параметр, который надо рассчитать точно, − нагрузка со стороны здания на сам фундамент. Расчёт достаточно сложный, потому что надо учесть вес всех затраченных на строительство материалов. А так как их используется по видам большое количество, то учесть все не всегда получается. Поэтому существуют упрощённые формулы. Но лучше использовать онлайн-калькулятор, в него вносятся параметры дома и материалы, из которых он возводился.

Калькулятор расчета нагрузки на свайный фундамент

 

Как определить количество свай

Итак, если были закончены расчёты несущей способности одной сваи, которая будет использована при строительстве дома, и нагрузки всего дома на фундамент, то можно определить и количество требуемых свай. Для этого второй параметр надо разделить на первый. Хотя это всего лишь общая формула, потому что существуют определённые нормативы расстановки опор.

Статья по теме:

Свайный фундамент: расчёт. Для обустройства свайной конструкции необходимо точно рассчитать количество и размеры столбов, глубину их залегания и места расположения. Произвести эти расчёты можно самостоятельно, воспользовавшись сведениями, алгоритмами и рекомендациями, которые предложены в нашем материале.

Изготовление винтовых свай своими руками: видео и фотоматериалы

В принципе, особой сложности в изготовлении винтовых свай нет. Потому что это труба, на которой надо сделать наконечник в виде копья и установить лопасти. Все крепления выполняются сваркой.

ИзображениеОписание работ
Итак, берём трубу и листовой металл.
Надо подготовить три шаблона: для изготовления конуса наконечника, внутренних отверстий лопастей и внешнего их контура.
Первый изготавливается из жести из расчёта четыре сектора. То есть, надо длину окружности трубы (π×D) разделить на 4. Затем сместить данный параметр на 45° и полученные точки соединить между собой. Получится вот такой треугольник. В качестве второго шаблона можно применить использованный отрезной диск, который подгоняется под диаметр трубы.
В качестве шаблона для внешнего контура лопастей используется целый отрезной диск.
На лист металла с помощью шаблонов наносятся контуры будущих лопастей с линиями, по которым будет производиться разрезание.
Заготовки можно резать плазморезом или газовым резаком.
Плазморезом работать быстрее, да и резы получаются ровными без подтёков металла.
Должны получиться вот такие заготовки.
Заготовка закрепляется в тиски или между двумя прочными металлическими профилями.
Между краями вставляется рычаг, это может быть труба или арматура. Затем надо рычагом выдавить один отрезанный конец заготовки на себя.
Должно получиться вот так. После чего надо перевернуть заготовку и подтянуть таким же образом и второй конец, чтобы придать ему наклонную форму.
На этом фото чётко видно, в какой последовательности надо делать наконечник. То есть, по шаблону вырезаются секторы трубы, получается форма в виде короны. Затем зубцы надо большим молотком или кувалдой свести в одну точку и обварить их по краям.
Винт надевается на трубу и обваривается со всех сторон по местам соединения. Нельзя оставлять ни один не проваренный участок, потому что конструкция подвергается при вкручивании в грунт большим нагрузкам.

Не забываем обработать готовое изделие антикоррозионным составом. Для лучшего вкручивания свай края лопастей затачивают болгаркой, чтобы они стали острыми.

 

Стоимость фундамента на винтовых сваях

Надо различать, что цены на винтовые сваи для фундамента с установкой отличаются от готовых изделий, которые продаются как отдельный товар. При кажущейся большой разнице в цене услуга сооружения фундамента на винтовых сваях «под ключ» значительно лучше. Потому что сваи вам привезёт на участок фирма производитель. Она же рассчитает их количество и проведёт планировку конструкции на земле.

Сборка фундамента под ключ

И основное – это качественная установка опор. При кажущейся простоте здесь придётся много учесть, осо

homemyhome.ru

Фундамент на винтовых сваях - плюсы и минусы свайно-винтового фундамента своими руками, видео

Применение фундамента на винтовых сваях в кратчайшие сроки и при минимуме затрат позволяет самостоятельно сделать основание под баню, частный дом или гараж. С установкой свай в виде винтов из стали в состоянии справиться даже начинающий строитель. Существует несколько типов таких фундаментных опор с разной несущей способностью, подобрать их для конкретного здания и грунта несложно.

Содержание

  1. Что это такое?
  2. Виды и подвиды
  3. Плюсы и минусы
  4. Пошаговая инструкция
  5. Применение в строительстве

Что такое свайно-винтовой фундамент?

По конструктивному устройству винтовая свая – полая внутри труба из железа, на нижнем конусовидном конце которой приварены лопасти бура для ее ввинчивания в землю. После погружения в грунт эти опорные столбы связываются ростверком либо нижними рядами сруба. В результате каждая из опор принимает на себя часть нагрузки от здания, распределяя ее по всему свайному полю.

Так выглядит основание

Лопасть на конце наконечника снизу с одной стороны упрощает вкручивание трубы в плотные грунтовые слои, а с другой – играет роль удерживающего анкера. В отдельных случаях при необходимости подобная опора просто выкручивается из земли и используется на новом месте для нового свайного фундамента. Главное чтоб она не проржавела к этому времени, находясь в грунте.

Виды винтового фундамента

По конфигурации и предназначению лопастей выделяют:

  1. Широколопастные – типовой вариант с одной лопастью в 1–1,5 захода.

  2. Многолопастные – с несколькими лопастями.

  3. Узколопастные – с наконечником в виде шурупа на 5–8 оборотов винта.

Различные виды в зависимости от почвы

Первый вариант предназначен для легких построек и устойчивых грунтов. Второй тип винтовых свай используется при необходимости улучшить несущую способность опоры с компенсацией ее подвижек по вертикали, а также для высоких и тяжелых по общему весу коттеджей в 2-3 этажа.

Третья разновидность – для оснований на грунтах с обилием камней. Для условий вечной мерзлоты рекомендуется брать также узколопастный аналог, только имеющий не заостренный конец, а раскрытый срез с зубьями по периметры.

Свайный наконечник бывает литым (ВСЛ) либо сварным (СВС). Первый стоит дороже. Однако он более прочен и способен вынести большие нагрузки, нежели наварной аналог. Если грунты на участке строительства плотные или фундамент нужно делать под большой дом, то лучше потратиться и взять с литым наконечником.

Плюсы и минусы фундамента на сваях

Среди преимуществ использования таких основание числятся:

  • Долговечность и высокая несущая способность – подобные сваи без проблем выдерживают сезонные пучения и служат 50–80 лет;

  • Экономичность – обходится на 20–30% дешевле иных вариантов;

  • Отсутствие строительного мусора и больших объемов выемки земли;

  • Высокая скорость возведения – для самостоятельного устройства фундамента из винтовых свай хватит двух–трех дней;

  • Возможность создания практически на любых типах грунтов;

  • Простота реализации – плитный либо ленточный фундамент своими руками выполнить гораздо сложнее;

  • Большое количество модификаций наконечников и оголовков;

  • Возможность повторного применения;

  • Отсутствие как таковой сезонности работ – вкручивать винтовые опоры можно даже зимой, лишь бы грунт позволял это.

Не рекомендуется его устраивать только на болотистых обводненных участках, где избыточная влага приведет к быстрому истончению стенок ствола. В остальных случаях – это просто идеальный выбор.

Минусы у винтового фундамента также имеются, но их гораздо меньше и упоминания стоят лишь:

  • Невозможность обустройства внизу под полом цокольного этажа или подвала;

  • Дополнительные затраты на утепление дома снизу.

