Сваи винтовые представляют собой разновидность фундамента, который используется для передачи нагрузки от строения на глубже расположенные слои грунта. Они представляют собой металлические трубы с винтовыми лопастями на конце, которые ввинчиваются в землю, что позволяет избежать земляных работ и значительных затрат времени при монтаже.
Такой тип фундамента идеально подходит для сложных грунтовых условий и может использоваться как для жилых, так и для коммерческих объектов. Винтовые сваи обеспечивают надежность и устойчивость строения, минимизируя риск просадки и деформаций.
Свайно-винтовой фундамент: что это такое, плюсы и минусы
Развитие технологий в строительной сфере позволяет использовать все более эффективные методики, в том числе по сооружению фундаментов. Наиболее высокую популярность, особенно в стремительно разрастающемся частном секторе загородного строительства, приобрели свайно-винтовые основания. В нашей статье мы расскажем о винтовых сваях: что это, плюсы и минусы, назначение (где применяются), классификация видов, какие рекомендации дают специалисты.
Что такое винтовые сваи
Для постройки легких деревянных и каркасных домов владельцы загородных участков часто выбирают свайно-винтовой фундамент. Это связано с тем, что их можно быстро и недорого возвести буквально на любом грунте (даже при неровном рельефе). Главный элемент таких оснований — это винтовые сваи, сделанные из металлических труб.
Они состоят из ствола и острого наконечника с приваренной к нему лопастью. В верхней части ствола есть 2 монтажных отверстия. При изготовлении трубы используют высокопрочную сталь Ст-20, для защиты от коррозии применяют специальные покрытия (эпоксидная краска или цинк).
Установку выполняют руками (силами 2-3 человек с помощью рычага, продетого в технологические отверстия для), сваекрутом или с привлечением спецтехники (мини-экскаватор ускоряет работы в 2 раза). Чтобы стальные опоры не выдавило их закручивают до плотного слоя (обязательно должна зайти лопасть) и обязательно ниже точки промерзания.
При этом почва вокруг уплотняется, а лопасть становится стабилизирующим положение конструкции элементом. Когда столбы установлены, их подрезают на одном уровне по высоте, создавая идеальную горизонтальную плоскость. Затем верхушки соединяют обвязкой: самый популярный способ — деревом (доски, брус), но можно сделать и металлический ростверк (швеллер, двутавр). При высоте основания более 50 см (при строительстве на склоне) его необходимо обвязывать уголком в укосину, при совсем высоком цоколе — крест-накрест.
Виды винтовых свай для фундамента
По конструкционному исполнению изделия делят на несколько типов.
Широколопастные
Диаметр лопасти в 1-1,5 витка может превосходить Ø ствола в 1,5 раза и более. Благодаря этому конструкция получает максимальную площадь опирания. Изделия такой конструкции используются при установке на глинистых грунтах, супесях и суглинках. Это самый популярный вариант изделий, используемый в частном строительстве.
Многолопастные (двухлопастные)
Строение моделей, как и у широколопастных, но к стволу приваривают не одну, а две лопасти. Это придает таким СВС высокое сопротивление к выдергиванию и устойчивость к осадке, повышает их несущую способность. Они пригодны для монтажа на низкоплотных, насыщенных влагой участках, с угрозой подвижек почвы, используются при погружении ствола на 3 м и более.
Шурупные (саморезные)
Шприцевидные
Для создания этой модели наконечник стальной опоры делают открытым, а нижний срез выполняют по диагонали — аналогично медицинскому шприцу. Такая конструкция идеально подходит для легких сооружений (теплицы, заборы, навесы), поскольку имеет невысокую стоимость за счет простоты изготовления и легко закручивается в землю.
Для вечномерзлых грунтов
Особенности этого типа винтовых свай позволяют им легко погружаться в вечномерзлые или периодически оттаивающие грунты. При узкой многовитковой лопасти наконечник у них также открыт, но нижний край — зубчатый, что помогает монтажу в участки с промерзанием.
