Технология винтовых свай фундамента устройство

Зимняя установка свайно-винтового фундамента

Важнейшим элементом любого современного здания выступает фундамент. От его технических характеристик зависит устойчивость сооружения, надежность, безопасность эксплуатации и долговечность. Потому выбору и строительству основания для дома принято уделять максимум внимания.

Конструкция винтовых свай

Конструкция винтовой сваи.

Винтовая свая – это стальная пустотелая труба, с заостренным наконечником и нанесенным на него резьбой. Диаметр сваи может быть от 10 до 33 см, длина – от четверти метра до двух с половиной, а толщина стенок традиционно – 8-12 мм. В наземной части сваи располагается круглая, прямоугольная или U-образная шляпка, предназначенная для крепления ростверка – будущего каркаса для «коробки» здания. Если дом строится деревянный, понадобится еще перемычка из бруса, а если блоковый или кирпичный – то из металла. Сваи могут быть пустотелыми или цельными.

На внутреннюю и внешнюю поверхности трубы обязательно нужно нанести антикоррозийное покрытие – такое же, как и для традиционной защиты днищ кораблей. И долговечность сваи будет зависеть как раз от толщины этого слоя, а минимальный эксплуатационный период изделий от надежного производители – от 50 лет.

Сами сваи для строительства винтового фундамента могут быть с лопастями, со стандартной резьбой на самом наконечнике и комбинированной резьбой на самых разных частях трубы. Сваи с лопастями – самые дорогие, но благодаря своему «фартуку» намного эффективнее вокруг себя уплотняют грунт, чем простые обычные винты. А вообще на сегодняшний день единого стандартного ассортимента этой продукции нет – практически все именитые производители выпускают свой собственный модельный ряд свай со всеми требуемыми расходными материалами (переходниками, шляпками и фиксаторами).

Наиболее прочными и качественными сегодня считаются сваи от немецкой фирмы krinner, которые знамениты своим сверхпрочным сплавом стали и долговечным защитным покрытием. Винты этой фирмы для возведения свайных фундаментов используются особые, напоминающие огромные саморезы. Таким образом, часть немецких свай с резьбой полностью погружается в плотный грунт, а их гладкая поверхность потом легко облегчает природное «движение» неустойчивой почвы. Но в основном сваи krinner стали так популярны благодаря точной и надежной стыковке элементов конструкции и отличительной легкости монтажа.

Применение свайного фундамента

Традиционно такие конструкции использовались в сложных условиях строительства. В первую очередь, к таким условиям относятся чрезмерно влажные, подвижные и неустойчивые грунты, возможность затопления дома, вечная мерзлота и другие факторы.

Классические виды фундамента (ленточный, плитный и другие) базируются на верхних слоях почвы, передавая на них нагрузку от здания. Поскольку верхний слой грунта может быть непрочным, такие основания дома не обеспечивают надежность и безопасность использования жилища.

Сваи забиваются или вкручиваются в землю на большую глубину. Благодаря этому, появляется возможность передать вес строения на крепкие, глубоко залегающие слои почвы. Это позволяет возводить здания не только на сложных грунтах, но и в условиях возможного затопления: подъем воды в находящемся рядом водоеме не размоет фундамент и не нанесет ущерба постройке.

Также свайный фундамент используется тогда, когда нельзя произвести выемку грунта. Подобная ситуация может сложиться при возведении здания в непосредственной близости от других строений, либо в месте, где нельзя нарушать созданный ландшафтный дизайн.

Устройство свайного фундамента с ростверком

Фундамент свайный с монолитным ростверком

Такие основания состоят из свай и монолитного или ленточного ростверка, соединенного жестко с каждой сваей. В зависимости от глубины заложения свай, они бывают следующих типов:

Каждый вид свай выбирается под конкретный тип почвы и уровня заложения, а также с учетом глубины заложения грунтовых вод. Понятно, что финансовая составляющая также играет важную роль, ведь, например, забивные сваи монтируются с помощью специальной строительной техники, а бурозабивные или винтовые можно установить своими руками.

Также они подбираются по материалу, ведь под конкретный тип почвы покупаются или делаются свои сваи.