Рассматривая плюсы и минусы, явно видно, что достоинства сильно превалируют над недостатками. Однако есть одно большое «НО».

Электромеханическая коррозия

Винтовая опора должна быть изготовлена в соответствие со стандартами и из качественной стали. А после ее еще и в обязательном порядке надо проверить в ОТК с помощью ультразвука либо рентгена. Основные проблемы у застройщиков, остановивших свой выбор на свайно-винтовом фундаменте, обычно возникают именно из-за дефектных материалов.

Установка свайно-винтового основания

Технология обустройства фундамента своими руками из винтовых свай выглядит следующим образом:

  1. Производится контрольное вкручивание для определения прочности грунтов.

  2. Выполняются расчеты с подготовкой плана размещения опор.

  3. Делается разметка участка.

  4. Выполняется установка опорных свай с последующей их обрезкой по уровню.

  5. Осуществляется заливка бетона внутрь опоры.

  6. Производится обвязка созданного свайного поля.

Для каждого вида и модификации сваи в форме винта в паспорте указывается ее несущая способность. Здесь играет роль как размеры и конфигурация лопастей, так и толщина стенок и длина ствола. В зависимости от УГВ, глубины промерзания и состава грунта план размещения свайного поля рассчитывается в каждом случае отдельно.

При проектировании надо еще и учесть массу всего будущего строения, под которое устраивается фундамент на винтовых сваях. Причем в расчет следует включить вес не только стен и перекрытий, но и кровельного покрытия и нагрузок от снега с ветром. Ведь ондулин или мембранная кровля весят заведомо меньше шифера или черепицы. И все это надо предусмотреть заранее.

Этап подготовки проекта лучше всего доверить специалисту. Если в планах делать винтовой фундамент своими руками, то расчеты стоит проводить на основании СП 24.13330. Либо придется опоры устанавливать в большем количестве с запасом, увеличивая смету строительства.

Скачать Скачать СП 24.13330

Пошаговая фото-инструкция

Разметка первой опоры фундамента по ориентирам участка

С разметкой сложностей возникнуть не должно. Необходимо просто наметить на участке места под опоры в соответствии с проектом. Главное при строительстве – это строгая вертикаль вкручиваемых в землю столбов.

Выкапываем «приямок» глубиной 20-30 см для первой опоры


Вставляем в приямок


Закручиваем с помощью специальных рычагов (стальных труб)

Чтобы упростить позиционирование свайных опор при их погружении в грунт, можно с помощью бура или лопаты вырыть небольшой приямок глубиной в полуметр. Далее в почву вкручиваются опоры выполняющим роль рычага ломом, мощной электродрели с редуктором либо автомобильной спецтехники. Делается это с шагом в 1–3 метра.

Рекомендуется при завинчивании привлечь третьего помощника, который в процессе будет корректировать вертикальное положение


Когда свая стоит достаточно крепко, вешаем магнитный уровень и последнюю часть завинчивания корректируем по уровню — выравниваем её весом


Если завинчивать становится тяжело, то приглашаем помощников


Первая закручена точно по уровню


Размечаем вторую — угловую на этой же стороне от первой


Копаем приямок, ставим вторую опору, выравниваем по уровню и проверяем расстояние от первой


Если необходимо сместить сваю, то отклоняем её в противоположную сторону, делаем 2 оборота и замеряем еще раз

При их установке и ввинчивании крайне важно следить за тем, чтоб опоры не ушли в сторону. Это сразу снижает способности столба выдерживать расчетные нагрузки. Лучше выкрутить такие сваи и сделать все заново. При этом ставить их по новой на то же самое место категорически запрещено. Надо будет этот “винт” сместить немного в сторону.

Когда опора встала на нужное расстояние — закручиваем аналогично первой


Третью сваю размечаем с 2-мя размерами: шириной стены и диагональю дома


Аналогично наклонами корректируем расстояние между столбами


После соблюдения расстояний — закручиваем третью


Аналогичным образом отмечаем и закручиваем четвертую, соблюдая размеры по диагонали и стороне


По всему периметру натягиваем бечёвку и размечаем маркером на бечевке промежуточные опоры


Устанавливаем каждую опору в приямки по отметкам и уровню и утрамбовываем землей


Закручиваем сваю и следим за отметками уровня и бечевки


После закрутки всех столбов отмечаем гидроуровнем одинаковые отметки


Болгаркой обрезаем все опоры по уровню


Заливаем цементно-песчаным раствором сваю до 10 см уровня до конца


Оставшуюся часть засыпаем готовой сухой цементно-песчаной смесью


Надеваем и привариваем оголовки, зачищаем и закрашиваем швы от коррозии

После того как сваи установлены на свое место, их обрезают на нужном уровне от земли. Потом эти опоры, из которых и состоит рассматриваемый вариант фундамента, рекомендуется залить изнутри бетоном. Это позволяет уберечь металл от коррозии и дополнительно усиливает все свайное винтовое поле.

Сверху на каждый установленный столб наваривается оголовок в виде квадратной стальной пластины размером порядка 25 х 25 см. А в завершении все сварные швы обрабатываются защитными составами. Дальше на этот свайный фундамент можно уже укладывать ростверк или сразу венцы сруба.

Чтобы ветер не гулял под домом и не выхолаживал его, столбы необходимо закрыть внешней облицовкой по всему периметру строения. Для этого прекрасно подойдут профнастил либо металлочерепица. Но можно воспользоваться и облицовочным кирпичом. Все на выбор хозяина коттеджа.

Применение фундамента на винтовых сваях

Для возведения винтового из железных свай фундамента бригаде в 5–7 человек зачастую достаточно одного дня. При этом ждать осадки или схватывания бетона не требуется. Подобное основание полностью готово к дальнейшему строительству здания. Это ленточный или монолитный фундамент плитой необходимо выдерживать минимум 20–30 дней. С винтовыми опорами этап устройства опор под дом занимает гораздо меньше времени.

Дом из СИП-Панелей

Читайте также про другие виды оснований:

Смотрите также видео о всех нюансах винтового фундамента

Читайте про другие наши материалы:

Винтовой фундамент на сваях своими руками

5 (100%) 1 vote[s]

sdelat-dom.ru

Винтовые сваи: виды, размеры, особенности

Винтовые сваи – это металлические трубы, полые внутри, на конце которых приварена лопасть, выполняющая функцию бура. Такая опора с винтовым наконечником отвечает за передачу нагрузки от дома, которую провоцирует его вес, на грунт. Благодаря характерному анкерному строению, элемент фундамента надежно закреплен в земле и не выталкивается наверх из-за пучения при промерзании грунта.

Предназначение

Такая разработка появилась неслучайно, ведь всем известно, что для легковесных сооружений зимнее пучение оборачивается серьезной проблемой, особенно если речь идет о строительстве деревянного дома на водянистой глинистой земле. Даже заглубление опоры ниже линии промерзания может не дать желаемого результата, так как малый вес постройки не противодействует существенным силам пучения, действующим на нижний сегмент основы, и она полностью или частично выталкивается вверх. И только благодаря расширению, которым снабжены винтовые сваи типа шуруп, удается избежать подобных неприятностей.

Свайно-винтовой фундамент

Плотный слой грунта надежно удерживает лопасть, и металлический штырь остается на своем месте. Здесь можно не беспокоиться о разрыве сваи, так как прочностные характеристики стали на растяжение соответствуют 330 – 600 МПа, в то время как силы пучения не превышают 0,2 МПа.

