Фундамент на винтовых сваях

Винтовые сваи в последние годы приобретают все большую популярность в качестве составляющих фундамента. Фундамент — основа строительства любого сооружения. Впрочем, не во всех случаях необходимо применение сложного, утяжеленного фундамента.

Речь идет в первую очередь о строительстве достаточно легких сооружений – одно- и двухэтажных каркасных домов, срубов, брусовых домов, бань, гаражей, хозяйственных построек и т.д

1. Применение винтовых свай для фундамента

Использовать трубы под фундамент начали очень давно, особенно там, где невозможно устанавливать монолитные ленточные фундаменты из железобетона – под маяки, причалы, мачты, а также в болотистых местностях, в районах вечной мерзлоты и т.п. Кроме того, фундамент на сваях – единственно возможный способ при строительстве зданий на уклонах, там, где устройство ленточного фундамента или очень трудозатратно или вообще невозможно.

Разработанные для таких случаев фундаменты на винтовых сваях постепенно нашли применение и для индивидуального домостроения на любых участках – в связи с их ценовой доступностью и быстроте возведения.

Популярность фундамента на винтовых сваях особенно возросла в последние годы, когда начали широко внедряться методы постройки быстровозводимых, легковесных сооружений в индивидуальном строительстве, в частности, деревянных каркасных домах.

Фундамент на винтовых сваях является одним из видов столбчатых фундаментов.

Принцип действия столбчатого фундамента прост: вес здания распределяется не по всему периметру, а по отдельным точкам. Такие фундаменты вполне пригодны для облегченных зданий. В общем случае винтовая свая играет роль столба.

Она вворачивается в землю на определенную глубину, согласно расчету прочности конструкции. Использование металлических труб в качестве опор экономит время и материал: ведь под установку кирпичных столбов требуются значительные земляные работы, а забивание железобетонных невозможно без использования дорогостоящей спецтехники. Да и пространства для таких работ требуется значительно больше.

2. Виды винтовых свай

Винтовые сваи в общем случае представляют из себя металлическую трубу, заостренную на конце или обрезанную под углом, с винтом или лопастью на конце, которые обеспечивают вворачивание сваи. Диаметр трубы, используемой для свай, обычно от 70 до 300 мм с толщиной стенки 4-8 мм. Длина свай – от 3 до 6 м.

Чем массивнее здание, которое будет установлено на фундамент, тем больший диаметр используемых труб и глубина их вворачивания.

Долговечность фундамента во многом обеспечивается антикоррозионным покрытием – оно необходимо для защиты металла от воды, всегда присутствующей в любом грунте. Сваи различаются по типу наконечника – литые и сварные, по методу изготовления. По форме – типа «саморез» и широколопастные. Для малоэтажного строительства оптимальным вариантом считаются лопастные сваи, как наиболее экономный вариант.

3.Конструкция винтовой сваи

Рассмотрим конструкцию наиболее распространенной вариант винтовой сваи с лопастью. На конце трубы делается острие. Для этого металл вырезается по шаблону, после чего острые края сбиваются к центру. На расстоянии 10-30 см от острия навариваются лопасти, представляющие собой специальным образом выгнутые части круга из стали толщиной от 4 мм.

Изготовление такой сваи доступно обычному умельцу, владеющему сваркой. Это и обуславливает их широкое применение в индивидуальном строительстве – для постройки легких зданий.

Как правило после заворачивания сваи и обрезки остающейся над поверхностью частью трубы, на нее привариваются оголовки – для создания плоскости, на которую затем укладываются брусья обвязки или нижние плиты здания.

