Фундамент на винтовых сваях: конструкция, проект, срок службы

Как установить: пошаговая инструкция

При установке теплицы на сваи необходимо выбрать подходящее место. Нужно, чтобы место было хорошо освещено солнечными лучами. Нельзя ставить её там, где часто бывают сильные ветры. Это может сделать её менее устойчивой.

Важно учитывать уровень грунтовых вод. Если они находятся слишком близко к поверхности (менее 1 м), потребуется предварительно сделать насыпь. Фундамент должен иметь глубину, превышающую ту, на которую происходит замерзание почвы

Если имеются несколько слоёв грунта, то необходимо опираться на наиболее прочный из них

Фундамент должен иметь глубину, превышающую ту, на которую происходит замерзание почвы. Если имеются несколько слоёв грунта, то необходимо опираться на наиболее прочный из них.

Сначала необходимо нарисовать план расположения свай. Затем на земле в нужных местах делают отметки.

При установке свай своими руками могут применяться такие способы:

Винтовые сваи закручивают в землю с помощью бура или при помощи использования специальной техники.
Забивные элементы — трубы или швеллер забивают ударами молота.
Сваи могут помещать в подготовленные при помощи бура ямы. В этом случае снизу для них делают подушку из песка и гравия, а в яму вокруг сваи заливают раствор.

Важно правильно выбрать расстояние между ними. Оно зависит от веса всей конструкции. Обычно оно равно 1,5-2,0 м

Сваи стараются установить строго вертикально. Это нужно проверять с помощью строительного уровня. Необходимо, чтобы верхние концы были на одном уровне

Обычно оно равно 1,5-2,0 м. Сваи стараются установить строго вертикально. Это нужно проверять с помощью строительного уровня. Необходимо, чтобы верхние концы были на одном уровне.

После того, как сваи установлены, если для этого заливался бетон, необходимо подождать до тех пор, пока он хорошо схватится. Для полного высыхания требуется 28 суток. Однако обычно ждут не более десяти дней. После этого столбы нужно скрепить горизонтально. Это можно сделать с помощью горизонтальных перекладин.

Если применялся деревянный брус, то горизонтальные крепления делают из дерева. Детали скрепляют при помощи саморезов. Металлические детали можно скреплять при помощи сварки. Иногда вместо этого делают ростверк — горизонтальную конструкцию, лежащую на сваях и составляющую основу для постройки парника.

На каких грунтах применяют винтовые сваи

Требования к характеристикам грунта и окружающей среды у свайно-винтового фундамента не высоки. Это идеальный вариант для установки в местах, где несущие слои грунта располагаются глубоко от поверхности. Винтовые сваи выбирают, если сооружение планируется установить на:

склоне;
очень обводненной почве;
грунтах торфяного типа;
местности, которую регулярно заливают паводки;
пучинистом грунте;
подвижном и плавающем грунте.

Свайно-винтовой фундамент на склоне

Свайные основания подойдут даже для местности, где пролегают различные инфраструктурные коммуникации и растут деревья с развитой корневой системой.

Домик на сваях – достоинства винтовых опор

Решив построить домик на сваях, разберитесь с преимуществами данных опор и их слабыми местами. Дом на сваях обладает следующими достоинствами:

не требователен к почве. Он может строиться при повышенной концентрации глины и песка в почве, а также на влажных грунтах и плывунах;
не зависит от влияния природных факторов. Сохраняет устойчивость при температурных колебаниях, морозном пучении грунта, усадке и эрозии почвы;
требует малых денежных расходов, связанных со строительством фундамента. Свайное поле из опорных элементов – бюджетное решение;
возводится за короткое время. После монтажа свайных элементов, установка которых займет не более 2 дней, можно начинать постройку;
может строиться в любое время года. Технология погружения в грунт винтовых опор позволяет выполнять работы в любых погодных условиях;
низкой трудоемкостью. Конструкция свайного фундамента позволяет возвести его самостоятельно без применения специальной строительной техники;
может возводиться возле имеющегося здания. При этом исключается возможность усадки и отрицательного влияния рядом расположенных строений.

К несомненным преимуществам колонн также относятся:

возможность демонтажа опорных элементов и применения их повторно;
отсутствие усадки, позволяющее значительно ускорить строительный цикл;
простота технологии, не требующая специальной строительной подготовки.