Типовые опоры, их диаметр и выдерживаемый вес

Размеры свай и их длина должны соответствовать категории строения. Типовые размеры конусных опор, задействованных в частном строительстве, имеют следующие параметры:

  • СВ89х250;
  • СВ108х300;
  • СВ133х350.

Первое цифровое значение обозначает диаметр стволовой части (мм), а второе – диаметр винтовой лопасти. Для конструкций, имеющих легкий вес, к которым можно отнести ограждения и садовые постройки, подойдет опора, ствольный диаметр которой равен 76 мм. Забор с кирпичными столбами, дачные пристройки, навесные конструкции и беседки устанавливают на конусы, у которых диаметр составляет 89 мм. Для небольшого деревянного дома из бруса и бревна, а также каркасных построек подходят оцинкованные лопастные стержни чуть большего размера (108 мм). Ну и завершают наш рейтинг самые мощные образцы несущих элементов фундамента (133 мм), с лихвой выдерживающие натиск тяжелой бревенчатой избы и пеноблочного сооружения. Чтобы точно рассчитать размеры необходимых свай с наконечником, нужно знать хотя бы приблизительный вес будущих хором.

Параметры часто используемых опор

Достоинства

Фундамент на сложном ландшафте

Винтовые сваи активно используются в частном строительстве. Такой фундамент с ростверком из бетона или без него отлично подходит для возведения малоэтажных зданий. Он без проблем выдерживает вес небольшого кирпичного или деревянного дома, подсобных сооружений из пенобетона и каркасных хозяйственных построек. Основа с металлическими опорами проста в установке, надежна и доступна по цене. Но самое главное – конструкция может монтироваться на сложных грунтах с различным рельефом в любое время года и при любой погоде. Экофундамент не требует вырубки растительности и под него необязательно проводить вертикальное планирование участка. Стоит отметить, что в некоторых случаях винтовые сваи под фундамент являются единственным и незаменимым решением.

Недостатки

Несмотря на многочисленные плюсы, такие опоры все же имеют и минусы, и в первую очередь – это меньший ресурс, нежели у бетонных элементов аналогичного назначения. Этот недостаток вызван тем, что металлические опоры подвержены коррозии, которую провоцирует влажность почвы. К тому же нередко можно столкнуться с откровенно некачественным товаром, выпущенным недобросовестным производителем, и от этого никто не застрахован. Экономия на материалах, применение сварки, отсутствие антикоррозийной обработки приводят к тому, что столь важный несущий элемент быстро разрушается.

Один из недостатков конструкции

Сколько смогут прослужить трубы, напрямую зависит от марки и толщины металла, степени обработки и состава антикоррозийного средства, качества шва в местах сварки, состава и водонасыщенности грунта. Выбрать действительно качественный товар можно руководствуясь сопроводительными документами:

  • сертификатами;
  • паспортами;
  • протоколами производственных испытаний.

Неправильная эксплуатация, неверно подобранный диаметр опор, некорректно рассчитанный вес постройки или погрешности монтажа уменьшают ресурс изделия на несколько лет. К примеру, вы одновременно используете металлические сваи в качестве опор и заземлителя, но в случае аварийного обрыва нулевого проводника и утечки тока через стальной конус коррозийный процесс многократно усилится, и в первую очередь это произойдет в области сварного шва. Если рядом с участком, в пятидесятиметровой зоне, присутствуют электроподстанции, сотовые ретрансляторы, железнодорожные полотна, а грунт содержит большое количество влаги, свайно-винтовой фундамент будет постоянно подвергаться вредоносному воздействию (блуждающие токи, колебания грунта).

Типы лопастных свай

Винтовые сваи бывают двух типов: сварные и литые оцинкованные типа шуруп, а разделяются они в зависимости от метода интеграции наконечника.

Сварной наконечник

В первом случае мы имеем дело с эконом-вариантом, изготовленным из трубы и приваренной к ней винтовой лопасти. Часто подобные изделия бывают некачественными, так как их можно запросто изготовить кустарным способом, соответственно, и цена на них подозрительно низкая. Именно такие виды винтовых свай вызывают массу недовольных отзывов, что и неудивительно, ведь они портят экофундамент из бетона и служат мало.

Экономный вариант

Малейшая погрешность во время сваривания лопасти и трубы приведет к тому, что во время завинчивания в плотном грунте свая отклонится от вертикали. В худшем случае лопастные изделия типа шуруп разрываются в месте сварочного шва. Естественно, устойчивость дома будет нарушена и рано или поздно он перекосится или просядет.

При ручном закручивании вы отчетливо почувствуете отрыв: несущий элемент будет с особой легкостью проворачиваться, но в землю так и не уйдет. Гораздо опаснее то, что низкосортная опора со временем деформируется подобным образом из-за ржавчины или повреждения шва. После разрыва между трубой и наконечником вся нагрузка неравномерно перейдет на соседние сваи, отчего под ростверком появится проседание, и дом приобретет статус аварийного.

Если уже и использовать дешевые экземпляры с приваренным наконечником, то только для монтажа ограждений и времянок.

Начиная строительство дома, для своего же блага интересуйтесь у подрядчика, какие опоры, литые или сварные, он использует в своей работе.

Литой наконечник

Литые оцинкованные наконечники производятся по специальной технологии из качественной стали, благодаря чему конструкция сваи получается цельной. Тело таких опор составляют оцинкованные трубы с приваренным стальным наконечником. Лопастные элементы данного вида, диаметр трубы у которых равен 108 мм, длина составляет 2,5 м, а толщина металла соответствует 4 мм, имеют вес в 35 кг при несущей способности до 6 тонн. Их цельнолитые наконечники имеют толщину основания 13 мм (диаметр 300 мм, в отличие от сварных – 5 мм) и отличаются геометрической точностью. Литые оцинкованные винтовые сваи для бетона дороже сварных на четверть, что объясняется большей надежностью и гораздо лучшими качественными показателями.

Надежный вариант

Если вы хотите выбрать действительно надежную опору, обратите внимание на литые оцинкованные изделия, у которых ствол покрыт полимерным составом. Здесь необязательно наконечник должен быть обработан антикорром, так как вследствие трения о грунт при ввинчивании полимер может стереться до самой металлической основы, да и плотные слои грунта практически не содержат кислород, так что о коррозии можно не волноваться много лет.

Оцинкованная опора

Стальные винтовые сваи типа шуруп, усиленные литым наконечником, надежны, они плавно и легко погружаются в сложный мелкокаменистый грунт, а экофундамент с их применением послужит долговечной и качественной опорой для постройки не одно десятилетие. Специалисты отмечают, что при правильном монтаже и корректной эксплуатации фундамент из бетона, вес которого опирается на усиленные конусы, способен простоять более века.

Покупая оцинкованные винтовые сваи типа шуруп с цельнолитыми наконечниками, также не теряйте бдительности, ведь сейчас подделки и брак буквально заполонили строительный рынок. Нарушение заводского технологического процесса, отсутствие послелитьевой термообработки, использование низкосортной стали или невыдержанный диаметр трубы приведут к плачевным последствиям, поэтому снова напомним о документах, которые обязательно нужно проверять, ведь приобретая бракованное изделие, вы рискуете многим, в том числе и здоровьем.

Долговечные опоры

Даже хорошо залитый экофундамент из бетона не выдержит вес дома, если опоры будут бракованными. Ни в коем случае не игнорируйте спецтехнику, контролирующую силовой момент завинчивания, а также потрудитесь после установки испытать под давлением винтовые сваи по всем правилам с соблюдением технологии.