Например, деревянные сваи не подходят для пучинистых почв с высоким содержанием грунтовых вод, а металлические быстро разрушаются за счет влияния агрессивных грунтовых вод.

Разновидности свай

Основы свайного фундамента изготавливают из различных материалов: дерева, армированного бетона, металла в чистом или комбинированном виде. По локализации выделяют одиночные и ленточные сваи, свайные кусты и поля. Последние используются при сооружении многоэтажных и башенных конструкций.

По способу монтажа сваи делятся на несколько типов:

• вдавливаемые заглубляются в грунт при помощи гидравлических насосов;
• набивные изготавливаются на месте (бетон заливается в заранее пробуренные скважины);
• забивные буквально вбиваются гидравлическими молотами, используются при строительстве тяжелых зданий на проблемных грунтах, практически не имеют аналогов по прочности и надежности;
• винтовые ввинчиваются в грунт по типу шурупов ручным или машинным методом, подходят для возведения легких деревянных или каркасных домов.

В зависимости от того, какие элементы были использованы, фундамент называют свайно-ленточным, свайно-забивным, свайно-ростверковым или свайно-винтовым. У каждого типа есть свои особенности, но достоинства и недостатки едины для всей группы.

Технология погружения винтовых свай под фундамент

Согласно технологии монтажа винтового фундамента необходимы подготовительные работы с проведением анализа почвы на участке. Параметры и количество опор подбираются после проведения анализа. Размеряется площадка под строительство, на которой отмечаются места планируемого погружения. Перед началом работ производится обработка винтовых свай с помощью антикоррозийного состава или грунтовки, отмечается, на какую глубину они должны быть погружены.

Не стоит забывать о том, что монтаж основания здания начинается с угловой вехи, которая расположена наверху рельефа. А только потом производится монтаж остальных опор. На каких грунтах можно устанавливать винтовые сваи под фундамент?

Винтовые сваи необходимо погружать достаточно глубоко, поскольку только так исключается возможность его разрушения при вертикальных нагрузках пучения почвы из-за морозов. При этом останутся только боковые воздействия, но, поскольку при этом создается малая контактируемая площадь, эти воздействия не оказывают решающее воздействие на сваи.

По этой причине определяя пригодность грунта, до того, как приступить к закладке фундамента здания, нужно рассмотреть его механические свойства. Свайно-винтовой фундамент рекомендуется использовать на следующих грунтах:

• Песчаных.
• Супеси.
• Суглинках.
• Глинистых.

Категорически запрещается использовать этот вид фундамента для строительства зданий на скальных, скально-обломочных грунтах, торфяниках, рыхлых посадочных грунтах.

Особую осторожность стоит соблюдать при установке данного фундамента на сильно обводненных грунтах, на которых грунтовые воды имеют различные уровни, зависящие от сезонов года. Если необходимо построить здание на подобном участке земли, перед строительством нужно провести пробное бурение, а глубина погружения свай должна быть максимальной.

Способы усиления фундамента на сваях

Укрепление свайных фундаментов возможно, если провести следующие мероприятия:

1. Использование железобетонных обойм. Если ростверк основания высокий, ствол является доступным. Появившиеся при усадке основания поперечные и продольные трещины на сваях будут быстро расширяться и здание со временем разрушится. Их укрепление при помощи железобетонных обойм не допустит появление новых трещин и расширение старых. Обойма – монолитная пустотелая конструкция. Ее длина равняется высоте сваи над поверхностью плюс 1 метр, на который ее нужно будет погрузить в почву. Это не допустит, чтобы основание просело, и дом разрушился.
2. Усиление свайного фундамента при реконструкции здания возможно и при помощи дополнительных свай. Используется данный метод в том случае, когда нагрузка на фундамент возрастает. Такое происходит, когда надстраивают сверху дополнительный этаж. Работы по усилению происходят так: вплотную к стволу в том месте, где просел фундамент, погружают забивную или буронабивную сваю. Если мероприятие проводится с использованием буронабивного элемента, рядом со стволом старой бурят несколько скважин. Их после монтажа скважины армируют и затем заливают бетоном. Используя данный метод при ремонте фундамента своими руками, можно работать не с каждой сваей, а через одну, две.
3. Метод «рубашки». Как укрепить опору, если она полностью покрыта трещинами и появляются новые щели? Чтобы не допустить дальнейшей усадки, усиливают конструкцию так — вокруг опор, которые нужно укрепить, бурят скважины. Их размер должен быть от 5 до 8 см. Причем, рядом со сваями должна пройти хотя бы одна скважина. Затем внутрь подготовленных скважин нагнетают раствор цемента. Такая реконструкция – это не только защита ствола опоры от воздействия нагрузки сверху — так укрепляли основу при ремонте в деревянном доме, если он построен на слабой почве.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Для того чтобы сделать правильный выбор для обустройства основания конкретного объекта, необходимо понимать, какие виды свайных фундаментов и классификация свай существуют. Опоры различают между собой по разным критериям, один из важных –способ погружения сваи в грунт:

• Забивные. Сваи из различных материалов, которые погружаются с помощью молотов или вибрационного оборудования, без выемки грунта или с его частичной выемкой. Опоры вдавливаются, а пространство не заполняется бетонным раствором.
• Сваи-оболочки. Эти элементы погружают, предварительно произведя выемку грунта, место под опору полностью или частично заливается бетонным раствором.
• Набивные. Для установки этих свай грунт сначала обжимается, а затем в полость, где они будут установлены, укладывается бетон.
• Буровые. Эти сваи устанавливают с помощью технологии бурения, затем в полости заливается бетон.
• Винтовые. Эти сваи заглубляются в грунт с помощью кабестана.

Важно! На свайно винтовом фундаменте нельзя возводить тяжелые бетонные или кирпичные здания, или 2-3 этажные дома из пенобетона. Но для строений из деревянного бруса, бревна или каркасных конструкций – оптимальный вариант по всем критериям.

Виды свайных фундаментов и классификация свай

Также существуют различия по несущим нагрузкам:

• Сваи-стойки. Эти опорные элементы передают нагрузку от строения полностью.
• Висячие сваи. Эти опоры передают нагрузки посредством боковых граней.

Свайные фундаменты могут различаться по форме сечения свай:

• тавровые;
• квадратные;
• прямоугольные;
• квадратные сваи с полостью круглой;
• 2-тавровые;
• круглые сваи с полостью.

В зависимости от применения свайных фундаментов могут быть использованы цельные свои или составные. Они могут иметь различную конфигурацию и армироваться по-разному. Достаточно выражены различия свай по форме нижнего окончания:

• с остроконечной формой, они обеспечивают легкое и быстрое вхождение в грунт;
• с закрытой полостью нижнего торца опоры;
• с открытой полостью нижнего торца опоры;
• с расширенной подошвой, они обеспечивают сопротивление силам, действующим на разрыв, что может частично вытолкнуть сваю.

Ценовой вопрос

Условия будущего строительства формируют ценовой вопрос. Каждый проект обладает собственными характеристиками, где плюсы и минусы свайного фундамента без изучения вопроса могут быть неожиданными.

Для примерного расчёта стоимости выберем строение сравнительно небольшой площади. Мы берём фундамент для гаража 6 на 6. Оптимальное количество свай на такую площадь – 9 штук.

• Монтаж каждой сваи будет составлять от 700 до 1200 рублей за единицу. Цены зависят от региона и от конкретной фирмы исполнителя.
• Цена самой винтовой сваи зависит от диаметра ствола и высоты. Возьмём стандартное значение D-57, а оно составляет 3 метра высоты при диаметре 57 миллиметров. Примерная стоимость – 900 рублей.
• При заказе сваи с монтажом цена опускается до 800 рублей. За установку берут от 950 рублей при заказе десятка штук. 10 свай – 18500 рублей.

Наше строение потребует в среднем 16 650 рублей. Естественно, отдельно будет оцениваться перевозка и периферийные работы.

Если вы желаете улучшить качество и сэкономить, то пользуйтесь следующей инструкцией. Винтовые сваи используются подобным образом.

