Винтовой фундамент — конструкция, расчет и поэтапное сооружение

11-10-2014

7127

Винтовой фундамент — конструкция, расчет и поэтапное сооружение

Сравнительно недавно в сфере частного строительства на просторах России появилась новая технология возведения фундаментов – свайно-винтовая. На самом деле она существует уже более 100 лет и успешно применяется в промышленной и военной отрасли. Ее основатель – предприимчивый английский архитектор Александр Митчел, который в 1838 году предложил не вбивать подпоры, а вкручивать, предварительно оснастив их острыми наконечниками с резьбой. Причем винтовой фундамент можно даже демонтировать в случае необходимости и перенести его на другое место. С помощью свай стали строиться маяки, столбы и любое другое крепкое основание, в итоге прекрасно справляющееся с «проблемными» грунтами. Постепенно свайно-винтовая технология возведения фундамента стала применяться за границей для частного строительства и, наконец, хорошо зарекомендовала себя и в отечественных регионах.

Дом на свайном фундаменте

Дом на свайном фундаменте отлично подойдет для проблемных грунтовых поверхностей.

Обустройство свайно-винтового фундамента не требует затратной по времени и средствам работы в самой земле. Ведь свая легко сама пробивает себе путь в грунте и быстро достигает расчетной глубины. Причем столбы можно даже закручивать вручную, без специальной автоматической установки. Также не нужны и другие работы, такие, как расчистка и выравнивание участка, срезание слишком мягкого слоя грунта, гидроизоляция фундамента своими руками. Грамотно производя расчет фундамента на сваях, можно строить дом на поверхности любой сложности, не затрачивая ни минуты времени на исправление ее природного рельефа. Ведь такой металлический каркас прекрасно противостоит боковым нагрузкам и как бы «не замечает» нестабильности самых верхних шаров почвы.

Конструкция винтовых свай

Конструкция винтовой сваи

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.

Виды свайного фундамента

Современный свайный фундамент состоит из отдельных свай, соединенных сверху бетонной балкой или же плитой – ростверком. Сваи в своем основании могут быть железобетонными, стальными, бетонными, винтовыми или деревянными. Главное преимущество такого фундамента – сваи могут быть ввинчены в землю абсолютно на любую глубину. Но сам свайный фундамент может быть свайно-винтовым, свайно-ростверковым и свайно-ленточным.

Свайно-винтовой фундамент

Свайно-винтовой фундамент

Свайно-винтовой фундамент может быть установлен в регионах постоянно промерзания грунта.

Сегодня фундамент на винтовых сваях – идеальный вариант для тех регионов, где земляные работы из-за глубокого промерзания грунта практически невозможно проводить. Ведь ход работ по монтажу такого фундамента никогда не зависит ни от температуры окружающей среды, ни от погодных условий. Не становится препятствием для винтового фундамента и болото – таким способом строятся даже озерные домики, которые расположены прямо в воде. По сути, единственные неподвластные винтовому фундаменту типы почвы – это скальные породы, которые, в принципе, сами по себе уже – прекрасная природная подложка под здание.

На сегодняшний день, свайно-винтовой фундамент отзывы имеет только положительные. И это благодаря тому, что возводить такой фундамент можно достаточно быстро и даже своими руками. Он идеально подходит для быстрой постройки веранд, гаражей и бань, а монтаж его можно смело проводить в любую погоду, даже зимой.

Свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент

Свайно-ростверковый фундамент.

Более устойчивым сделать свайно винтовой фундамент помогает ростверк – особая перемычка, в которой достаточно жестко соединены между собой наземные столбцы, которые как раз и образуют своеобразную «подставку» под здание. А точки соединения свай с самим ростверком называются узлами фундамента. Сегодня различают фундамент с монолитным ростверком, который заливают прямо на стройплощадке из армированного бетона с помощью съемной опалубки, и фундамент свайно ростверковый со сборной «перемычкой», где для формирования ростверка используют специальные готовые деревянные и железобетонные перемычки, скрепленные между собой на вершине свай.

Благодаря ростверку сваи объединены, а нагрузка на них равномерна. Существуют сборные, монолитные и сборно-монолитные ростверки, высокие и низкие. Низкий ростверк принято располагать ниже поверхности грунта и он, таким образом, передает частично вертикальное давление на грунт, а высокий ростверк – на сами сваи. К слову, свайный фундамент с монолитным ростверком считается наиболее надежным для строительства частного дома.

Свайно-ленточный фундамент

Но сегодня достаточно распространен и фундамент, называемый свайно-ленточным – комбинация из подземных свай, которые упираются в малозаглубленную ленточную «основу». Благодаря сваям ленточный фундамент, таким образом, перестает оседать и стабилизируется на водонасыщенном грунте. Точно также совмещают нередко и плитную «основу», устанавливая под нее уходящие вглубь ребра-сваи.