Напоследок хотелось бы отметить толстостенные сваи, созданные на основе насосно-компрессорной трубы. Именно они могут составить конкуренцию изделиям с литым наконечником. Характеристика их качества высока, что свидетельствует о надежности и долговечности. Ствол такой опоры имеет толщину до 7,5 мм – аналогичные трубы широко используют в газовой отрасли, ведь они абсолютно не подвержены коррозии и имеют огромный ресурс.

Трубы для промышленных объектов

Теперь, когда мы рассмотрели популярные виды винтовых свай, которые служат опорой для бетона, известна их стандартная длина, вес, который они способны выдержать, осталось рассчитать их количество и выбрать диаметр в соответствии с будущей постройкой, после чего можно приступать к строительству.


domzastroika.ru

Винтовые сваи - плюсы и минусы, характеристики, устройство

Фундамент дома – один из самых сложных и дорогостоящих элементов его конструкции. Одновременно с этим процесс его создания очень длителен – в большинстве случаев это лимитирующая стадия строительства. К сожалению, не редки случаи, когда недобросовестные застройщики идут на сознательное нарушение технологий и норм, чтобы поскорее закончить фундамент и перейти к следующим этапам работы. Зачастую на это их толкают и сами заказчики, которым кажется, что на стройплощадке слишком долго ничего не происходит. Чрезмерная спешка на данной стадии приводит к тому, что в скором времени у жильцов нового дома возникают проблемы – фундамент проседает, и, как следствие этого, вся конструкция начинает медленно разрушаться.

Возможна ли здесь золотая середина? Можно ли быстро смонтировать прочный и надежный фундамент? Оказывается, возможно. На помощь в данном случае приходят винтовые сваи. Для создания фундамента на винтовых сваях требуется не один-два месяца, а всего лишь пара дней.

Почему же подобные сваи до сих пор не применяют повсеместно? Почему новые дома не растут столь же быстро, как грибы после дождя? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно знать не только плюсы, но и минусы винтовых свай для фундамента, иметь представления о том, какие ограничения их применения существуют. Помните, что возведение фундамента – дело очень ответственное, и при выборе проектного решения полагаться стоит в первую очередь на собственные знания, а не на рекламные заверения производителей, обещания строителей или примеры соседей и знакомых.

История появления винтовых свай

История винтовых свай насчитывает без малого два столетия. Переворот в области свайного фундаментостроения удалось совершить талантливому ирландскому инженеру Александру Митчеллу. В 1833 году он запатентовал «винтовые сваи Митчелла», которые можно было устанавливать в подвижных грунтах, таких как песчаное дно водоема или илистая отмель.

Первым крупным сооружением, возведенным на подобных сваях, стал маяк Maplin Sand, построенный в устье Темзы уже в 1838 году. Его фундамент представлял собой девять свай с винтовыми наконечниками диаметром 120 см, закрученных в грунт на глубину около 7 метров. В последующие годы под руководством Митчелла было возведено еще несколько маяков по всей территории Англии. Некоторые из них сохранились в неизменном виде до сегодняшних дней.

В середине XIX века с применением свай Митчелла были построены более чем 150 маяков в Северной Америке, волнорез в Портленде, эстакада и мосты в Бомбее, железная дорога в Бароде, пирс в Мадрасе и множество других важных объектов.

В России о винтовых сваях узнали лишь во второй половине XIX века. Русские инженеры быстро оценили все преимущества этого изобретения, особенно при работе в условиях вечной мерзлоты северных районов страны или слабых, заводненных грунтов прибрежных территорий. Очень скоро винтовые сваи стали широко применяться при строительстве инженерных сооружение военного назначения (рамно-винтовая опора для скоростного возведения фундаментов разборных мостов используется нашими военными до сих пор), а позднее и в гражданском строительстве.

Стальные винтовые сваи активно используются по всему миру и сегодня. К их помощи прибегают там, где необходима большая скорость возведения фундамента: при установке различного вида опор, развертывании насосных и буровых станций, прокладке трубопроводов, строительстве временных городков для рабочих и т.д. Наибольшим спросом данная продукция пользуется у нефте- и газодобывающих компаний, у военных и промышленных строителей, у компаний, выполняющих восстановительные работы. Строительные организации, занимающиеся возведением жилых домов, в этом списке присутствуют, но далеко не на лидирующих позициях. Конечно же, фундаменты на винтовых сваях для зданий жилого назначения возводят, но в большинстве случаев речь идет о строительстве в труднодоступных районах либо районах со сложным грунтом, о ремонте проблемных фундаментов старых жилых домов, о закреплении построек на склонах.

Конструкция и характеристики винтовых свай

Что же собой представляют винтовые сваи, столь быстро завоевавшие популярность у строителей всего мира? Какие их разновидности существуют? На какие характеристики винтовых свай следует обращать внимание в первую очередь?

Винтовая свая состоит из ствола и расположенной на ее конце лопасти. Благодаря последней, данный тип свай заглубляется в грунт путем ввинчивания, а не забивания.


1. Труба. 2. Оголовок, который крепится к верхней части сваи. 3. Спиралеобразная лопасть. 4. Антикорозионное покрытие. 5. Технологическое отверстие для постановки стержня.

Существует несколько разновидностей стальных винтовых свай. Выбор в пользу того или иного вида осуществляется на основании анализа особенностей грунта на данном участке и предполагаемой нагрузки на фундамент. Зачастую даже на одном объекте используются разные виды свай, что позволяет равномерно распределить нагрузку.

Тип наконечника винтовой сваи

Наконечники винтовых свай, служащие для облегчения их погружения в грунт, могут быть сварными или литыми.


Винтовая свая со сварным наконечником.

Литые наконечники существенно дороже, и их применение оправдано лишь в случае работы с особенно плотными грунтами, в том числе вечномерзлыми, а также содержащими крупные включения природного или техногенного происхождения. Прочный литой наконечник при ввинчивании сваи легко разрушает препятствия на своем пути и не деформируется при этом.


Винтовая свая с литым наконечником.

Количество лопастей

По количеству лопастей винтовые сваи делятся на одно- и многолопастные (количество лопастей на одном стволе в некоторых случаях может достигать шести штук). Первые предназначены исключительно для плотных грунтов с малой подвижностью.


Однолопастная винтовая свая.

Вторые более универсальны, хотя главное их назначение – слабые грунты с малой несущей способностью, поскольку многолопастные сваи устойчивее к различным видам нагрузок – выдергивающим или, наоборот, вдавливающим, а также горизонтальным. Максимальной эффективности многолопастных винтовых свай можно добиться, правильно подобрав количество лопастей, оптимальное расстояние между ними, их шаг и угол наклона.


Двулопастная винтовая свая.

Размер лопастей

По размеру лопастей винтовые сваи делятся на широколопастные (диаметр лопастей как минимум в полтора раза превосходит диаметр ствола) и узколопастные. Широколопастные сваи благодаря увеличенной площади опирания очень эффективны в слабых грунтах.


Широколопастные винтовые сваи.

У узколопастных же своя специализация – особо плотный или сильно промерзший грунт («ввинтить» в такой грунт широколопастную сваю невозможно из-за сильно увеличивающегося риска сломать или деформировать лопасти). Диаметр лопастей винтовой сваи согласно международному стандарту ICC AC358 (Helical Foundation Acceptance Criteria) может варьироваться от 200 до 350 мм.