Помимо этого, металлические сваи могут иметь:
- Сварной наконечник. Изготавливается из тела трубы-ствола вырезанием на конце «короны» с последующим свариванием лепестков. Поверх приваривают заранее вырезанную и изогнутую лопасть. Этот вариант имеет доступную стоимость и достаточную прочность, поэтому почти всегда применяется в частных проектах.
- Литой наконечник. Достоинство данной конструкции — усиленные характеристики надежности, поскольку такой элемент отливается из металла в специальной форме. Может изготавливаться только в заводских условиях, имеет более дорогую цену. Используется для земли повышенной плотности, со скалистыми или гравелистыми вкраплениями, строительным мусором.
По виду антикоррозийного покрытия столбы делятся на оцинкованные и покрытые эпоксидной грунт-эмалью. Цинкование может быть горячим или холодным. Горячее — самый надежный способ, выполняется погружением изделий в ванну с расплавленным цинком. При этом на металле образуется защитная пленка внутри и снаружи опоры, которая самовосстанавливается со скоростью 2 мм в год.
Холодный метод — это нанесение цинкосодержащего состава ручным способом (распыление или кисть). Эпоксидная эмаль — менее затратный вариант, но с высокой надежностью и популярностью, применяемый при производстве большинства моделей.
Область применения
Свайно-винтовые фундаменты можно одинаково просто возводить для небольших и массивных сооружений, для чего нужны столбы разных типоразмеров. Их несущая способность зависит от диаметра, на который и ориентируются при выборе подходящих стальных опор:
- Ø 57 мм (несущая способность 1,2 т) — используются при под легкие сеточные ограды, виноградные шпалеры, теплицы, лестницы, дорожки, другие не парусные или ненагруженные конструкции.
- Ø 76 мм (1,5 т) — применяются при строительстве заборов из штакетника или профлиста, навесов, помостов, бытовок.
- Ø 89 мм (2,5 т) — устанавливаются под летние каркасные домики, одноэтажные хозпостройки, бани, гаражи, сараи, веранды, ангары.
- Ø 108 мм (3 т) — из них создаются фундаменты под строения из бревна, бруса, под каркасные двухэтажные дома, откатные или распашные ворота, опоры освещения, пирсы.
- Ø 133 мм (5 т) — используются при возведении двухэтажных домов или с мансардой из пено или газоблоков, складские сооружения.
- Ø 159 мм (8 т) — устанавливаются при строительстве небольших коммерческих объектов, при прокладке трубопроводов, линий электропередачи.
- Ø 219 мм (12 т) — применяются для сооружения фундаментов под промышленные постройки из любых материалов: подстанции, эстакады, вышки сотовой связи.
- Ø 325 мм (15 т) — пригодны для создания оснований под наиболее габаритные и массивные объекты: мосты автомобильные и пешеходные, пристани, рекламные баннеры, кран-балки.
Монтаж крупных СВС (Ø 133-325 мм) выполняется исключительно спецтехникой (ямобур).
Винтовые сваи за и против
Как и любая методика, свайно-винтовая технология имеет свои преимущества и недостатки.
Плюсы
В пользу применения данного способа строительства оснований говорят следующие факторы:
- Использование технологии возможно на самых проблемных участках: со слабонесущими и водонасыщенными грунтами, при наличии скалистых или гравийных вкраплений, на территориях вечной мерзлоты. Погружение идет до плотных слоев почвы ниже уровня промерзания, поэтому сваи не выталкиваются морозным пучением и при правильном монтаже обретают высокую устойчивость.
- Скорость сооружения свайно-винтового фундамента — 1 день (для крупных объектов — не более 2-3), в отличие от строительства ж/б конструкций, когда нужны недели для высыхания и набора прочности. Конкретный срок зависит от количества столбов, их размера и длины (для крупных нужна спецтехника), характеристик почвы (на воде или склоне потребуется больше времени).
- Работы можно проводить в любое время года, в том числе в морозы (технология не предполагает использование воды). Для сооружения пристани или причала минусовые температуры дают преимущество — столбы закручивают прямо через лед, который служит опорой.
