Фундамент на винтовых сваях: область применения, этапы возведения, стоимость, достоинства и недостатки

Где применяют винтовые сваи?

Этот вид опоры используют при возведении объектов гражданского и промышленного назначения: деревянные дома (каркасно-щитовые, из клееного или оцилиндрованного бруса), дома из блоков и СИП-панелей, кирпичные, шлакоблочные, из пено- и газоблоков, дома из ЛСТК; бани, беседки, заборы и другие ограждения, фонарные столбы, сооружения на воде (пирсы, маяки, причалы, пристани), магазины, торговые центры, линии электропередач, ангары, производственные помещения, трансформаторные и насосные станции.

Стоимость

То, сколько стоит свая зависит от нескольких параметров. В первую очередь, конечно от её технических характеристик — её диаметра, длины, толщины материалов, из которых она изготовлена. В среднем, она стоит начиная от полутора тысяч рублей, а если ожидается установка под ключ, то калькулятор выдаст, скорее всего, цену от 3,5 тысяч рублей.

Естественно, технология изготовления своими руками имеет те преимущества, что стоит свая при ней явно дешевле. В целом же сегодня расчёт стоимости удобнее всего делать, используя калькулятор. В целом, можно с уверенностью сделать вывод, что свайно-винтовой фундамент — не только достойный конкурент другим видам фундаментов, таким как ленточный. Он и по многим параметрам является естественным выбором для многих категорий потребителей. Если вы строите дачный домик, то лучшего варианта и не найти. Он позволяет быстро установить все конструкции своими руками, в любое время года. А то, сколько он стоит — доступно практически для любого кошелька.

Как рассчитать количество винтовых свай?

Перед приобретением свай для фундамента надо определиться с длиной и диаметром винтовой сваи с учетом нагрузки на проектируемую основу, а также оптимальное расстояние между сваями в зависимости от характеристик провисания материала, выбранного для ростверка. При расчетах учитывают и многие другие факторы: тип постройки, материал, конструкция строения, виды нагрузок (статистических, динамических, нагрузок на выдергивание), тип грунта с глубиной его промерзания, регион строительства.

Можно ли их сделать своими руками?

Конечно, наиболее качественными считаются сваи заводского производства. Особенно, если они снабжены всеми необходимыми сертификатами, а их наконечники — литые. Бывает всё же так, что финансовые соображения или особенности стройки требуют подумать об их изготовлении своими руками. Сделать винтовые сваи собственноручно вполне возможно, как это подробно рассказывается на видео.

Прежде чем приступать к работам по изготовлению, нужно определить какова глубина промерзания почвы на участке, поскольку это главный параметр для определения длины свай. От них требуется, чтобы они были способны войти на глубину на 30 сантиметров большую, максимального промерзания.

Сами работы по производству можно поделить на семь этапов:

1. Поиск куска стальной трубы, чья длина соответствовала бы требуемой;
2. Вырезание лопастей. Их делают из прочной листовой стали. Диаметр должен подходить под внутренний диаметр трубы;
3. Также понадобится конусный наконечник, приваривающийся к концу трубы. С его помощью будет происходить ввинчивание. Заменить его можно, вырезав из конца трубы лепестки треугольной формы, а потом загнув и сварив подобно конусу;
4. Приваривание лепестков у конуса. Сварка должна быть выполнена максимально качественно, иначе лепестки отвалятся;
5. На конце, который остаётся сверху, делаются отверстия диаметром не менее 2,5 сантиметров. Они будут использоваться во время вворачивания как гнёзда для рычагов;
6. Когда свая в целом готова, её чистят и покрывают антикоррозионным составом. Длительное нахождение металла в грунте может ускорить его разрушение, поэтому это важно;
7. В конце нужно дать свае высохнуть. Только после этого она будет окончательно готова к использованию.

Самодельные винтовые сваи особенно подходят для строительства заборов и ворот.

Дешевле ли свайно-винтовой фундамент ленточного?

Ленточный фундамент имеет высокую степень усадки, при неоднородном грунте или неточных расчетах это может повлиять на качество строения. Из-за большой массы бетона и арматуры этот тип опоры трудоемкий и дорогостоящий. В не слежавшихся грунтах, если уровень грунтовых вод высокий, такой тип фундамента имеет низкую несущую способность. Морозные пучения и атмосферные осадки сокращают срок службы ленточного фундамента. Всех этих недостатков лишен фундамент на сваях. Экономия всех ресурсов – до 50%.

Возведение строений

Цоколь

Особенность свайного фундамента в том, что у него отсутствует классический цоколь и подвальные помещения. Обычно цоколь для него делают из фальш-панелей на обрешётке из металла или дерева. При этом нужно сохранить пустое пространство между ними и землёй, которое закладывается тротуарной плиткой.

Утепление фундамента на винтовых сваях и гидроизоляция

Особенность конструкции свайно-винтового фундамента, как её можно увидеть на многочисленных видео, подразумевает, что между полом и землёй остаётся зазор. В результате, первый требует утепления. Для этого можно использовать минеральную вату или пенопласт.