Узколопастные винтовые сваи.

Толщина металла винтовой сваи

Важнейшей конструкционной характеристикой винтовой сваи является толщина металла, из которого изготовлены стенки ее ствола. Расчет необходимой толщины делается на основании не только предполагаемой нагрузки на сваю, но и условий ее эксплуатации. Дело в том, что уменьшение толщины стенок сваи вследствие коррозионных процессов в конечном итоге приводит к сокращению срока ее службы. Согласно вышеупомянутому стандарту ICC AC358 минимальная толщина стенок ствола сваи должна составлять 8 мм в нейтральном грунте и 9.5 мм в грунте с повышенной химической активностью.

Отечественные инженеры, разумеется, тоже осознавали важность такого параметра, как толщина металла, используемого для изготовления винтовых свай. В справочнике «Сваи и свайные фундаменты», выпущенном в СССР в 1977 году, утверждалось, что ствол сваи должен быть изготовлен из бесшовной трубы, произведенной методом горячего проката, с толщиной стенок не менее 10-14 мм. Однако в современном российском строительном стандарте СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты» такой параметр, как толщина стенок ствола винтовой сваи, вообще не рассматривается и не нормируется.

Строить предположения о том, почему так произошло, мы здесь не будем, важно следствие. Очень многие отечественные производители пользуются отсутствием жестких требований к конструкции стальных свай в российских стандартах и осознанно игнорируют стандарты международные. Стремление получить максимальные прибыли ведет к потере качества.

У большинства винтовых свай, производимых в нашей стране, толщина стенок не превышает 3-4 мм. При этом изготавливаются они из сварных труб, обладающих пониженной коррозионной стойкостью. Да и качество защитного антикоррозионного покрытия, как правило, желает лучшего: зачастую оно «обсыпается» уже при транспортировке свай.

Конечно же, в России умеют производить (и не только умеют, но и производят!) сваи, качество которых соответствует всем требованиям международного стандарта ICC AC358. Однако из-за своей высокой стоимости они в большинстве случаев не выдерживают конкуренцию с обычными железобетонными сваями, устанавливаемыми в заранее пробуренную скважину.

Следует принимать во внимание толщину металла не только ствола сваи, но и ее лопастей. При строительстве временных или легких объектов допустимо использовать сваи с лопастями тоньше 5 мм. При возведении крупных сооружений, рассчитанных на длительную эксплуатацию, международный стандарт рекомендует применять сваи, толщина лопастей которых составляет 9.5-12.5 мм.

Защитное антикоррозионное покрытие

Для снижения влияния коррозионных процессов на прочностные характеристики стальной сваи, устанавливаемой в агрессивном грунте, не только увеличивают толщину ее стенок, но и наносят дополнительное защитное покрытие. Наиболее часто используемыми способами антикоррозионной защиты стальных свай являются оцинковка и нанесение специального полимерного (полиуретанового, эпоксидного и т.д.) покрытия. Согласно ICC AC358 толщина защитного полимерного слоя должна быть не меньше 400 мкм.

Достоинства фундамента на винтовых сваях

Скорость монтажа

Высокая скорость монтажа – пожалуй, самое главное достоинство винтовых свай, ведь в строительном бизнесе время ценят как ничто другое. Винтовая свая готова к эксплуатации сразу же после установки. Даже бетонирование внутреннего просвета свайного ствола не приводит к вынужденному простою на стройплощадке: ждать набора бетоном марочной прочности нет никакой необходимости, поскольку нагрузка на сваю в первую очередь воспринимается ее стальной оболочкой.

Низкий уровень шума при обустройстве фундамента

Низкий уровень шума при монтаже является главным преимуществом винтовых свай перед забивными. Процесс забивания последних в грунт сопровождаются не только шумом, но и вибрациями. Вибрационные воздействия на грунт могут нанести вред различным сооружениям, находящимся в непосредственной близости от места проведения работ.

Невысокая цена

Низкая стоимость фундамента на винтовых сваях в сравнении со стоимостью всевозможных разновидностей железобетонных фундаментов достигается в первую очередь за счет существенного снижения объема земельных работ.

Способность противостоять различным выдергивающим нагрузкам

Эта способность обусловлена наличием у винтовых свай лопастей. Именно благодаря своим лопастям эти сваи могут устанавливаться на неровных площадках (а значит, прекрасно подходят для строений, расположенных на склонах) и под любым углом к вертикали.

Нет необходимости доставать большой объем грунта

Незначительный объем грунта, вымещаемого при установке винтовых свай, позволяет вести работы вплотную к уже существующим постройкам.

Могут применяться в различных условиях

Погодно-климатическая неприхотливость винтовых свай выражается в том, что они могут эксплуатироваться в достаточно широком диапазоне температур, не боятся подъема грунтовых вод и набухания грунта, а значит, и не требуют обязательного осушения участка, где ведется строительство.

Возможность повторного использования

Одной из областей применения винтовых свай является возведение временных сооружений. После того как такая постройка закончит выполнять свои функции и будет демонтирована, винтовые сваи могут быть извлечены из грунта и при необходимости использованы повторно.

Стоит заметить, что всеми этими достоинствами обладают лишь промышленно произведенные винтовые сваи, качество которых соответствует Международному строительному стандарту ICC AC358 Helical Foundation Acceptance Criteria.

Недостатки фундамента на винтовых сваях

Применение винтовых свай имеет целый ряд ограничений, о которых многие производители, к сожалению, стараются умалчивать. В условиях, когда компании, занимающиеся монтажом фундаментов, легко идут на нарушение технологических норм, вам, как заказчику, нужно иметь хотя бы общее представление о том, в каких случаях использовать винтовые сваи нежелательно или вовсе недопустимо.

Невозможность применения в районах с сейсмической активностью

Возведение строений на фундаментах из винтовых свай допускается только в районах с отсутствующей или, в пределе, с умеренной сейсмической активностью.

Невозможность использования в грунтах вызывающих быструю коррозию металла

Стальные винтовые сваи не следует использовать в грунтах с электрическим сопротивлением меньше 10 Ом*м, в грунтах с pH менее 5.5, а также в грунтах с высоким содержанием органических соединений. Причиной данных ограничений является высокая скорость электрохимической коррозии стали при данных условиях. Ответственный застройщик, которому небезразличен вопрос долговечности возводимого им сооружения, перед принятием решения об использовании стальных винтовых свай просто обязан определить все необходимые характеристики грунта на данной стройплощадке. При отсутствии возможности определить агрессивность грунта следует придерживаться требований, принятых для свай, устанавливаемых в грунтах с очень высокой коррозионной активностью.

Не допускается заглубление винтовых свай в каменистый грунт

К этой же категории грунтов можно отнести отвалы шлака и полигоны для строительного мусора. Любые твердые включения способны повредить лопасти или даже ствол винтовой сваи во время ее установки.

Рекомендуется избегать использования винтовых свай на грунтах, не обеспечивающих достаточной боковой поддержки

К таковым относятся, например, торф, рыхлые пылеватые пески и т.п. Если потребность установки подобных свай в текучем грунте все же существует, необходимо либо надежно связывать их между собой, либо существенно заглублять. В соответствии с требованиями стандарта ICC AC358 винтовая свая в плотных грунтах должна заглубляться как минимум на 1.5 м, в мягких же – как минимум на 3 м.

Приведем пример: установка винтовой сваи длиной 2,5 м на участке, где на глубине 2 м залегает торфяной пласт, недопустима, так как в данном случае свая будет лишена необходимой боковой поддержки грунта.

