Монтаж винтового фундамента: алгоритм действий и особенности

Особенности винтового фундамента на сваях

По своей конструкции винтовые сваи выполнены в виде стальных труб с толстыми стенами. В основании у них есть резьбовой винт, чтобы элементы можно было легко ввинтить в почву. Происходит это следующим образом: спиральные лопасти уплотняют грунт, за счет чего сваи надежно фиксируются в земле. Специалисты советуют залить внутреннюю полость труб бетонным раствором после монтажа винтового фундамента.

Размеры и нагрузка

Габариты свайных опор чаще всего бывают следующие:

• диаметр – 100–300 мм;
• длина – до 2 500 мм.

Один свайный элемент рассчитан на нагрузку от 4 до 8 тонн, все зависит от диаметра. При монтаже винтового фундамента важно ввинчивать опоры ниже, чем уровень промерзания почвы. Это значит, что выбирать длину элементов необходимо с учетом специфики участка, на котором будет располагаться дом.

Наращивание свай

Благодаря конструктивным особенностям монтаж винтового фундамента можно осуществлять с наращиванием элементов. Такая необходимость возникает, когда стандартная длина изделий слишком маленькая для достижения нужного уровня. К примеру, когда коттедж планируется возвести на склоне и перепады высот при этом более 250 см.

Чтобы нарастить элемент, потребуется сварка: две сваи стыкуют друг с другом, насаживая отрезок трубы большего диаметра, затем ее приваривают к нижней и верхней опоре.

После того как сваи будут залиты бетонной смесью, верхнюю часть элементов нужно перекрыть стальным оголовком, другое название которого «пятка», ее также приваривают к металлической трубе.

Срок эксплуатации винтовых свай

По гарантии срок эксплуатации винтового основания для коттеджа составляет 50 лет, такой ресурс указывают в каждой компании, занимающейся строительством загородных домов.

Однако в реальности фундамент этого типа может прослужить намного больше лет. Главное, чтобы эксплуатационные условия были подходящие, также важно использовать специальный состав против коррозии, чтобы защитить сваи от разрушения.

Преимущества и недостатки винтового фундамента

Главное достоинство винтового фундамента состоит в том, что такое основание получится обустроить в сжатые сроки. Кроме того, материальные расходы будут намного меньше, особенно если сравнивать с другими видами оснований: ленточным и плитным. Несущая способность свайных опор достаточно высока, но не рекомендуется возводить на такой конструкции массивные многоэтажные дома, к примеру кирпичные.

Какие еще достоинства есть у винтовых свай:

• Количество земляных работ сведено к минимуму, с монтажом винтового фундамента справится даже новичок.
• Можно продолжить строительство дома сразу же после монтажа свайных опор.
• Получится модернизировать основание, к примеру расширить строение во время его эксплуатации, для этого просто устанавливаются дополнительные свайные опоры.
• Не имеет значения, какой УГВ.
• Основание не разрушится из-за морозного пучения грунта.
• Подполье будет хорошо вентилироваться, поэтому такой фундамент – оптимальное решение, если дом будет из древесины.
• Долгий эксплуатационный период. Если сваи из металла будут высококачественные, при этом их обработают защитным составом против коррозии, то коттедж простоит более полувека.
• Можно монтировать сваи самостоятельно, не нанимая строительную технику.

Несмотря на преимущества, у винтовых опор есть и недостатки:

• Из-за особенностей конструкции не получится обустроить подвал либо цоколь.
• Придется использовать утеплитель для подполья, а это дополнительные денежные расходы.
• Проблематично, а порой невозможно установить сваи на каменистой или скалистой почве.
• Металлические сваи подвержены образованию ржавчины. Не стоит выбирать такой тип основания, если рядом с участком есть источники блуждающих токов: электроподстанции, электрифицированные железные дороги, вышки сотовой связи.

Виды свай для монтажа винтового фундамента

Винтовые опоры могут быть следующих видов:

• Сварные.
• Литые.

Отличаются они тем, что имеют разную конструкцию наконечника. Данный элемент выполняет важную функцию, он принимает на себя нагрузку при погружении.

От того, насколько качественный будет наконечник, зависит поведение сваи при возникновении техногенных либо природных препятствий, которые не являются твердым слоем почвы.

Прочность сварных наконечников меньше, если они встретятся с обломками скальных пород, то могут испортиться и выйдут из строя.

Прочность литого наконечника достаточно большая, он способен пройти через плотные препятствия, разрушая их и сохраняя сваю в работоспособном состоянии.

Также есть отличия в зависимости от количества лопастей.

К примеру, в продаже можно найти свайные опоры следующих видов:

• Однолопастные.
• Многолопастные.

У однолопастных свай есть единственная спиралеобразная лопасть, которая обеспечивает поступательное движение при монтаже элемента. Такие опоры используются, когда почва на участке мягкая и однородная, в ней нет твердых либо скальных включений.

По сравнению с многолопастными изделиями у таких свай несущая способность ниже. Первые намного более устойчивые и прочно соединяются с почвой. За счет множества опорных узлов удается использовать элементы с меньшим диаметром ствола. Устанавливаются они намного легче, при этом обеспечивается целостность основания.