Схема утепления фундамента

Но, прежде утепления нужна гидроизоляция. Для этого все стыки и открытые части обрабатываются специальными составами. Последние, как и обвязка, могут быть изолированы рулонным материалом. Подпольное пространство стоит засыпать керамзитом, благодаря которому не будет гулять ветер.

Подвал

Подвала в классическом понимании, как его позволяет сделать ленточный, у дома на свайно-винтовом фундаменте нет. Но его можно заменить, вырыв котлован. В таком случае котлован делается до установки свай, а на его полу устраивается железобетонный плат. Это необходимо, поскольку сваи или обвязка будут плохо держаться в грунте котлована. Котлован надо утеплить и гидроизолировать.

Хорошим заменителем котлована может быть погреб. В любом случае, стоить работы будут дороже, чем простое устройство свайно-винтового фундамента.

Как вкрутить винтовые сваи вручную?

В комплекте свай должна быть инструкция с иллюстрациями и технологическая карта. Если коротко, то сначала необходима планировка и разметка участка. В обозначенных кольями местах пробуривают лунки, устанавливают и выравнивают уровнем сваи. Лишнее срезают болгаркой. Заливают внутрь бетон (соотношение песка и цемента – 4: 1) и закрепляют оголовки. Последний этап – монтаж ростверка (деревянный брус, швеллер, ж/б).

Винтовую сваю надо вкручивать так, чтобы лопасть полностью погрузилась в непромерзающий грунт. При этом учитывают глубину промерзающего слоя и размеры части сваи с лопастями. Вкручивать сваю надо равномерно, постоянно отслеживая отклонения. Серьезная погрешность (на 2 градуса и более) приводит к необходимости выкручивания сваи с перемещением ее в другое место.

Ростверк

Схема ростверка
Ростверком называется конструкция, при которой все изделия на поле соединяются между собой. Очевидные преимущества, которые обеспечивает эта технология, в том, что нагрузка равномерно распределяется по всей поверхности фундамента. Наиболее надёжной считается обвязка, при которой используется швеллеры.

Технология предусматривает, что на винтовые сваи вяжется арматура. Её диаметр должен быть между 1,2 и 1,8 см, а расстояние между прутьями должно быть равномерным и соответствовать 15–30 см. Перевязка делается вязальной проволокой. После чего производится устройство опалубки и заливается бетон.

Материалы, из которых делается обвязка

Виды обвязки
Обвязка ростверка может делаться из разных материалов:

• Швеллера;
• Брусьев;
• Металлических уголков;
• Профилированных труб.

Выбор и установка того или иного материала зависит от того, какую нагрузку показал расчёт. Преимущества металлических обвязок естественно в том, что они могут выдержать более тяжёлые здания.

Какие винтовые сваи подойдут для глины?

Для винтовых свай любого типа не подходят только скальные породы. Винтовая свая в глинистом месте отлично противостоит силе морозного пучения. На уровне выше, чем глубина промерзания, глина скользит по стволу, который очень гладкий и спокойно его пропускает. От подвижек ствол удерживает лопасть. Водонасыщенная глина зимой сжимается, весной разжимается, вызывая деформацию окон и дверей при традиционном фундаменте. Винтовые сваи эту проблему решают, так как пучинистый грунт им не страшен.

Установка своими руками

Свайный фундамент, независимо от того, какие сваи используются устраивается по практически идентичному алгоритму. Он включает в себя:

1. Топографическую съёмку с разметкой;
2. Подготовку и расчистку площадки под сваи;
3. Их установку;
4. Подрезку по уровню с последующей заливкой бетоном;
5. Приварку швеллера или крепёжных пластин.

Подробности можно увидеть на видео.

Отличительной особенностью винтовых свай является то, что их можно устанавливать своими руками. Ручное ввинчивание не столь уж сложное, но для него применяется особая техника работ.

Установка винтовой сваи своиму руками

Существуют определённые ограничения на тип свай, которые можно устанавливать своими руками. Они связаны в первую очередь с физическими возможностями человека.

Так, ручным способом завинчиваются изделия, диаметр лопастей которых не превышает 300 мм (диаметр самой сваи — 108 мм), а длина — четырёх метров.

Необходимое количество рабочих зависит от размеров винтовой сваи. Для максимально возможных величин 108х300 понадобиться бригада в три-четыре человека. Из инструментов необходимы два лома или обрезка арматуры, длиной от полутора до двух метров. Последние нужны для ввинчивания, поскольку именно они способны обеспечить необходимый в среднем крутящий момент в 450 килограмм-сило-метров. Для выравнивания используется пузырьковый уровень.

После того, как закончены подготовительные работы в виде топографической съёмки и расчистки площадки от мусора, двое рабочих берут первую сваю и вставляют в отверстия сверху по лому с двух сторон под углом в 45 градусов. Так они образуют рычаги. Ещё один рабочий прикладывает уровень и с его помощью помогает установить сваю вертикально.