Факторы, влияющие на долговечность винтовых свай

Реклама уверяет, что фундамент на винтовых сваях способен прослужить не менее столетия. Так ли это на самом деле, или это всего лишь очередная уловка маркетологов? Практика показывает, что такое вполне возможно, ведь некоторые из маяков, возведенных еще при Митчелле, стоят до сих пор. Однако нас больше интересует судьба не какого-то маяка в далекой Европе, а маленького загородного домика где-нибудь в Подмосковье, на Урале или на берегу Енисея. Сколько простоит он, будучи возведенным на фундаменте из винтовых свай, произведенных не где-то и когда-то, а здесь и сейчас?

На основании экспериментальных данных были оценены сроки службы стальных винтовых свай в грунтах с различным электрическим сопротивлением. Согласно этим оценкам в грунте с низкой коррозионной активностью (например, сухие сланцы или сухой песок) сваи из не оцинкованного металла прослужат не менее 300 лет, а из металла с защитным покрытием – 800 лет и более. Впечатляет, не правда ли? Однако это грунт, идеальный с точки зрения способности (а точнее неспособности) вызывать коррозию металла.

Рассмотрим для сравнения другой предельный вариант. В грунтах с очень высокой коррозионной активностью (морской грунт, ил, влажная глина, торф) средний прогнозируемый срок службы стальной винтовой сваи составляет всего 30 лет (если свая изготовлена из оцинкованного металла, эта цифра увеличится до 70-75 лет).

Следует сделать одну важную оговорку. При проведении всех этих расчетов предполагалось, что свая произведена в соответствии с используемым на Западе стандартом ICC AC358, т.е. толщина стенок ее ствола составляет 8 мм. Но найти на российском рынке винтовые сваи из горячекатаных стальных труб с такой толщиной стенок практически невозможно. Сколько продержится в агрессивной среде «стандарт» отечественного производства, т.е. свая, изготовленная из сварной трубы с толщиной стенок 3-4 мм, – никому не известно, но явно существенно меньше 30 (75) лет.

Из всего вышесказанного следует, что обещаемые в рекламе 100 лет службы фундамента на винтовых сваях – это не более чем пустые слова. Сваи могут прослужить и существенно больше, и существенно меньше – все зависит от качества продукции и условий эксплуатации, о чем в рекламе не говорится ни слова.

В целом срок службы винтовых свай зависит от трех основных параметров:

  • толщина стали, использованной для изготовления ствола и лопастей сваи,
  • толщина и качество защитного антикоррозионного покрытия,
  • химическая активность грунта на данном участке.

Не зная этих характеристик свай и эксплуатационных условий, нельзя даже сделать предположения о том, как долго они прослужат.

Уменьшению срока службы винтовых свай способствует и широко распространенная у наших строителей практика обваривания винтовых свай связками из металлических швеллеров или уголков. Конечно, устройство подобных связок между сваями оправдано при монтаже фундамента в грунте со слабой боковой поддержкой. Однако соединение стальных свай перемычками из токопроводящего материала приводит к ускорению электрохимической коррозии металла.

Во избежание возникновения блуждающих токов, способствующих ускорению коррозионных процессов, стальные сваи не должны иметь гальванической связи друг с другом, а также с другими строительными элементами, изготовленными из стали. Для связи свай в единую систему следует применять деревянную обвязку либо металлическую обвязку, элементы которой соединены со сваями посредством хомутов, изолированных от свай диэлектрическим материалом.

Вот собственно и все, о чем мы хотели вам сегодня рассказать. Теперь вы знаете все плюсы и минусы винтовых свай и, надеемся, поняли главную мысль, которую мы пытались до вас донести. Винтовые сваи – это прекрасный выбор для создания фундамента, но использовать их можно не всегда и не везде. Определить допустимость применения винтовых свай в каждом конкретном случае под силу лишь профессионалу. Поверьте, затраты на привлечение специалиста несоизмеримо меньше стоимости устранения ошибок, допущенных в процессе проектирования и постройки фундамента.

Вам будет интересно

srbu.ru

Металлические сваи под фундамент

Металлические сваи применяются для изготовления фундамента на слабых грунтах, участках со сложным рельефом, вблизи и непосредственно на водоемах. Такие сваи используют и на твердых грунтах, что сокращает сроки строительства объекта и уменьшает объем земляных работ.

Фундаментное основание на сваях из металла является оптимальным вариантом для возведения легких строений. Фундаменты с применением таких конструкций считаются высокоэффективными, выгодными и, в то же время, надежными. Применяются они в любых климатических условиях. Основным преимуществом является то, что точка опоры у них находится на надежной основе и расположена ниже уровня замерзания грунта.

Винтовые сваи

Металлические винтовые сваи

Фундаментные основы на винтовых сваях используют при строительстве сооружений на разных грунтах. Чаще всего на слабых почвах, в непосредственной близости от водоемов и на грунтах с неровной поверхностью участка.

Такой фундамент является относительно недорогой конструкцией и применяется в основном для постройки легких зданий и сооружений. Такие конструкции представляют собой толстотелую металлическую трубу и приваренные к ней в нижней части металлические полоски в виде спирали.

Достоинства металлических свай:

  • Объект на винтовых сваях можно сдать в более короткие сроки, чем на бетонном основании.
  • Можно использовать при возведении зданий на болотистых грунтах, в местах с повышенной влажностью и сложных рельефах.
  • Уменьшается объем тяжелых земляных работ и отпадает необходимость от выравнивания самого участка.
  • Такой фундамент позволяет выполнять работы рядом с расположенными подземными коммуникациями, а также в условиях плотной городской застройки.
  • После их установки можно сразу переходить к возведению строения.
  • Установку инженерных коммуникаций можно проводить одновременно с объектом.
  • Для возведения строения на металлических сваях подходит любое время года.
  • В некоторых случаях они могут быть использованы повторно.
  • Подлежат ремонту.
  • При вдавливании в грунт исключается вибрация.
  • Установку можно производить вручную с помощью 2-3 человек.

Недостатки

  • При вкручивании в каменистый грунт может поцарапаться защитный слой, что послужит возникновению коррозии.
  • Не исключается возникновения коррозии в связи с присутствием блуждающих электротоков в грунте.
  • При самостоятельной установке может произойти отклонение от вертикальной оси.

Применение

Область применения винтовых свай
  • Применяются такие фундаменты для строительства небольших малоэтажных зданий на слабых грунтах, а также на грунтах с повышенной влажностью и при неровном рельефе участка.
  • На твердых грунтах их могут применять и для возведения основы под капитальное сооружение.
  • Для возведения каркасных сооружений.
  • Для постройки временных сооружений: торговых киосков, павильонов, аттракционов. При переносе таких построек, сваи легко выкрутить и использовать повторно.
  • При строительстве ограждений и установке билбордов.
  • Применяются для изготовления фундамента внутри действующих цехов, вблизи архитектурных сооружений, представляющих собой историческую ценность. В данном случае они исключают вибрацию при заглублении таких свай в грунт.
  • При строительстве гидротехнических сооружений — мостов, причалов.
  • Для усиления и ремонта уже существующих фундаментов.
  • Используются в качестве анкеров для оттяжек.
  • Для укрепления наклонного участка грунта.

Типы винтовых свай

Рассмотрим основные типы свай, которые применяются при строительстве

Широколопастные

Широколопастные винтовые сваи

Конструкции состоят из металлической трубы с одной или несколькими лопастями до полутора витков. Однолопастные применяются реже, в основном под легкие сооружения и не несущие стены строений.