- Долговечность такого основания достигает 80 лет и выше. Но это реально, если установка проведена правильно и использованы стальные опоры заводского выпуска — из прочной стали, с качественными сварными швами и стойким антикоррозийным покрытием.
- Цена на свайно-винтовой фундамент ниже, чем на материалы для ж/б оснований, поэтому затраты на установку снизятся на 30-50%.
Простота выполнения, отсутствие масштабных земляных работ и (при небольших размерах постройки) необходимости применения крупной спецтехники позволяют выполнять работы даже без привлечения профессионалов — установка возможно силами небольшой бригады в 2-3 человека.
Минусы
Основным доводом «против» является подверженность металла коррозии, однако с ней легко справляется качественная заводская защита (горячее цинкование или эпоксидные покрытия). Ее наносят только после тщательной аппаратной зачистки металла для усиления адгезии.
Вторым по значимости отрицательным критерием технологии считается невозможность монтажа в массивные горные породы (скалистые).
Полезные рекомендации
Для создания надежного фунжамента специалисты советуют обратить внимание на несколько ключевых моментов, которые помогут избежать проблем:
- Перед началом работ провести исследование грунта и рельефа, выбирать длину столбов на основании полученных данных. Если не докрутить столбы до несущего пласта их будет выдавливать при морозах.
- Для выбора подходящих свай под определенный проект ориентироваться на их несущую способность, которая зависит не только от ее характеристик, но и от свойств почвы. Под массивные объекты брать крупные диаметры, которые могут выдержать большие нагрузки, под легкие и мелкие — СВС небольших типоразмеров.
- Осуществлять закручивание опор строго по вертикали (отклонение не более 2°).
- Нельзя регулировать высоту ствола вывинчиванием.
- При определении шага установки делать выбор в пользу меньшего значения — это повысит надежность свайного фундамента.
Эксперты рекомендуют при возможности пользоваться услугами профессионалов и приобретать металлические столбы исключительно на крупном производстве, где контроль качества проводится на каждом этапе. А окончательная проверка включает ряд показателей: испытания на прочность, точность сварки, тестирование стойкости и целостности антикоррозийного покрытия
Видео описание
Для каких домов и построек подходит свайно-винтовой фундамент?
Фундамент на винтовых сваях — это возможность быстро возвести дом на участке со сложным рельефом или грунтом в рамках небольшого бюджета. Разница в затратах в сравнении с ленточным фундаментом может достигать 20%, а в случае с монолитной плитой доходить до 50%. О том, какие дома и постройки можно ставить на свайное основание, рассказывает Илья Поляков, руководитель направления категории «Стройка» магазина «Леруа Мерлен».
Что представляют собой винтовые сваи?
Винтовые сваи — полые стальные столбы, оснащенные спиральной лопастью и наконечником. Лопасть выполняет роль резьбы, с помощью которой сваи завинчивают в грунт. От коррозии стальной ствол и винтовую лопасть сваи защищает прочное покрытие из полиуретановой эмали.
Винтовые сваи различают по диаметру, длине и несущей способности. В ассортименте гипермаркетов товаров для ремонта и строительства можно найти винтовые сваи диаметром от 51 до 108 мм. В частном строительстве обычно используют ограниченный набор свай с диаметром ствола от 57 до 76 мм и с винтовой лопастью шириной от 20 до 30 см.
Виды винтовых свай⠀
В продаже можно встретить сваи двух видов: лопастные и конусно-спиральные. Разница между ними в конструкции лопасти и назначении.
Ствол винтовой и лопастной сваи выполнен из цельнотянутой стальной трубы.
К стволу лопастной сваи приварена спиральная лопасть с одним или несколькими витками. На ствол некоторых моделей свай выше наконечника крепят вторую лопасть для повышения устойчивости.
К стволу винтовой сваи присоединен кованый наконечник. На него нанесена спиральная навивка, придающая свае свойства самореза.
Лопастные сваи нашли более широкое применение благодаря универсальности в условиях российских грунтов. Широкая лопасть обеспечивает надежную фиксацию в грунтах с низкой несущей способностью — пластах глины или песка. Показанием к использованию лопастных свай является расположение грунтовых вод близко к поверхности.