Конструкция винтовой сваи

4. Расчет параметров свайного фундамента

Перед установкой фундамента необходимо произвести расчет требуемого количества свай и их расположение. Обычно прежде чем приступать к установке свай, исследуется грунт – чтобы определить оптимальную глубину вворачивания. Винтовые сваи используют на самых разнообразных видах грунта, кроме случая со скальными породами. Установка фундамента начинается с пробного ввинчивания в нескольких местах участка под строительство, – обычно эта операция проводится с помощью садового бура. Расчет количества свай и их расположения зависит от типа конструкции, которая будет установлена на фундамент. Сваи располагают обычно по всему периметру здания, а также внутри него – особенно в местах максимальной нагрузки (под массивные печи, тяжелую мебель и т.д.). Принято делать шаг не более 3 метров между сваями. Обычно расчет производят, исходя из общего веса будущей конструкции, ветровых и снеговых нагрузок, особенностей грунта – так, на одну сваю толщиной 89 мм с винтовой лопастью должно приходиться около 2-3 тонн.

5. Этапы установки фундамента

• Разметка свайного поля
• Заворачивание свай
• Проверка уровня
• Обрезка труб по уровню
• Установка оголовков

После пробного завинчивания и разметки приступают собственно к установке свай. В самых простых случаях сваи можно ввернуть ручным способом. Это довольно трудоемко, но справиться могут 2-3 человека. Иногда это единственный возможный способ в труднодоступных местах – например, когда нужно ввернуть сваи на маленьком участке, и нет доступа для спецтехники. Если площадь участка позволяет, сваи как правило закручивают механизированным способом. Чаще всего используется специальные бурильные машины, кроме того в последнее производятся компактные устройства.

Видео1. Установка винтовых свай

В процессе заворачивания сваи очень важно выдерживать ее вертикальность – с помощью строительного уровня. Обычно свая выступает на высоту 30-40 см над землей, если участок ровный. Когда здание строится на уклоне, некоторые сваи могут выступать на большую высоту. В любом случае все концы свай должны быть на одном уровне. Есть несколько способов выведения плоскости фундамента – использование гидроуровня, лазерного уровня и нивелира. Перепад высоты между сваями допускается не более 3 мм.

После того, как по уровню сделаны отметки на выступающих частях труб, они обрезаются. Для обеспечения более долгого срока службы сваи и ее устойчивости внутрь трубы обычно заливается цементный раствор. Выступающие концы труб дополнительно гидроизолируются защитной мастикой. При необходимости сверху привариваются оголовки. Можно обойтись и без оголовков, если устраивается ростверк – то есть, трубы соединяются между собой уголками, швеллером или балкой.

Непосредственно строительство здания начинается с обвязки фундамента. В общем случае, на оголовки укладываются толстые брусья, на которые впоследствии монтируется пол здания.

6. Отделка фундамента

В окончательном варианте фундамент представляет собой определенное количество выступающих над поверхностью труб с оголовками или без, соединенных между собой обвязкой. Таким образом, под нижней частью здания остается пространство. Его необходимо закрыть – из эстетических соображений, а, главное – для обеспечения долговечности фундамента, так как пространство под полом никак не защищено от влияния атмосферы, и проникновения сточных вод, что приводит к коррозии свайной трубы, особенно в местах ее соприкосновения с почвой. Обычно отделка цоколя выполняется установкой по периметру плиток соответствующего размера и их последующей декоративной обшивкой. При этом необходимо обязательно оставлять вентиляционные отверстия – для того, чтоб избежать интенсивного выделения конденсата под нижним слоем пола. На этом строительство фундамента можно считать законченным.

7. Преимущества и недостатки фундаментов на винтовых сваях

Как мы уже упоминали, фундаменты на винтовых сваях становятся все более популярны в индивидуальном строительстве. Этому способствует:

1. Относительная дешевизна по сравнению с традиционными железобетонными фундаментами
2. Быстрые сроки возведения
3. Установка фундамента обычно занимает не более 1-2 дней
4. Возможность приступать к строительству непосредственно после возведения фундамента, так он не требует усадки
5. Возможность строительства зданий на существенных уклонах

Наряду с достоинствами фундамента на винтовых сваях, его использование не всегда возможно в принципе:

1. На каменистых почвах
2. При возведении массивных зданий
3. Из-за подверженности металла коррозии на некоторых видах грунта

Таким образом, установка фундамента на винтовых сваях является идеальным вариантом для индивидуального строительства в большинстве случаев.