Свайно-ленточный фундамент

Свайно-ленточный фундамент.


Технология и особенности возведения

На слабых грунтах предпочтительнее использовать именно винтовой фундамент, а не ленточный. Ведь в грунт, насыщенный грунтовыми водами, ввинтить сваи намного легче. Главное, перед началом строительства произвести подробный анализ почвы выбранного участка, чтобы определить необходимую глубину погружения свай. А от их типа уже выбирать технику, с помощью которой и будет производиться установка винтового фундамента: вдавливание, вибропогружение, завинчивание или забивка свай. Также в зависимости от величины и вида нагрузки, которая планируется оказываться на фундамент, сваи располагают:

  • рядами, где будут стеновые конструкции;
  • кустами под колонны;
  • если здание будет строиться с малой площадью;
  • по одной для отдельных опор.

Если на винтовой фундамент оказывают действия солидные горизонтальные силы, то применять нужно именно наклонные сваи. Кроме того, любому фундаменту свойственно со временем оседать, а свайный оседает только на один-три сантиметра – такая глубина усадки считается действительно незначительной. Но для избежание неприятностей в дальнейшем лучше проводить грамотный и точный расчет, оценивая прочность материала свай и ростверков, рассчитывая несущую способность грунта и определяя несущую способность основания самого фундамента на сваях. Но при всех этих расчетах нужно в первую очередь ориентироваться на нагрузку будущего дома, к которой придется прибавить еще 20%  в случае учета крановых нагрузок и силы ветра. Во-вторых, важно заранее определить несущую способность сваи – допустимую на нее нагрузку. И, наконец, важно принимать к сведению климатические особенности выбранного региона.

Расчет свайного фундамента

Для расчета свайно винтового фундамента нужно брать во внимание:

  1. Тип почвы и ее свойства.
  2. Сезонные нагрузки (снег, например).
  3. Уровень залегания грунтовых вод.
  4. Глубина промерзания почвы.
  5. Ветровая и динамическая нагрузка.
  6. Сезонные колебания грунтовых вод.
  7. Вес будущей постройки.
  8. Запас на подрезку во время выравнивания свай – около 20 см.
Свая в почве

Свая в почве.

Устанавливать сваи нужно в твердый слой почвы, который должен находиться ниже уровня промерзания грунта. Только так фундаменту не будут страшны силы пучения почвы. Поэтому «безопасная» глубина, где находится более-менее стабильный пласт земли, определяется достаточно четко с помощью изыскательных работ на самом участке. Лучше всего за такими расчетами обращаться к специалисту, который потом и подскажет точное количество столбов и их необходимые технические характеристики. Большинство крупных строительных фирм сегодня предлагают такую услугу бесплатно.

А вообще подбирать количество свай нужно в зависимости от габаритов будущего здания. Все сваи должны будут равномерно распределяться под основанием дома с одинаковым шагом по 1,5-3 м и непременно подпирать узлы внутренних стен и углы. Габариты наземной части свай зависят от высоты цоколя – чаще всего около 40-60 см. Сама щель может остаться открытой или же закрыться фальшивым цоколем с отдухами.

Подробное строительство по этапам

Свайная технология возведения на сегодняшний день решила такие проблемы, как строительство бань и домов в таких районах, которые отличаются высоким уровнем грунтовых вод и непредвиденностью инженерно-геологических условий. Кроме того, винтовой фундамент идеален для строительства в котлованах, на склонах, в зимних условиях и на месте старых, уже непригодных фундаментов.

Мы предлагаем вам посмотреть небольшой видео-обзор про особенности и преимущества винтовых фундаментов:

  1. I этап. Разметка участка. По периметру всей рабочей зоны необходимо точно определить будущее местонахождение каждой сваи и пометить все точки колышками.
  2. II этап. Завинчивание опор. Сваи чаще всего закручиваются вручную с помощью специальной штанги. Но через каждые несколько витков обязательно нужно проверять уровнем, чтобы не возник кривой ход столба.
  3. III этап. Выравнивание свай.  Сваи на этом этапе необходимо выровнять под один уровень, и лучше всего для этого использовать лазерный нивелир ротационный. Именно он поможет создать идеальную горизонталь. А слишком длинные сваи можно подрезать с помощью обычной болгарки.
  4. IV этап. Заливка бетона в полости свай. На основе цемента М300 замешивается бетонный раствор и заливается в трубы. Он призван защищать опоры от коррозии и продлевать, таким образом, их срок службы.
  5. V этап. Монтаж ростверка. На этом этапе места стыка с опорами (внутренним кольцевым швом) приваривается металлический каркас. Далее ростверк окрашивается защитной краской в два слоя, и возведение фундамента завершено.

Автор

Евгений Александрович

Рейтинг статьи

44
Благодарим за отзыв