Многолопастные сваи вместе с литым наконечником – идеальное решение, когда на участке плотный грунт либо нужно построить дом в зоне вечной мерзлоты, если в почве много техногенных включений./p>

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные.

Неоцинкованные изделия не имеют никакой защиты от пагубного воздействия воды, находящейся в земле. Конечно, такие сваи покрыты краской, однако она сходит при монтаже.

Также необходимо понимать, что свайные опоры подвержены электрохимической коррозии, а также негативному воздействию блуждающих токов, обнаружить которые достаточно проблематично.

Выбор свай для винтового фундамента с учетом особенностей грунта

Чтобы подобрать свайные опоры подходящей марки и нужной длины, следует учитывать специфику почвы на участке.

Как только вы выберете тип свай, к примеру много- либо однолопастные, определите длину и тип наконечника, следует рассчитать сечение ствола. Для этого нужно вычислить несущую способность опоры.

При строительстве загородных коттеджей чаще всего используют сваи небольшого диаметра:

• ВС-57.
• ВС-76.
• ВС-89.
• ВС-108.

Монтаж винтового фундамента из опор с большим диаметром достаточно сложно выполнить. По этой причине такие изделия не применяются для возведения загородных домов.

Чтобы монтировать винтовые свайные опоры, их нужно погрузить достаточно глубоко. Только в этом случае на них не будут воздействовать вертикальные нагрузки морозного пучения. Боковые воздействия за счет небольшой площади контакта не оказывают пагубного влияния на фундамент.

Чтобы понять, подходит ли почва на участке для монтажа винтового фундамента, необходимо оценить механические характеристики грунта.

Оптимальный вариант, если почва на стройплощадке будет следующего вида:Оптимальный вариант, если почва на стройплощадке будет следующего вида:

• Песчаная.
• Супесь.

Также подходят:

• Суглинки.
• Глинистые почвы.

Не стоит возводить дом на сваях на скальных либо скально-обломочных грунтах. Также не подходят для установки свай биогенные типы почв: торфяники, рыхлые просадочные грунты.

Необходимо взвесить все плюсы и минусы, прежде чем решиться на монтаж винтового фундамента, если участок сильно обводнен, при этом УГВ резко меняется во время паводков.

В таких ситуациях следует выполнить тестовое бурение, максимально увеличив глубину погружения.

Определение длины и диаметра сваи

Когда вы собираетесь заняться монтажом винтового фундамента, необходимо выбрать длину элемента и диаметр. Если правильно рассчитаны характеристики свай, основание получится надежным, с высокой несущей способностью.

То, какая будет нагрузочная способность опор со спиральной рабочей частью, зависит от площади контакта. Также нужно учитывать следующие характеристики:

• длина винтовой навивки и всего элемента;
• внешний диаметр спиральной ленты.

Величина площади контакта также влияет на нагрузочную способность свай со спиральной рабочей частью.

Чтобы подобрать подходящие габариты рабочей части винтовых свай, нужно учитывать следующие нюансы:

• особенности грунта на участке;
• глубину промерзания почвы;
• наличие минеральных примесей в земле;
• глубину расположения плотных пластов;
• сопротивление почвы при монтаже винтового фундамента;
• вес будущего дома.

То, какая будет длина изделий, зависит от эксплуатационных условий:

• элементы 100–120 см подходят для южных регионов;
• в средней полосе России можно использовать изделия длиной 150 см;
• свайные опоры длиннее 200 см подходят для севера.

Чтобы определить диаметр винтовой навивки, нужно учитывать действующую на опору нагрузку, передающуюся от строения:

• чтобы сделать облегченный фундамент либо ограждения, подойдут сваи с наружным диаметром ленты 5–8 см;
• для каркасных домов либо коттеджей из древесины потребуются лопастные опоры диаметром 9–9,5 см;
• если же строение будет массивным, необходимо приобрести усиленные свайные опоры с диаметром витка от 10 см и более.

Нагрузка на свайное основание увеличивается пропорционально наружному диаметру спиральной навивки:

• спирально-винтовая свая с диаметром несущей трубы 7,6 см и внешним размером витка 20 см выдержит до 1 т нагрузки;
• если увеличить диаметр ствола до 9 см, а диаметр винтовой ленты до 25 см, нагрузочная способность станет в два раза больше и составит 2 тонны;
• если изделие имеет сечение 10,8 см, а диаметр спирали составляет 30 см, фундамент выдержит нагрузку 2,5 тонны.

Также свайные опоры могут быть усиленные, их используют при обустройстве оснований под большие коттеджи. Такой элемент рассчитан на нагрузку более 3 тонн.

Монтаж винтового фундамента своими руками

Если вы решили возвести коттедж на свайном винтовом фундаменте, необходимо определить нагрузку, которую сваи способны выдержать. Также придется изучить технологию монтажа такого основания.