Конструкция этого основания предоставляет возможность строить дома в условиях наклонного рельефа, а также при отсутствии подъездных путей для крупной строительной техники.

Материал для изготовления опор применяют в зависимости от вида грунта

Укладка бруса

Лучше использовать для обвязки свайно лиственницу или прочные хвойные породы древесины. Материал располагают над грунтом, поэтому влага будет активно воздействовать на него. При намокании лиственница приобретает большую прочность, поэтому специалисты рекомендуют использовать в возведении конструкции именно эту древесину.

Работу необходимо начинать с уголков. Фланцы прокладываются изоляционным рубероидом

Важно, чтобы древесина не имела соприкосновения с металлом. В процессе эксплуатации брус будет конденсировать и впитывать влагу, поэтому его требуется изолировать от металла

Следует обратить особое внимание на следующие моменты:

первые смежные элементы конструкции необходимо состыковать и выровнять

Их соединение проверяют с помощью угольника; заготовку дополнительно подгоняют и скрепляют саморезами; в процессе выполнения работ важно верно рассчитать геометрию периметра и сравнить его диагонали. Они должны быть равны. После проверки можно продолжать монтажные работы

После проверки можно продолжать монтажные работы.

Более надёжной считается обвязка сваи, выполненная вверху и внизу. Чтобы максимально закрепить винтовые элементы, берут брус 200 мм. На втором уровне используется древесина в 150 мм. Для обустройства второго ряда не требуется делать специальный запил под лагу.

Чтобы максимально точно уложить ряды бруса применяют клин. Его подкладывают в месте укладки либо делают запил. Свф можно усилить металлическими элементами. Для обвязки фундамента на винтовых сваях можно использовать склеенные доски. Такая альтернатива брусу обойдётся в строительстве дешевле и позволит сэкономить денежные средства.

Плюсы и минусы винтового фундамента

Использование винтовых свай при возведении фундамента здания имеет массу преимуществ. Основные плюсы данной конструкции:

Данный вид фундамента намного прочнее железобетонных конструкций.
Цена винтового фундамента гораздо ниже многих других видов фундамента. Таким образом, сэкономленные средства можно распределить на другие виды работ.
Сваи винтового фундамента достаточно быстро монтируются. На их установку тратится всего 2-3 дня, что не сравнится со временем застывания бетонных оснований.
Рыхлый грунт не сдвинет с места глубоко ввинченную сваю, поэтому установка на различных почвах становится проще.
Отлично подходят для строительства в холмистой местности. Незаменимы сваи и при возведении домов на склонах.

Довольно простым считается установка свай по этим и некоторым другим причинам. К примеру, при самостоятельном возведении такого фундамента для вворачивания свай достаточно 2-3 человека. Рытье котлованов или ям не требуется, да и в использовании техники нет необходимости.

Но, помимо достоинств существуют у свайного фундамента и свои минусы. Самый серьезный недостаток — это коррозия, которой поддаются сваи.

Кроме этого, есть некоторые местности, в которых невозможно использование свай. И вблизи уже выстроенного здания их не вкрутить, так как будут мешать стены.

А так же есть ограничения по параметрам строящегося здания из-за габаритов. Это получается из-за низкой несущей способности конструкции. Но все же стоит помнить, что стоимость винтового фундамента низкая и соответствует качеству.

Строительство домов на винтовых сваях – общая информация

У застройщиков, возводящих строения на проблемных грунтах, пользуются популярностью винтовые опоры. Решение построить дом на сваях винтовых принимают в определенных ситуациях:

при расположении участка строительства на сыпучих почвах, слабых грунтах, а также влажных почвах с близким расположением грунтовых вод;
при значительных перепадах высот в районе строительной площадки, а также при возведении здания в условиях наклонного рельефа;
при недостатке финансовых ресурсов для закупки строительных материалов, предназначенных для возведения другого типа основания;
при необходимости осуществить строительство легкого каркасного строения или деревянного дома за ограниченное время;
при отсутствии финансовой возможности соорудить дренажную систему в болотистом грунте для строительства дома.

От правильно выбранного вида основания зависит надежность и срок эксплуатации постройки

Винтовые сваи для дома имеют простую конструкцию и состоят из следующих элементов:

стальной трубы, воспринимающей осевую нагрузку от постройки;
рабочего наконечника, приваренного к концу трубы.