Закручивание производится по часовой стрелке. Рабочий с уровнем постоянно следит за тем, чтобы оно происходило вертикально. Такая технология требует приложения довольно большой физической силы. Вместе с тем, не стоит вкручивать все сваи на одну и ту же глубину, поскольку на одном и том же участке могут оказаться грунты с разными характеристиками. Необходимая глубина определяется достижением определённого крутящего момента. Контроль производится с помощью динамометра. Вместо динамометра на практике можно использовать простое закручивание «до упора», когда уже начинаются деформационные процессы.

Минимальная глубина вкручивания винтовой сваи соответствует максимальной глубине промерзания грунта в данной местности. Часто вкручивание своими руками бывает довольно трудоёмким из-за особенностей почвы. Что проявляется особенно сильно в засушливый сезон.

Выходом может служить смачивание лунки водой, поскольку в мокрый грунт изделие входит проще.

А вот в случае с рыхлой землёй сваи связывают варным каркасом.

Средняя производительность бригады, занимающейся ручным ввинчиванием винтовых свай, составляет за смену до десятка их.

Какие грунты подойдут для винтовых свай?

Для свайного фундамента подходит любой тип грунта, кроме каменистого, (даже вечная мерзлота), но наиболее целесообразно применять этот вид:

• при строительстве домов на участках с высоким уровнем грунтовых вод;
• если верхние слои грунта характеризуются слабой несущей способностью, а плотные слои находятся достаточно глубоко;
• при глубине промерзания от 2м;
• при сложном ландшафте (перепады высот, отсутствие свободного пространства, большое количество насаждений).

Возведение фундамента

Возведение фундамента на винтовых сваях является одновременно делом простым и сложным. Простым, поскольку их конструкция позволяет существенно упростить и ускорить работы. Сложным же из-за того, что требуются точный расчёт и определённая последовательность работ.

Геология

Устройство фундамента должно начинаться с инженерно-геологических изысканий. Для их проведения нанимают геологов, имеющих на это право. Если речь идёт о коттеджном или дачном посёлке, то часто изыскания проводятся ещё на этапе разделения участков.

Их задачей является определения типа грунтов и их физических характеристик.

Расчёт

Возможно наиболее сложным этапом в возведении свайного фундамента является точный расчёт. Несмотря на то, что все детали приведены в СП 24.13330.2011 «Свайные фундаменты», они всё же требуют определённого опыта.

Сегодня можно найти калькулятор, который позволит автоматически рассчитать как типоразмер свай, так и их количество. Параметры от которых зависит типоразмер, включают в себя размер здания, его тип, тип почвы, включая её влажность и плотность. Все их учитывает хороший калькулятор.

Шаг

Одной из наиболее важных характеристик, определяемых при расчётах фундамента, является шаг. Конечно, его можно вычислить исходя из того, что показывает калькулятор, но есть определенные свойства, которые одинаковы всегда.

Так, шаг не должен превышать двух-трёх метров, иначе это может быть опасным для дома. В целом же, он должен быть на 20–30% меньше размеров несущих стен. Из видео-ролика вы узнаете как правильно рассчитать необходимое количество свай.

Вес конструкции

У каждой части конструкции дома есть свой вес, который влияет на расчеты по фундаменту. Он зависит от материалов, используемых при строительстве, а также размеров, от того является ли дом одно- или двухэтажным и т.д.

Обычно, наибольший вес имеют внешние стены и перекрытия. Так, в деревянном доме на два этажа, размерами 6 на 8 метров первые будут весить примерно 16 тонн, а вторые — 10 тонн. Общий вес всех конструкций может достигать 71 тонны. Проводя расчёт нагрузки это число увеличивают на тридцать процентов. Более же подробно всё посчитать позволит специальный калькулятор.

Нагрузка снега и ветра

Для отечественного климата очень важно учитывать в расчётах нагрузку, которую оказывают на дом снег с ветром. Если в некоторых регионах вторая особенно важна, то для большинства именно снеговая нагрузка является первостепенной. Для Центральной России она составляет не менее 100 килограмм на метр квадратный.

Количество свай

Количество рассчитывается исходя из их типоразмера, характеристик грунта, нагрузки, оказываемой домом. Всё это может посчитать калькулятор. Можно сделать расчёт вручную, строго следуя указаниям СНиПов.

Длина

Основными характеристиками, влияющими на длину, являются физические свойства грунта и глубина, на которую он промерзает. Чем грунт слабее, а глубина промерзания выше, тем длиннее и изделия.

Пошаговый план открытия предприятия

Изучив рынок сбыта и конкуренцию в сфере производства свай, можно приступать к следующим шагам:

1. Подобрать помещение для цеха с учетом предполагаемых объемов выпуска готовой продукции;
2. Изучить сырьевой рынок, поставщиков цельнотянутых или сварных труб;
3. Закупить оборудование(линию или укомплектовать отдельными агрегатами);
4. Подобрать персонал с хорошей квалификацией как для производства, так и для процесса установки винтовых свай;
5. Подготовить пути реализация продукции и услуги монтажа свай.