Видео описание

Какие особенности бетонных забивных свай? Мы поговорим о свайном фундаменте в нашем видео:

Это важно! Срок возведения фундамента можно значительно сократить – до 2-х дней. Фундамент из винтовых свай не требует времени на усадку или затвердевание. Для создания такого основания здания достаточно 3-4 человека.

• возможность возведения в любых погодных условиях;
• равномерное распределение нагрузки на фундамент за счет увеличения количества несущих конструкций в местах с большей нагрузкой;
• возможность беспрепятственно построить дополнительное помещение рядом с уже возведенным зданием;
• устойчивость конструкции при сейсмической активности;
• отсутствие биологического вреда для экосистемы, где строится помещение;
• длительный срок службы.

Достроить террасу на винтовых сваях — просто и недорого Источник Распределение нагрузки в фундаменте из винтовых свай рассчитывается еще на этапе проектирования будущего строения. Изначально предусматриваются места, которые требуют повышенной устойчивости и надежности конструкции. В таких участках, как правило, устанавливают дополнительные элементы. Кроме того, начинать возводить стены конструкции можно сразу же после окончания обвязки. Что касается, например, бетонного основания, то для начала строительных работ по возведению стен нужно подождать минимум месяц до полного затвердевания бетона. Таким образом, разрушается второй миф о том, что в фундаменте из винтов происходит неравномерное распределение нагрузки.

Стоит также выделить возможность строительства свайного фундамента в любое время года. Вне зависимости от погодных условий такая конструкция будет отлично проходить почву и намертво закрепляться в ней.

Недостатки

Как и все виды фундамента, винтовые сваи имеют свои недостатки, возникновение которых можно предотвратить при правильном проектировании и строительстве. Ведь на вопрос, как правильно построить дом на сваях, может ответить только профессионал.

К основным недостаткам фундамента из винтовых свай можно отнести:

• необходимость в утеплении полов;
• затрудненное строительство подвала или цокольного помещения;
• невозможность строительства на каменистых грунтах;
• обвязка каркасного дома на винтовых сваях — затруднительный процесс с множеством нюансов;
• при разрушении защитного слоя возможно изменение качеств металла (возникновение коррозии), что значительно влияет на безопасность и надежность конструкции.

Пол в доме на винтовых сваях потребует хорошего утепления Источник

Онлайн калькулятор фундамента

Чтобы узнать примерную стоимость фундамента типа «ростверк на сваях», воспользуйтесь следующим калькулятором:

Усиление свайно-винтового фундамента

Устройство ростверка — самое простое и востребованное усиление для винтового фундамента. В большинстве случаев ростверка достаточно для обеспечения надежности конструкции, но если дом возводится на слабых грунтах или имеет большой вес, то требуется дополнительное усиление.

Для свайно-винтовых фундаментов частных домов существуют следующие способы усилить основание:

1. Обвязка винтового фундамента металлическими трубами. Для укрепления используются профилированные трубы 30х60. Трубы последовательно соединяют все опоры основания свай по периметру и внутри него. Между собой трубы соединяются сваркой. Такая обвязка является оптимальной на неустойчивых и плывучих грунтах.
2. Усиление свайного фундамента металлоконструкциями. Технология укрепления основана на применении таких изделий как швеллер 16, 20 и 22 или уголок. Металлоизделия привариваются к верхнему поясу свай вместо оголовка. В итоге получается прочный каркас из металла, на который будет опираться дом. Способ подходит для болотистой местности и торфяников.
3. Дополнительное усиление грунта. В процессе устройства свайно-винтового фундамента целостность грунта нарушается, он может просесть или стать более рыхлым. Для укрепления грунта применяют утрамбовку, цементирование, смолизацию.

Приварка оголовков

Сваи устанавливались в месте бывшей морены древнего ледника. В одном месте установки был плотный песчаный грунт с прослойкой камней на глубине 0,9-1 метр и залеганием грунтовых вод в зависимости от времени года на глубине 0,2-1 метр. В другом месте грунт был глинистый, подверженный плывунам и также со слоем камней на глубине 1 метр. Состав грунта во всех местах определен пробным сверлением с применением ручного самодельного бура диаметром спирали 50 мм. Все монтажные работы выполнили два человека в свободное от работы время, без авралов и перенапряжения. Затраты на покупку свай с оголовками и доставкой составили меньше 100 тысяч рублей (2013 год).