Если вы возводите ленточный фундамент, алгоритм действий будет следующим:

• Определяем несущую способность свай.
• Размечаем участок под основание будущего дома.
• Выбираем место, где будут завинчиваться опоры.
• Выполняем подготовку к погружению свай.
• Покупаем сваи в необходимом количестве.
• Наносим на изделия специальный состав, защищающий их от ржавчины.
• Бурим направляющие скважины под сваи.
• Осуществляем монтаж винтового фундамента.
• Следим за тем, чтобы оголовки были расположены в одной плоскости.
• Заливаем бетон в полости металлических труб.

Далее подробно описана специфика проведения основных этапов.

Расчет несущей способности винтовых опор

Чтобы определить несущую способность винтовой сваи, следует рассчитать величину усилий, которые конструкция передает на опоры. Прежде всего узнаем суммарную величину нагрузки, передаваемую домом на основание.

Чтобы рассчитать все правильно, действуйте следующим образом:

• Узнайте общий вес дома. Для этого нужно умножить объем стен коробки на удельный вес стройматериалов. Затем к полученному значению следует прибавить вес крыши, мебели, которая будет в доме, бытовой техники.
• Определите нагрузку, передаваемую на кровлю снежной массой. Для этого умножаем площадь крыши на среднегодовое количество снега.

Помимо вышеуказанных параметров, придется учесть также динамическую и ветровую нагрузку. Если сложить все нагрузки, то вы получите величину усилия, которое действует на основание дома. Прежде всего следует сделать план строения, разместив свайные опоры по углам, под несущими стенами.

Для выполнения последующих расчетов действуйте следующим образом:

• Выясните усилие, оказываемое на одну сваю, для этого нужно разделить нагрузку на количество свайных опор.
• Затем нужно умножить полученное число на нагрузочный коэффициент запаса, он составляет 1,2.
• Выберите свайную опору подходящих габаритов и конструкции, учитывая нагрузочную способность.

Выполняя расчеты, учитывайте нагрузочную способность почвы. В зависимости от грунта этот показатель может равнять от 3 до 6 кг на квадратный сантиметр площади спиральной ленты.

Выполнение планировки под фундамент своими силами

Перед монтажом винтового фундамента необходимо разметить участок, учитывая проект дома. Чтобы выполнить разметку, приготовьте:

• колышки из древесины либо арматуру из стали;
• бечевку либо леску из капрона.

Чтобы определить координаты расположения свай, выполните ряд шагов:

• Забейте угловые колышки.
• Натяните шнур между ними.
• Убедитесь, что разметка выполнена правильно.
• Перенесите с плана координаты свай.

Погружение винтовых опор в грунт осуществляется различными способами:

• при помощи ручных инструментов. Их крепят за оголовки свайных опор, усилие передается через рычаг. Также можно приобрести готовое приспособление или же воспользоваться самодельным;
• с использованием спецоборудования на колесах. Промышленная технология монтажа винтового фундамента заключается в том, что удается установить большое количество элементов в сжатые сроки.

Если вам необходимо обустроить винтовой фундамент для загородного коттеджа, рекомендуется воспользоваться первым методом.

Приобретенные сваи под ленточный фундамент следует подготовить к погружению в почву.

Для этого необходимо провести антикоррозионную обработку:

• на опоры наносим мастику на основе битума. Данное покрытие показывает низкую эффективность, оно подходит для хозпостроек;
• лучше приобрести сваи, поверхность которых оцинкована по методу гальваники либо по технологии холодного покрытия, цинковое покрытие предотвратит образование ржавчины.

Применив битумную мастику на оцинкованных сваях, а также используя специальную защитную пленку, вы сможете увеличить срок эксплуатации вашего дома.

Монтаж винтового фундамента получится выполнить своими руками, с этой работой справится даже новичок.

Монтаж винтовых свай своими руками осуществляется по определенному алгоритму.

Прежде всего нужно пробурить скважины под сваи, ориентируясь на разметку. Диаметр скважин должен быть меньше, чем внешний диаметр винтовой навивки.

Закручивать элементы можно ручным либо механизированным способом. Для этого потребуется монтировка, на которую насажена труба. Также можно использовать специнструмент. Важно следить, чтобы опоры вкручивались строго вертикально.

Завершив погружение опор в почву, приступают к завершающим мероприятиям.

Последний шаг монтажа винтового фундамента:

• Размечаем оголовки опоры нивелиром, они должны находиться на одном уровне.
• Удаляем при помощи болгарки выступающие части свай.
• Заливаем бетон в полости металлических свай.

Заливка бетоном необходима, чтобы увеличить нагрузочную способность фундамента, исключить образование ржавчины на металлических элементах.

Чтобы не допустить ошибку, придерживайтесь рекомендаций специалистов:

• используйте только сваи заводского производства;
• нанесите антикоррозийное покрытие на опоры;
• следите за тем, чтобы сваи были установлены вертикально;
• приварите швеллеры к оголовкам свай, чтобы увеличить их прочность.

Если свая сместится от вертикальной оси, следует выкрутить ее, после чего заново установить. Зная технологию строительства, вы сможете осуществить монтаж винтового фундамента, даже если никогда не выполняли подобную работу. Главное правильно все рассчитать, не допускать ошибок при установке элементов. Тогда винтовое основание прослужит в течение многих лет, а значит, коттедж также будет устойчивым и не разрушится.