Постройка дома на винтовых сваях производится по определенному алгоритму. Последовательность действий:

Проведите исследование почвы.
Разработайте проектную документацию.
Определитесь с конструкцией и размерами элементов.
Рассчитайте количество опорных элементов.
Разметьте координаты расположения.
Подготовьте материалы, инструменты и оборудование.
Завинтите колонны в грунт.
Обрежьте трубы по общему уровню.
Приварите к трубам подпятники.
Смонтируйте ростверк.
Утеплите опорную конструкцию.
Стройте здание согласно проекту.

Оценим особенности технологии.

Благодаря этой технологии строительство можно вести на воде и неустойчивых грунтах

История появления

Широкое использование свайного фундамента стало возможным в начале 50-х гг. Развитие этой строительной технологии было обусловлено появлением оборудования для ввинчивания опор.

После многочисленных экспериментов в 1955 г. вышла научная работа ТУВС-55, подготовленная отечественными учеными и строителями.

В этом труде содержалось большое количество технических указаний по вопросам проектирования свайных фундаментов. С того времени эти разработки приняли в качестве стандартов.

Винтовые сваи широко используются для строительства оснований.

Нормы и правила, используемые в XXI в., несколько изменились, однако многие положения были заимствованы из ТУВС-55.

Виды используемых ростверков для свайных фундаментов

В зависимости от весогабаритных характеристик и назначения постройки для сооружения ростверков свайного фундамента могут применяться:

металлические балки;
деревянный брус;
монолитные железобетонные ленты.
Рисунок 17. Основные способы сооружения ростверка

В качестве обвязки свай при строительстве домов из бревна и бруса обычно выступает нижний венец сруба. Также деревянные балки для устройства ростверка используются при строительстве зданий по каркасной технологии.

Металлические балки из швеллеров тоже применяются для обвязки свайных фундаментов под деревянные дома.

Свайные основания с железобетонными ростверками подходят для строительства домо из любых материалов. Их ширина выбирается в зависимости от толщины будущих стен. Такие конструкции являются наиболее прочными и надежными, способны выдерживать и равномерно распределелять на сваи значительные нагрузки от строений.

Брус обрезной 200х200х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели – хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 23800 руб/м³Подробнее

Брус обрезной 150х150х6000 ГОСТ 1-й сорт СофриноБрус изготавливается из сосны и ели – хвойных пород с естественной влажностью 20-30%.

От 23800 руб/м³Подробнее

Свая железобетонная с центральным армированием Сц 4-30 (Рязанский завод ЖБИ №2)Сваи с центральным армированием Сц 4-30

От 5056 руб/штПодробнее

Свая железобетонная с каркасным армированием С 40.30-3.1 (Рязанский завод ЖБИ №2)Сваи с каркасным армированием С 40.30-3.1

От 6362 руб/штПодробнее

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.

Виды свай

Если рассматривать сваи для фундамента с точки зрения характеристик со стороны грунта, то можно выделить следующие виды опор: висячие и подпорные. Устойчивость стоек на висячих сваях своими руками создается посредством силы трения между грунтом и боковых частей стоек. Они не доходят своим краем до твердого основания почвы.

Подпорные сваи врезаются в устойчивый слой земли и делают основание для фундамента своими руками более прочным и надежным.

По технологии возведения различают забивные, буронабивные и винтовые сваи.

Забивные сваи

Забивные сваи погружаются в грунт с максимальным погружением Самыми прочными являются забивные стойки. При монтаже такие сваи вводят в грунт с максимальным усилием, которое они должны выдерживать до тех пор, пока не перестанут углубляться. Это будет обозначать, что штырь дошел до нужного слоя, который способен выдержать требуемую нагрузку.

В принципе нет особой важности в вопросе глубины и качественных характеристик грунта. Когда происходит забивание сваи, то почва вокруг нее и под ней становится более плотной, что обеспечивает хорошие опорные свойства

Когда происходит забивание сваи, то почва вокруг нее и под ней становится более плотной, что обеспечивает хорошие опорные свойства.

Винтовые сваи

Винтовые сваи вкручивают в почву как саморез Что такое винтовые сваи? Это конструкция, включающая в основу трубу из стали, внизу которой присутствуют винтовые лопасти. Внешне и по методу монтажа она напоминает огромный саморез, который закручивают в почву. Резьба винтовой сваи усиливает площадь давления и прекрасно удерживает ее в земле.