Конусно-спиральные сваи используют в более плотных грунтах, в том числе на каменистых и мерзлых. Узкая многовитковая навивка упрощает монтаж в сложных условиях.
- Как превратить чердак в уютное жилое пространство
- Винтовые сваи: прочная основа для вашего дома
- Забор как новый: идеи для обновления старой конструкции
- Домик на дереве: как построить игровое пространство для детей своими руками
Простота монтажа и возможность продолжать работы по проекту в любой сезон
Возведение фундамента из железобетона (за исключением забивных свай) рекомендуется проводить при среднесуточной температуре выше нуля. В зимнее время для монтажа стоит принимать меры по обогреву грунта и модифицировать свойства раствора специализированными добавками.
Одно из преимуществ свайно-винтового фундамента перед основаниями из железобетона состоит в технологической возможности монтировать основание зимой без обогрева грунта.
Возможность компенсировать перепад высот на участке с рельефом
Еще одно важное преимущество винтовых свай в сравнении с фундаментом из железобетона в том, что для создания свайного основания не требуются земляные работы.
Это преимущество становится еще более заметным в случае, если дом строится на площадке, расположенной на склоне. Для фундамента из железобетона объем предварительных земляных работ по созданию котлована увеличивается пропорционально росту угла уклона.
Монтаж свайного фундамента позволяет компенсировать перепад высот без земляных работ. Сваи, установленные на верхней части участка, подрезают до минимальной длины, в то время как опоры, расположенные в нижней части участка, наращивают. Технология позволяет создать плоское основание для будущего дома на участке с перепадом высот до 45%.
Какие дома и постройки можно возводить на свайно-винтовом фундаменте
Свайное основание универсально и позволяет возводить любые типы построек и сооружений. Сваи разного диаметра используют для постройки домов из разных материалов, беседок, гаражей, заборов, столбов освещения, террас, хозяйственных построек разного назначения.
Единственным ограничением является несущая способность свай. Стальные столбы могут нести меньшую нагрузку в сравнении с железобетонными. Если стальная свая диаметром 108 мм способна выдерживать до 7 тонн, то железобетонная с минимальным сечением выдерживает до 20 тонн. Точную информацию по предельной нагрузке можно получить из спецификаций производителя.
Строители рекомендуют выбирать винтовые сваи для возведения домов и построек по каркасной технологии, из древесины, пено- и газобетона, SIP-панелей.
При проектировании свайного фундамента для дома одного из перечисленных типов необходимо ознакомиться с нормами, приведенными в СНиП 2.02.03-85 «Свайные фундаменты». В документе приведены данные по нагрузке на одну сваю в разных типах грунта. Перед проектированием необходимо провести на площадке комплексное исследование грунта под строительство. В зависимости от результатов экспертизы количество и шаг установки свай может потребовать корректировки в соответствии с нормами СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений».
Рассчитать вес будущей постройки позволяют данные по массе каждого вида строительного материала. Информацию можно узнать из характеристик материала, предоставленных производителем.
Минимальное воздействие на ландшафтный дизайн и окружающую среду
Благодаря отсутствию земляных работ, монтаж винтовых свай минимально влияет на ландшафт.
Винтовые сваи диаметром до 57 мм можно монтировать вручную. Монтаж свай большего диаметра производят с помощью мини-экскаватора со стрелой, адаптированной для работы с различным навесным оборудованием, или мобильной установки с бензиновым или дизельным приводом (сваекрут). Использование малогабаритной техники позволяет не вырубать деревья для проезда экскаватора и не демонтировать забор на участке. После окончания работ не нужно вывозить с участка грунт и восстанавливать плодородный слой.
Инструменты для монтажа вручную
Основное приспособление для закручивания опор — вороток. Его диаметр должен совпадать с сечением свай. Также потребуется лопата, лом, строительный уровень, рычаг для завинчивания свай воротком, УШМ для срезания верхней части опор, сварочный инвертор для крепления оголовков.
