Как сделать фундамент из винтовых свай своими руками недорого?

Кто из нас не мечтает о большом, собственном доме, куда будешь спешить быстрее вернуться после трудового дня, где будет жить не одно поколение, собираясь на праздники за столом.

Обоснование необходимости бетонирования ствола винтовой сваи

Бетонирование винтовых свай благотворно влияет на механические свойства конструкции, способствуя увеличению жесткости, прочности, упругости. Тем не менее противники подобного усиления указывают на опасность, связанную с разностью коэффициентов теплового расширения металла и бетона. По их мнению, это может привести к образованию микротрещин, в которых будет скапливаться влага, что приведет к активизации коррозионных процессов.

Но такое возражение вряд ли найдёт много сторонников, поскольку опровергается практикой. Действительно, высокие прочностные характеристики таких строительных материалов как железобетон или трубобетон не подлежат сомнению, поэтому нет никаких оснований считать, что заполнение винтовых свай бетоном сможет негативно повлиять на их коррозионную стойкость.

К тому же, для развития коррозии кроме наличия влаги необходим постоянный доступ кислорода, а процедура бетонирования как раз и вытесняет воздух из ствола сваи. Следует также учесть, что бетон является щелочной средой, благоприятной для воздействия с черными металлами, а значит, не оказывает сколько-нибудь заметного химического или физического воздействия на металлические конструкции.

Свайно-винтовой фундамент для строительства

Винтовые сваи проверены временем

Свайно-винтовой тип фундамента используется в мире уже около 300 лет, начали его использовать при возведении маяков, хороший пример Сухумский маяк, который прекрасно пережил войну и стоит до сих пор, что говорит об отличной надежности этого типа фундамента.

Для тех кто сомневается, что сваи ржавеют и этот тип фундамента может быть ненадежным, вот свая, которая была заменена на древнем маяке, этой свае больше 300 лет, как видите, она прекрасно сохранилась.

Свайно-винтовой фундамент для строительства

Древняя свая от маяка

Однако самый популярный тип фундамента в нашей стране является ленточный заливной фундамент, однако не на каждом участке можно его устроить, да и стоит он не дешево. Есть глинистые почвы с высоким уровнем грунтовых вод, на такого рода земельных участках возведение ленточного фундамента невозможно. Тогда на помощь приходит технология установки надземного вида построек на свайно-винтовом фундаменте. Этот вид фундаментов также набирает популярность в нашей стране благодаря многим преимуществам.

Основные характеристики

Винтовые сваи

Свайно-винтовой фундамент для строительства

Плюсы свайно-винтового фундамента

  1. Основными преимуществом является то, что свайно-винтовой фундамент не требует проведения большого количества земельных работ.
  2. Технология его возведения достаточно проста.
  3. Скорость установки и оперативность возведения. За час на обычной земле можно установить десяток свай, если постараться можно и все пятнадцать.
  4. К тому же отмечается его низкая стоимость.
  5. Способность выдерживать приличные нагрузки и долговечность.
  6. Подходит любой грунт, кроме скальных пород.
  7. Применение спец техники не обязательно, возможность устанавливать сваи вручную.
  8. Не нужно ждать после заливки бетона, можно спокойно продолжать возведение вашего дома.
  9. Вибрация и шум при установке отсутствуют
  10. Сваи возможно использовать повторно
  11. Фундамент под ваш каркасный дом может быть всегда расширен.
  12. Возможность установки на склонах и неровных грунтах.

Возможность возведения дома на склоне, где земля дешевле в разы

Минусы винтовых свай

Свайно-винтовой фундамент для строительства

Минусы на самом деле не столь очевидны, особенно для небольшого каркасного строительства дома, этот тип фундамента подходит идеально.

Но всё же минусы есть:

  1. Невозможность возведения на скальных породах или грунтах с большим количеством камней в почве.
  2. Подходит для легких каркасных и деревянных строений до 3-4 этажей.
  3. Дома должны иметь достаточно широкое основание.
  4. При вкручивании зачастую анти-корозийное покрытие повреждается, что ускоряет корозию металла.
  5. Некачественные производители.

Также отмечается, что срок службы свайно-винтового фундамента хоть и является достаточно большим, однако все-таки несколько меньше, чем у бетонного. Срок эксплуатации такого фундамента могут сократить и повреждения, которые иногда получают сваи в процессе вкручивания в грунт. Сваи с поврежденным внешним защитным слоем больше подвержены коррозии.

Хотя свайно-винтовой фундамент хорошо подходит для частного строительства, но для возведения тяжелых массивных многоэтажных построек его лучше не использовать.

Свайно-винтовой фундамент для строительства

Кроме того существует еще несколько проблем, с которыми можно столкнутся организуя строительство на свайно-винтовом фундаменте. Прежде всего, следует знать, что пол в доме на свайно-винтовом фундаменте потребует дополнительного утепления. Также часто бывает, что сваи дают неравномерную усадку в процессе эксплуатации дома, а со временем вообще разбалтываются, если выполнено не по технологии.

Читайте также:  Виды свайных фундаментов: ГОСТы, классификация свай и типы ростверков

Поэтому, не смотря на свою прочность, свайно-винтовой фундамент приветствуется в малогабаритном строительстве каркасных домов, а также при возведении на участке бань, гаражей и небольших хозяйственных или декоративных построек.

Способы погружения

В соответствии от заглубления в почву свайные фундаменты разделяют на следующие виды:

Способы погружения
  • Забивные. Выполняются способом вдавливания грунта с помощью спецтехники. Погружение происходит с применением вдавливающих механизмов и вибропогружателей. Чтобы увеличить давление используют сваи с квадратным сечением.
  • Набивные железобетонные и бетонные сваи производятся на месте построения способом бурения скважин с заливанием бетона. Чтобы увеличить жесткость фундамента дополнительно используют арматуру.
  • Винтовой фундамент. Стальные сваи в форме сверла закручивают в почву вручную либо бурильной установкой. Ввинчивая в грунт, происходит заглубление вращающего стержня.
  • Буронабивной железобетонный фундамент. Готовые стержни из железобетона погружаются в подготовленные пробуренные скважины.

Винтовые сваи – виды и материалы изготовления

Сваи имеют три основных элемента:

— Винтовая лопасть — нижний элемент сваи, который отвечает за бурение;

— Полая стальная труба — средняя, самая большая часть сваи;

— Оголовок — верхняя отдельная часть сваи. Он приваривается после бурения.

Толщина свай составляет от 80 до 150 мм. Диаметр лопастей винтов – от 250 мм и больше. Длина свай – от 1200 до 3000 мм. Это позволяет выбрать сваи под фундаменты разных типов домов.

Но главным в таких сваях является винт. Именно от его качества зависит, насколько легко вы сможете возвести фундамент.

Винты свай бывают широколопастным и узколопастными.

Широколопастные, в свою очередь, разделяются на винты, имеющие одну или несколько лопастей. Первый вариант применяется для лёгких сооружений, второй – для тяжёлых строений или для сооружений, возводимых на сложных грунтах.

Узколопастные наконечники винтов бывают литыми и сварными. Литые наконечники на сваях считаются более комфортными для работы.

Советы по выбору фундамента

Как правило, рассматривая плюсы и минусы того или иного типа фундамента, мы хотим узнать, стоит ли его использовать для своего будущего строения, будь то дом, гараж или какая другая вот Вам несколько советов, которые помогут сделать выбор в пользу свайно-винтового фундамента, а может быть и переубедить Вас его использовать:1. В случае, когда на строительном участке грунт оставляет желать лучшего, а твердые породы расположены очень глубоко(6-8м), затраты на свайно-винтовой фундамент значительно увеличатся, потому что придется наращивать сваи. В этом случае попробуйте рассчитать другой тип фундамента, например, плитный с ребрами жесткости. Возможно, что он будет дешевле.2. Винтовые сваи лучше покупать у проверенных производителей, помните — значительно сэкономив на сваях, Вы можете, так же значительно, потерять на качестве, что будет более плачевно.3. При выборе размера и типа винтовых свай, стоит учесть, что нагрузка, которую они выдерживают, зависит не только от самих свай, но также напрямую от типа грунта, в котором будет расположено их основание.4. Хоть металл влагу из грунта впитывать не может, но она все же очень пагубно на него действует, поэтому при выборе винтовых свай, обращайте особое внимание на качество антикоррозийного покрытия.5. Частично изучить грунт, в который будет закладываться фундамент, можно попробовать самостоятельно, выкопав яму глубиной около 2 метров. Только не копайте в месте установки свай, потому что после того, как яма будет закопана, грунт в том месте будет насыпной, а закладывать основание сваи в насыпном грунте грозит значительными проблемами.6. При изучении основных достоинств и недостатков такого типа как свайно-винтовой фундамент, нельзя судить и делать выбор по одному или нескольким критериям, необходимо досконально изучить все стороны данного вида и сравнить их с другими фундаментами, подходящими для Вашего строения.

Рентабельность свайного фундамента в частном строительстве дома из бруса

  1. Проводить земельных работ необходимо меньше на 90% в отличии от ленточного основания.
  2. Надежность фундамента выше для любого вида грунта.
  3. Материалов для монтажа необходимо приобретать меньше, поэтому материальная сторона тоже выигрывает, хоть и незначительно.
  4. Можно заняться монтажом свайного фундамента в зимнее время года, когда работы стоят в разы дешевле.
  5. Вспучинность и просадка грунта нестрашны основанию.
Рентабельность свайного фундамента в частном строительстве дома из бруса

Самый недорогой вариант свайного фундамента — заливной по технологии ТИСЭ, его можно залить своими руками. Главное, чтобы пробурить сваи ниже промерзания грунта и до твердых пород. Армирование выполняют по всей глубине с выпуском на 40-50 см. Выпуск необходим для бетонной обвязки. Бур можно приобрести или взять в прокат.

Читайте также:  Буроинъекционные сваи: технология установки и устройство БИС

Виды свайных фундаментов.

В данной статье будут описаны 3 самых распространенных типа свай.

Винтовые сваи.

Винтовая свая является трубой, состоящей из заостренного наконечника с лопастью или многовитковой спиралью и трубчатого металлического ствола. Ее установка происходит путем ввинчивания в поверхность. Делается как вручную, так и с применением техники. Этот вид считается самым дешевым, а также он годится для установки в обводненной почве и подвижных грунтах.

Буронабивные сваи.

К буронабивным относятся те, для установки которых необходимо предварительное бурение скважин с последующим бетонированием. Идеальной базой для этого вида основания считаются плотные пески и грунт с горными обломками небольших фракций. Если же на участке нет песчаных скважин, их можно создать, размочив и утрамбовав в скважине песок с водой. Одним из положительных качеств буронабивных считают их изменчивость — они могут изготавливаться непосредственно на самом участке и иметь разную длину. Также могут применяться для усиления существующей базы.

Железобетонные сваи.

Предел прочности на сжатие — один из ключевых параметров при проверке железобетонных свай. Он определяет стойкость и влияет на способ погружения конструкции. Железобетонные считаются самыми прочными, так как конструкция достаточно массивная, а соответственно – стойкая. В отличие от буронабивных, железобетонные продаются в готовом виде. Монтируются методом вбивания в поверхность специальной техникой. Считаются самым затратными из всех описанных видов.

Конструкция винтовых свай

Вопреки расхожему мнению, сваи винтовые стальные (СВС) создавались не для снижения бюджета строительства, а для гарантированной компенсации сил пучения на элементы фундамента, легкого достижения нижних опорных пластов. Существуют различные виды винтовых свай для малоэтажного строительства, однако их конструкция во многом схожа:

  • тело – бесшовная труба (4 – 4,5  мм стенка), обычно из стали Ст3, максимальным ресурсом обладают конструкции из сталей 30ХМА, толщиной стенки 6 – 10 мм;
  • лопасти – навариваются на тело или имеют вид самостоятельного наконечника (сварка, литье), привариваемого к телу сваи.

Подобная конструкция многофункциональна – лопасти преобразуют крутящий момент в продольное перемещение при погружении, компенсируют горизонтальные усилия, обеспечивая стабильность геометрии. Поэтому на СВС дома можно строить на вечномерзлых, слабых и пучнистых грунтах.

Разновидности винтовых свай

Рис. 1. Виды винтовых свай.

Перед тем, как выбрать винтовые сваи для фундамента дома, необходимо изучить требования нормативов СНиП от 1985 года за номером (проектирование свайных полей), точнее последнюю редакцию от 2011 года – СП для расчета несущей способности основания.

Для различных сооружений существуют несколько типов СВС:

  • узколопастные – многовитковый аналог шурупа, литой наконечник соединяется с телом сваи сваркой, для вечной мерзлоты используются варианты с зубьями по периметру нижнего среза (Рис. 1, Вар. 4), для почв с большим содержанием камней, осколков и плотных пород применяются заостренные наконечники (Рис. 1, Вар. 3);
  • широколопастные – одна лопасть литого наконечника с 1– 1,5 заходом (Рис. 1, Вар. 1);
  • многолопастные – несколько лопастей по длине для улучшенного опирания, компенсации вертикальных подвижек (Рис. 1, Вар. 2).

Здания максимально разрешенной этажности (3 уровня с мансардой) в малоэтажном строительстве можно строить исключительно на многолопастных СВС. Для легких построек достаточно однолопастных модификаций с широким винтом либо узкой спиралью наконечника в зависимости от типа грунта. Для винтовых свай предусмотрена стандартная маркировка:

  • СВС – сварной наконечник;
  • ВСЛ – литой наконечник;
  • СВК – конусная модификация, может обозначаться СВС-К;
  • СВП – конструкция дополнена пикой, варрант обозначения СВС-П;
  • ВАУ – анкерное устройство винтового типа (сборная конструкция).

Литой наконечник винтовой сваи.

Для решения специфических задач производители выпускают сваи переменного диаметра, сложной конфигурации:

  • серия Z – винтовой анкер для легких конструкций;
  • серия Т – пластина оголовка с монтажными отверстиями;
  • серия U – П-образный оголовок;
  • серя F – круглый фланец;
  • серия R – квадратный фланец.

Стандартными диаметрами СВС, СВЛ являются 57 – 325 мм. Изделия специальных серий имеют размер 159 мм, максимум. В маркировке последовательно отражается тип сваи, диаметр ствола, толщина стенки, размеры лопасти, общая длина изделия. Существуют особенности маркировки отдельных производителей. Например, фирма Фундэкс добавляет Ф1, Ф2 после стандартного обозначения (две, одна лопасть, соответственно).

Схема винтовой сваи.

В середине 20-го столетия для нужд армии выпускались максимально прочные СВЛ со следующими характеристиками:

  • литой наконечник;
  • винт 14 мм, 6 мм (возле конуса, с края, соответственно);
  • бесшовная труба (Ст20);
  • горячее цинкование (140 – 200 микрон).

При заявленном 100 – 180 летнем ресурсе эти изделия эксплуатируются до сих пор, поэтому реальный эксплуатационный период пока не известен.

Область использования

Лестница на винтовых сваях.

Читайте также:  Как построить в бане полог – Полог в бане лучшие конструкции

В 70% случаев индивидуальные застройщики не подозревают, что СВС можно использовать, не только для опирания коттеджей и бань, но и для изготовления фундаментов следующих конструкций, значительно сокращая время строительства:

  • шумозащитные экраны, заборы;
  • беседки, теплицы, малые архитектурные формы;
  • усиление монолитных фундаментов (плита, лента);
  • оттяжки, анкеры, столбы ЛЭП;
  • временные сооружения с возможностью демонтажа (аттракционы, павильоны);
  • мосты, причалы, укрепление откосов;
  • рекламные конструкции.

В нормативах СНиП приведены детальные инструкции, как выбрать винтовые сваи для конкретных эксплуатационных условий. Для большей надежности рекомендуется красить изделия специальными антикоррозионными ЛКМ.

Монтаж фундамента

В зависимости от местности монтаж производится ручным или машинным способом. В твердые почвы, мерзлоту сваи забиваются с помощью тяжелой техники. Специальный наконечник на машине производит забивку. В остальных условиях может применяться сила бригады из 3-4 человек.

Делается разметка на местности, где будут вкручиваться винты. Под каждый свай роется углубление 50*50 см. После чего проводится вкручивание или забивка. Когда все сваи установлены, их выравнивают по строительному уровню и делают срез голов.

Следующий этап – это бетонная заливка. Готовый раствор заливают в каждую сваю, чтобы придать прочность строению и защитить его от разрушения.

Монтаж фундамента

Далее в зависимости от типа будущего здания монтируется несущая конструкция. После всех проделанных работ можно начинать возводить основной корпус и кровлю.

На что стоит обратить внимание.

  1. Винтовой фундамент дает минимальное значение усадки, которые не принесет вреда корпуса строения. Но для этого должен быть точный расчет количества материала, несущей конструкции. Ошибка может привести к погружению дома в почву. Этот процесс будет не обратим или потребует значительных денежных затрат.
  2. Сваи должны быть правильно погружены. Если они будут сильно выходить над поверхностью, то при морозах строение начнет «играть».
  3. Также стоит очень точно сделать сверку уровня, перед срезом голов. Иначе это грозит деформацией здания, трещинами и разрушением.

Монтаж свай

Свайно-винтовое основание устанавливается следующим образом:

    по всей длине сооружения, а также в углах и на стыках внутренних стен ввинчиваются сваи с шагом от одного до трёх метров;верхушки всех свай подгоняются под уровень и скрепляются балками (из дерева или металла), чтобы образовалась жёсткая конструкция, которую ещё называют части оголовков свай скрепляются металлическими или деревянными балками — ростверком

Существует несколько вариантов расположения свай:

    Одиночное — каждая находится под — сваи расположены по периметру — сваи идут в два и более — сваи вбиты кучно в местах большой нагрузки или под несущими — сваи вкручены в шахматном порядке или рядами.

Чтобы трезво оценить свои силы, перед установкой необходимо отдавать себе отчёт, какой объём работ придётся выполнить. На лёгком грунте винтовые сваи размером до 5 метров можно установить вручную. Для этого понадобится три помощника, двое из которых будут выполнять физическую часть, а третий следить за точностью установки.

Что такое винтовая свая

Винтовые сваи прочно закрепляются в грунте Винтовые фундаменты пришли в гражданское строительство совсем недавно, где-то с середины прошлого века. Первоначально фундаменты такого типа применялись в военном строительстве, как быстромонтируемые фундаментные основания для различных сооружений военного назначения.

Со временем достоинства быстромонтируемых фундаментов оценили и в гражданском строительстве.

Что такое винтовая свая

Их изготавливают в заводских условиях. Конструкция представляет собой металлическую трубу разных диаметров, размещаемую в грунте. На нижнем конце стержня располагаются лопасти и острие. Некоторые их виды изготавливают с открытым нижним концом.

Усиление свайного фундамента

При строительстве дома на сваях часто возникает вопрос о необходимости усиления основания. Усиливать можно один или сразу несколько элементов:

  1. Свайные опоры. В частном строительстве самым популярным видом усиления свай является устройство ж/б подошвы — пяты для буронабивных опор.
  2. Ростверк. Усиление ростверка выполняется металлическими швеллерами или уголками, которые навариваются, как правило, на углах будущего строения.
  3. Весь фундамент. Усиление всего фундамента — трудоемкое и дорогое удовольствие. Если при строительстве коттеджа возникла потребность в усилении всего основания, то, скорее всего расчеты изначально были проведены неправильно. Чаще всего сплошное усиление применяется в отношении старых фундаментов, которые по каким-либо причинам снизили свою несущую способность.
  4. Грунт вокруг свай и наземной части. Подсыпка плотного грунта производится, если толщина верхнего слабого слоя не превышает 0,5 м. Если его толщина больше, то наземную часть целесообразно делать приподнятой над уровнем земли.

Вопрос об усилении свайного фундамента следует решать на стадии проектировании. При этом необходимо помнить, что усиление окажет дополнительную нагрузку на опоры.