При должном старании сваи можно закрутить без применения спецтехники

Выдернуть такую стойку невозможно.

На верхней части стойки имеется два отверстия, с помощью которых она соединяется со специальным устройством для вкручивания в почву. Также можно делать свайно-винтовой фундамент своими руками без необходимости использования техники.

При подборе винтовых свай для своего строительства рекомендуется обращать внимание на сварной шов. От качества сварки резьбы зависит упорная способность всей стойки, т.к

при введении ее в землю может произойти повреждение или она вовсе может оторваться

От качества сварки резьбы зависит упорная способность всей стойки, т.к. при введении ее в землю может произойти повреждение или она вовсе может оторваться.

Как только свая установлена, можно приступать к ее заливке бетонным раствором.

Буронабивные сваи

Раствор заливается прямо в отверстие под сваи Для установки буронабивных стоек необходима предварительная подготовка скважин. При работе с твердым грунтом, который не осыпается, можно не делать опалубку и вливать бетонный раствор прямо в пробуренную яму.

В этом случае опалубка устанавливается только над уровнем почвы для возведения верхнего торца. Если же дело предстоит иметь с неустойчивым грунтом, то форма скважины фиксируется посредством асбестовой трубы

Арматура вставляется в отверстие сваи перед заливкой бетона

Буронабивные сваи по сравнению с забивными и винтовыми – наиболее подходящий вариант для свайного фундамента своими руками без использования специализированной техники.

Скважину можно вырыть с помощью ручного бура глубиной до нескольких метров.

Конечно, в современном мире инноваций имеются и механизированные устройства, например, мотобуры.

Дом на сваях винтовых – слабые стороны опор

Наряду с достоинствами, фундамент свайно-винтового типа имеет ряд недостатков:

постепенное разрушение опорных колонн в результате коррозии;
низкую нагрузочную способность на легких видах грунтов;
сложность завинчивания элементов в грунт с повышенным содержанием камня;
необходимость дополнительной антикоррозионной защиты рабочей поверхности;
невозможность оценить состояние закрученного в почву элемента;
проблематичность организации подвала в строении на винтовых колоннах;
необходимость выполнения работ по геодезическим исследованиям грунта;
уменьшенный до пяти десятков лет срок эксплуатации колонн;
привлечение проектировщиков для разработки рабочего проекта.

Рассчитываем количество опор

До начала проектирования следует выполнить геодезические изыскания, которые предусматривают:

отбор и анализ проб почвы;
определение глубины водоносных слоев.

Затем определяется нагрузочная способность. Для малответственных конструкции можно использовать табличные показатели нагрузочной способности для различных типоразмеров колонн.

Практически все виды свайных фундаментов рассчитаны на нагрузку от построек с малой этажностью

Рассмотрим примеры:

винтовая опора, выполненная на основе трубы диаметром 76 мм с диаметром рабочей части 200 мм, способна выдержать 1000 кг;
при увеличении диаметра трубы до 89 мм и размера спиральной части до 250 мм соответственно возрастает до 2000 кг расчетная нагрузка;
элемент на основе трубы диаметром 108 мм с диаметром рабочей части 300 мм обладает нагрузочной способностью, равной 250 кг.

Общий алгоритм расчета предусматривает выполнение следующих работ:

Определение массы строения. Она вычисляется путем перемножения объема стен на плотность стройматериала. К полученному значению следует прибавить массу кровли и элементов интерьера.
Расчет снеговой нагрузки. Для вычисления показателя необходимо площадь крыши строения умножить на нормативную величину снеговой нагрузки для конкретного региона.
Вычисление динамической нагрузки. Значение определяется путем перемножения площади основания на базовую величину, составляющую 350 кг на один квадратный метр поверхности.

Прочность и долговечность дома зависит от качества используемого материала

Дальнейший порядок действий:

Начертите план строения, распределив опоры в угловых зонах и под несущими конструкциями.
Разделите суммарную нагрузку на общее количество колонн и вычислите нагрузку на один элемент.
Выберите конструкцию применяемых опор, ориентируясь на их несущую способность с коэффициентом запаса 1,2.

При выполнении расчетов необходимо округлить все значения в сторону большей величины.

Фундамент на металлических винтовых сваях: надежность конструкции, схема проекта