Устройство свайно-ленточного фундамента

Одной из разновидностей монолитных оснований для построек является свайно-ленточный фундамент. Он применяется при строительстве сооружений на почвах со слабыми несущими показателями и соединяет в себе плюсы и минусы двух видов: мелкозаглубленного ленточного фундамента и свайного.

Итоговая конструкция получается прочной, надежной и способной выдержать механические нагрузки от возведенного на ней сооружения. Построить его можно и самостоятельно, соблюдая технологию работ и используя простейшее оборудование, что значительно снизит денежные затраты.

Схема создания буронабивного основания

Строительство буронабивного фундамента представляет собой более трудоемкую задачу.

Порядок действий:

Разметка участка

Производится удаление лишней растительности или предметов. Поверхность участка планируется, при необходимости удаляется верхний слой почвы.

Затем с помощью колышков отмечаются точки создания буронабивных свай.

Необходимо следить за точностью соответствия проектным данным, тщательно отмерять все расстояния.

Обязательно проверять диагонали и следить за их равенством. При обнаружении любых несоответствий сразу же исправляют ошибки.

Бурение скважин

По результатам разметки выполняется бурение скважин. Глубина определена в проекте, требуется только создание углублений в грунте.

Иногда используют ручной бур, чаще привлекают спецтехнику, что значительно ускоряет работу и повышает качество.

Если нужны глубокие скважины — от 3 м и более, ручными методами не обойтись.

Армирование

В готовую скважину опускают опалубку, роль которой выполняет отрезок пластиковой трубы нужной длины и диаметра.

Часто обходятся трубой, свернутой из руберида. Она остается в скважине и выполняет функции гидроизоляции.

Затем собирают арматурный каркас. Обычно он представляет собой пространственную решетку из 4 вертикальных рабочих стержней, соединенных поперечными отрезками из тонкой гладкой арматуры.

Размеры каркаса должны позволять свободно опустить его в скважину, но не давать ему слишком свободно болтаться в ней.

Оптимальное расстояние вертикальных стержней до стенок скважины — 3-5 см.

Заливка бетона

Для заливки используются тяжелые марки бетона от М200 и выше. Используется либо готовый материал, либо изготовленный самостоятельно тут же, на месте.

Бетоном заполняют всю полость скважины и производят штыкование — длинным прутком протыкают бетон, удаляя из него пузыри воздуха.

После заливки следует выдержать бетон для набора конструкционной прочности. Этот период длится от 20 до 30 дней в зависимости от диаметра скважин.

Обвязка

Обвязка буронабивных скважин представляет собой создание ростверка — Ж/Б ленты.

Ее размерфы близки к параметрам мелкозаглубленного ленточного основания, поэтому вся методика изготовления бетонного ростверка максимально приближена к технологии отливки ленты.

Вся разница между ними состоит в отсутствии опоры на грунт, что вынуждает строить опалубку в форме желоба с прочным днищем.

В результате получается мощный и прочный бетонный пояс, расположенный под всеми несущими стенами и соединяющий буронабивные сваи в единую опорную систему.

Замена свай

В случае, когда опоры не подлежат ремонту, требуется полная их замена. Если сооружение деревянное, то выполнять полный демонтаж дома не потребуется. Для ремонта столбов при усадке и проваливании в грунт, укрепить основание дома можно с помощью наращивания оголовок (торец, расположенный непосредственно под зданием) каждой сваи. Делается это путем оголения части арматуры с последующим привариванием элемента необходимой высоты. Затем на конструкцию следует установить обрешетку и забетонировать для надежности фиксации.

Если опоры, наоборот, выдавило под напором почвы, необходимо удалить лишнюю часть оголовки, разрушив опору до необходимой высоты и срезав арматуру. Такие мероприятия не требуют наличия специальных навыков и могут выполняться самостоятельно.

При выборе способа укрепления свайного фундамента необходимо рассматривать несколько вариантов. Окончательный выбор осуществляется на основании типа почвы, причины разрушения основания и вида свай.

Источник