Многолопастные обладают повышенной несущей способностью, как на сжатие, так и на извлечение из грунта. В связи с постоянной шириной лопастей, расположенных на сваях, увеличивается их способность выдерживать горизонтальные нагрузки.

Такой вид металлических свай используют под основные части сооружений, например, при возведении домов более двух этажей, высоких ангаров, заборов, основных стен, под строения, которые находятся на склонных участках и для закрепления грунта на склонах.

Их используют при строительстве сооружений, как на слабых грунтах, так и на твердых.

При использовании на твердых грунтах основным условием является отсутствие булыжников в самом грунте, которые могут повредить защитный слой трубы и будут способствовать отклонению ее от вертикальной оси. Это послужит уменьшению вертикальной нагрузки.

Узколопастные

Свая винтовая узколопастная оцинкованная

Конструкции представляют собой толстотелую трубу и одну многовитковую лопасть. Длина спиральной навивки может доходить до 30% длины трубы. Такое количество небольших лопастей повышает их несущую способность, не увеличивая диаметра.

Для обычного грунта низ трубы выполняют в виде острого конца, что позволяет ввинчивать ее с меньшим сопротивлением грунта. Такой тип используют для особо твердых или каменистых грунтов.

Для грунтов с сезонными промерзаниями или вечномерзлых используют узкополосные сваи, нижний конец которых выполнен в виде фаски или зубьев. Такое окончание способствует лучшему проникновению в грунт. Лопасть выполнена из узких полосок металла, приваренных с помощью сварки к стволу.

Для обоих видов чаще всего используют не менее двух лопастей.

Существуют варианты с литым наконечником. Такие наконечники изготавливают на заводах способом литья и соединяют со сваей сваркой. Изготовленные на заводе сваи, как правило, цинкуют, что продлят срок их эксплуатации более чем в 2 раза.

Установка металлических свай

Закручивание винтовых свай

Винтовые сваи устанавливают в грунт как механизированным способом, так вручную. Механизированным образом завинчивают в особо твердых грунтах или при длине свайной трубы более 3,5м.

Вручную завинчивают свайные трубы длиной до 2,5м. Таким способом можно углубить трубу больше, чем на 2,5м, но при этом на закрученную часть следует приварить вторую трубу и дальше проводить углубление ручным способом. Для этого потребуется 3-4 человека.

Сначала надо сделать небольшое углубление и установить в него строго вертикально винтовую сваю. В качестве рычага для закручивания применяют длинную металлическую трубу, которая крепится или непосредственно к оголовку сваи с помощью троса, или на оголовок надевают специальное приспособление.

При закручивании 1-2 человека удерживают трубу строго в вертикальном положении, а два человека специальным рычагом вращают ее до проектного заглубления.

После того, как сваи закручены, верхние части труб срезают под нулевой уровень. С целью увеличения прочности, трубу заливают цементным раствором или производят армирование и заливают бетоном.

Недостатком свай из металлических труб является фактор тяжести. При монтаже свай диаметром более 10см и длине свыше 3-х метров понадобится крановое оборудование. При применении таких свай расходуется большое количество металла и требуется их антикоррозийная обработка.

Механическая установка винтовых свай

По способу монтажа они относятся к забивным. Это длинный стержень с заостренным нижним концом. В связи с трудоемкостью погружения в грунт, такие сваи чаще всего применяются при строительстве промышленных зданий.

Могут они устанавливаться путем вдавливания в грунт, а также ударно-механическим способом. При слабых грунтах металлические сваи можно погружать на большую глубину, удлиняя путем сваривания по мере погружения их до нижней проектной отметки. После установки металлических свай, на их верхние части приваривают наголовники с отверстиями или анкерами. Обвязку свай выполняют при помощи швеллера или другой прочной металлической конструкцией.

Часто для придания свае дополнительной прочности ее заливают цементным раствором или бетоном. При малом диаметре труб используют несколько кусков ребристой арматуры, которые вставляют в заглубленную трубу и заливают бетоном.

При использовании в качестве свай металлических труб большого диаметра, отдельно готовят армирующий каркас и размещают его внутри всей трубы. После заливания бетоном такие сваи станут более прочными и существенно увеличат срок эксплуатации сооружения, размещенного на такой фундаментной основе.

Варианты строительства фундамента на металлических сваях

Варианты ростверка

После установки металлических свай на нулевую горизонтальную отметку переходят к соединению оголовков. В зависимости от того, чем соединены сваи, фундаментные основания разделяют на несколько видов:

  • С применением деревянных брусьев. Такой вид фундамента применяют при постройке небольших каркасно-щитовых домов. Это могут быть дачные и садовые домики, различные пристройки к зданию, которые не нуждаются в капитальном фундаментном основании. Для крепления брусьев используют наголовники из металла с отверстиями. Все свайные трубы соединяются между собой брусьями.
  • Соединение швеллером применяют при возведении более крупных строений с большой нагрузкой на грунт. Такую обвязку применяют при строительстве причалов, мостов и в местах с повышенной влажностью
  • Для фундаментов с заливкой железобетонного ростверка готовят армирующий каркас, устанавливают и связывают его с оголовками по всему периметру и по пересечениям перегородок внутри. После заливки бетоном получится единая монолитная железобетонная лента. Такой фундамент применяют при строительстве домов из газобетона, шлакоблоков, ракушечника, кирпичных домов, так как стены таких сооружений значительную нагрузку передают не только на свайный фундамент, но и на саму ленту.
  • Заливка железобетонной плиты представляет собой создание единой цельной конструкции, что в итоге обеспечивает надежность опоры будущего здания. Фундамент с заливкой железобетонной плиты обеспечит надежность при резких перепадах температур, является прочным основанием при сооружении его на слабых грунтах.

Для выполнения такого фундамента по периметру и внутри него готовят армирующий каркас, связывают его с оголовками колонн и заливают бетоном. Такая конструкция не даст просесть ни одной свае, так как плита работает с ними как единое целое.


fundamentclub.ru

Свайный фундамент: варианты конструкции

Наверх Перепланировки
  • Каталог домов
С чего начать ремонт О проекте Реклама Контакты Facebook Vkontakte Odnoklassniki Instagram Дизайн и декор
  • Квартира
  • Спальня
  • Кухня
  • Столовая
  • Гостиная
  • Ванная комната, санузел
  • Прихожая
  • Детская
  • Мансарда
  • Маленькие комнаты
  • Рабочее место
  • Гардеробная
  • Библиотека
  • Декорирование
  • Мебель
  • Аксессуары
  • Загородный дом
  • Ландшафт
  • Системы хранения
  • Коридор
  • Уборка
Строительство и ремонт
  • Фундамент
  • Кровля
  • Стены
  • Окна
  • Двери и перегородки
  • Потолок
  • Балконы и лоджии
  • Внутренние конструкции
  • Пол
  • Водоснабжение и канализация
  • Отопление
  • Вентиляция и кондиционирование

www.ivd.ru

Недостатки фундаментов на винтовых сваях: особенности и отличия

Стройка жилых домов – дело очень ответственное и дорогостоящее. Многие опытные застройщики, зная о новых технологиях построения строений, не торопятся их осваивать, работая по старинке. В числе последних «новинок» в строительстве фундамент, построенный на винтовых сваях. Технология строительства сравнительно новая, но недостатки фундаментов на винтовых сваях строителям уже хорошо известны.

Но, обо всем по порядку. Данный строительный процесс в большинстве случаев используется при создании частных домов. Если немного заглянуть в историю, то можно узнать, что примерно 100 лет назад свайно-винтовой способ активно использовался в области военной промышленности.

Свайно-винтовая технология уже много лет используется в странах Канады и США.

Общее понятие фундамента на винтовых сваях

Первым кто доходчиво объяснил, что такое винтовые сваи, был А. Митчелл — архитектор и инженер из Англии в 1838 году. Он предложил вместо такого тяжелого труда как вбивание сваи в жесткую землю, закручивать их. В данном случае сама свая должна была иметь острый резьбовой наконечник. Следующими свайно-винтовую технологию удачно применили американцы, построив маяк.

После данный метод построения стали часто использовать военные при создании передвижных объектов. Геологи строили этим методом временные жилища на время своих экспедиций в самые далекие и забытые места мира.

В Россию данный метод строительства пришел только в 1880 году. Инженер Карлович подробно его исследовал и доказал эффективность его применения в своей научной работе. В следующие 2 десятка лет исходная конструкция фундамента на винтовых сваях совершенствовалась. Изобрели наконечник с лопастями. При помощи лопастей свая лучше фиксировалась в толще почвы.

Разновидности винтовых свай

Винтовые сваи под фундамент бывают 4 видов:

  1. С наконечником сварным. Чаще всего используются при строительстве частных жилых домов;
  2. С наконечником литым. Для промышленных объектов;
  3. Сваи двухлопастные, винтовые. Используются для строительства больших объектов;
  4. Сваи с повышенной несущей способностью. Самый надежный вариант. Может использоваться для строительства строений разного рода применения.

Также фундамент из винтовых свай используется для установки блочных или каркасных домов, теплиц, ангаров, банных строений, ворот, ограждений, мостов, причалов, опоры линий электропередач.

Фундамент свайно-винтовой на сегодняшний день очень популярен при создании малоэтажных домов.

Основные преимущества основы, построенной на винтовых сваях

Перечислим многочисленные преимущества фундаментов на винтовых сваях:

  • Данный вид построения базы для дома освобождает строительных рабочих от такой трудоемкой и тяжелой работы, как перекапывание земляного грунта. Из-за своей конструкции металлическая свая может самостоятельно проложить себе «путь», легко достигнув нужной глубины. Как правило, при установке свай применяется специальная рабочая техника. Некоторые владельцы домов в целях экономии вручную вкручивают металлическую трубу. Это не сложно, будет достаточно силы 2 взрослых людей;
  • Отсутствие подготовительных работ. Нет необходимости в расчистке самого участка, выравнивании рабочей площадки, снятии верхнего слоя почвы. Данный вид фундамента можно применять абсолютно на любой почве. Данный факт больше всего радует экологов, так как постройка жилица не навредит природе;
  • Сроки монтажа очень короткие, максимально 3 дня;
  • Финансовая экономичность. Винтовые сваи не нужно заказывать и долго ждать. Из-за своей популярности они всегда есть в продаже.

Винтовой фундамент активно используется для построения как стационарных, так и для временных построек. В общем случае понятие «временное сооружение» не имеет ничего общего с хлипкими и тесными вагончиками. Конструкция капитального и временного строения практически ничем не отличаются. Существенным плюсом временной постройки, имеющий винтовую основу, является легкий демонтаж. Сваи из металла легко вытаскиваются из земли и переносятся на следующее место монтажа. Данное преимущество является ключевым для геологов, военных, полевых строителей, ученых, археологов.

Стоимость данного вида фундамента достаточно высокая, но она оправдывает себя такими качествами как многоразовость использования, быстрота сборки.

 Фундамент на основе винтовых свай наиболее эффективен при следующих условиях:

  • Подвижный нестабильный вид грунта. Весь ненадежный, рыхлый слой почвы свая легко проходит и фиксируется в наиболее твердом месте. Свая устроена таким образом, что легко выдерживает большие боковые нагрузки и постепенные сдвиги грунта;
  • Быстро меняющийся климат. Металлические трубки можно устанавливать в любую погоду. Они хорошо проходят в сильно промёрзшую почву;
  • Вода в грунте. Сваи прекрасно фиксируются в болотистой почве, в недрах часто подверженных подтоплению. Винтовой фундамент можно ставить даже посередине водоема.

Не поддаются монтированию свай только скальные почвы, но и здесь можно найти выход, твердая и многолетняя скала сама по себе может служить хорошим фундаментом для строения.

Минусы свайного фундамента

Как у всех видов фундамента, есть и недостатки фундаментов на винтовых сваях:

  • В некоторые виды грунта, в частности каменистые, сваи устанавливаются очень тяжело. В данном случае есть большая вероятность, что может повредиться защитный слой металлической трубы. А это может повлечь за собой быстрое возникновение коррозии. А это очень важный фактор, который влияет на время службы труб; 
  • В обязательном порядке необходимо делать антикоррозийную обработку. Некоторые строители или даже владельцы в целях экономии этого не делают, что существенно увеличивает риск возникновения гниения;
  • Закрученную сваю невозможно проверить на наличие скрытых повреждений;
  • При применении винтовых свай исключается построение каких-либо подвальных помещений;
  • Рабочие на заводе-изготовителе могут не проконтролировать уровень качества сварного шва, что может также повлечь за собой неприятные последствия;
  • Неграмотные менеджеры по продажам, стремясь любыми способами продать свой товар, искусственно занижают стоимость материала за счет уменьшения необходимого количества свай.

На вопрос чем отличается от других фундаментов основа из винтовых свай, можно ответить легко.

Отличия от забивного фундамента

Главным отличием от фундамента, монтирующего на забивных сваях, является возможность не пользоваться услугами тяжелой строительной техники, так как винтовые сваи, возможно, закрутить самостоятельно. Для этого понадобятся усилия нескольких здоровых взрослых людей. Различается и сам процесс установки. Монтирование забивных свай — процесс очень громкий, вызывающий периодическую вибрацию. Есть возможность навредить окружающей среде посредством разрушения почвы.

Также постоянная вибрация может начать процесс разрушения строений, находящихся поблизости. Соответственно, построение зданий, исторического или культурного значения, может происходить только на основе винтового типа фундамента. Если посмотреть на данный процесс с экономической точки зрения, то здесь опять же выигрывают винтовые сваи, так как принудительное погружение металлических свай – процедура довольно сложная и затратная.

Отличия от монолитного ленточного фундамента

Заливка ленточного фундамента – процесс довольно продолжительный. В первую очередь, необходимо подготовиться, выполнив все нужные земляные работы. Обязательное условие монолитной основы строения – хорошая гидроизоляция. Установка винтовых свай не нуждается в ней. Ключевое отличие 2 данных видов фундаментов в том, что монолитному необходимо некоторое время 30 дней, чтобы отстояться и закрепиться. Винтовое же основание готово к нагрузкам практически сразу.

Свайно-винтовой фундамент при желании можно расширить, добавить трубы, перераспределить степень общей нагрузки. Именно эти характеристики гарантируют хорошую несущую способность и устойчивость. В случаях, когда имеет место сложный дизайн, строение строится на краю обрыва, на небольшом склоне, на участке с неровностями, все опытные специалисты в один голос настоятельно порекомендуют фундамент, основанный на винтовых сваях. По общей стоимости проекта ленточный тип фундамента выходит дороже в несколько раз. Причина – необходимость в большом количестве дополнительных строительных материалов.

nafundamente.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *