Быстрый и долговечный свайно-винтовой фундамент

Одним из популярных типов фундаментов является свайно-винтовой. Такой тип фундамента с успехом используется не только для строительства дач и легких хозяйственных построек, но и для возведения жилых домов. В наибольшей степени он подходит для строительства каркасных или деревянных домов с легкой кровлей.

Что такое свайно-винтовой фундамент

Свайно-винтовой фундамент стал использоваться относительно недавно – в начале 19 века. До этого в качестве опор использовались бревна, которые устанавливали забивным способом. Винтовой вариант оказался удобнее и практичнее. В начале 20 века, а особенно с 50-х гг. этот тип основания стал применяться повсеместно благодаря изобретению специального механического оборудования, облегчающего процесс монтажа.

Винтовая свая имеет отличную от классической конструкцию:

• трубный корпус, выполненный из стали;
• оголовок, к которому затем прикрепляют ростверк;
• лопасти.

Лопасть облегчает ввинчивание опоры в землю и в то же время обеспечивает надежное закрепление ее в грунте. После ввинчивания в землю столбы связываются ростверком либо в качестве обвязки выступают нижние венцы здания. Нагрузка от строения распределяется частично на каждую сваю.

Благодаря особому способу установки винтовые сваи гораздо реже деформируются, а основание получается более надежным.

Где применяется

В первую очередь этот тип оснований предназначен для строительства в прибрежной зоне или низинах, где велик риск подтопления, а также на сильно пересеченных участках, которые исключают возможность возведения другого типа основания.

В настоящее время разработаны нормы и правила, в соответствии с которыми устанавливают винтовые сваи. Доказано на практике, что такой тип фундамента оптимален для обустройства оснований под малоэтажные здания на пучинистых грунтах, а также в зонах с близким расположением к поверхности грунтовых вод.

Преимущества и недостатки

Достоинства свайно-винтовых фундаментов сводятся к следующему:

• Возможность возведения основания в сложных климатических условиях.
• Подходит для строительства в местности с близко расположенными к поверхности грунтовыми водами.
• Облегчает возведение зданий на склонах холмов и оврагов.
• Круглогодичная возможность строительства без потери качества и надежности готовой конструкции, поскольку винтовые опоры погружаются либо ниже уровня промерзания грунта, либо до того уровня, где температура стабильна, если речь идет о регионах с вечной мерзлотой.
• При промерзании грунта сваи не подвергаются морозному пучению.
• Сроки строительства фундамента максимально сжаты. При использовании специального оборудования и наличии благоприятных условий они сокращаются до одного дня.
• Такой тип основания не требует времени для набора прочности, как железобетонные разновидности. После возведения можно сразу же приступать к этапу основного строительства здания.
• Сваи можно установить с помощью специальной техники или вручную. Последний вариант сокращает расходы на строительство и делает возможным возведение фундамента в тех районах, где подобные услуги не предоставляются.
• Перед установкой свай нет нужды выравнивать участок или рыть котлован.
• Сваи не впитывают влагу из грунта, как конструкции из бетона.
• Коммуникации могут быть заложены после возведения фундамента.
• Расходы на строительство снижаются на 30-40% по сравнению с возведением традиционного железобетонного основания.

Преимущества, которые перечислены выше, действительны для фундаментов, которые установлены в соответствии с нормативами и правилами. Свайно-винтовое основание служит десятки лет при условии правильных расчетов, выборе качественных свай и соблюдении технологии монтажа. К примеру, если сваи изготовлены самостоятельно, некоторые преимущества не могут быть реализованы.

Свайно-винтовой фундамент имеет и ряд недостатков:

• Сваи невозможно установить в сильно каменистых почвах, а также в скалистой местности.
• При неправильных расчетах, а именно нагрузке на сваи, превышающей расчетные показатели, а также при неверном определении свойств грунта в месте установки опор, обвязка может прогнуться. Это в конечном итоге приводит к разрушению стен здания.
• Необходимо устройство ливневой и дренажной канализации.
• Материал свай со временем подвергается коррозии, а значит, разрушается. Продлить срок службы позволяет цинковое или другое защитное покрытие.
• Не рекомендуется возведение свайно-винтового фундамента там, где велика вероятность появления подземных блуждающих токов, так как в таких условиях скорость коррозии металла существенно увеличивается.
• Опоры нельзя использовать как вспомогательный элемент при создании контура заземления.
• Несущие способности свай ограничивают возможности строительства.

Этапы монтажа

Нанимая бригаду для установки свайно-винтового фундамента, необходимо следить за соблюдением технологии строительства. Недобросовестные строители допускают следующие преднамеренные или совершенные по незнанию ошибки:

• не заливают сваи бетоном – они должны быть заполнены раствором;
• не вкручивают сваи на полную расчетную глубину – проверить это после подрезки по уровню невозможно;
• выкручивают опору, чтобы выровнять общий уровень установки фундамента.

Чтобы избежать необходимости контроля, следует обращаться в организацию, которая хорошо зарекомендовала себя в этой сфере, имеет положительные отзывы, оставленные реальными клиентами. В противном случае контролировать качество возведения следует на каждом этапе монтажа свай.

Сначала выбирают тип свай. Широкой сферой применения отличаются широколопастные опоры с одной лопастью в нижней части трубы. Именно они подходят для легких одноэтажных построек, а при создании усиленной конструкции и для домов из газосиликата. Но нужно иметь в виду, что существуют и другие разновидности:

• с коническим концом и узкими лопастями – для каменистых почв;
• с дополнительной лопастью по длине – для двухэтажных построек, стойкие к внешним воздействиям;
• без сужающегося наконечника с зубчатым краем и лопастью средней ширины – для мерзлого грунта.

Два последних вида свай в самостоятельном строительстве не используются, поскольку для их ввинчивания в грунт необходима специальная техника.

Сваю выбирают с учетом диаметра ствола и лопастей, расстояния между лопастями, углом их наклона, расположением слоев грунта, предполагаемой нагрузкой, при расчете которой обязательно учитывают вес металлического ростверка, связывающего опоры в единую конструкцию. Наконечники могут быть наварными и литыми. Последние намного прочнее. Наварные наконечники менее прочные, но в любом случае прочность сваи зависит от марки использованной при производстве стали и толщины стенок, выполненных из нее. Срок службы продлевает защитное цинковое, полиуретановое, полимерное или эпоксидное покрытие, нанесенное в заводских условиях. Его необходимо сохранить в целостности при монтаже.

Чтобы оценить состояние грунта, можно воспользоваться услугами опытных специалистов и выполнить эту работу самостоятельно, проделав в грунте шурф до той глубины, где будут располагаться лопасти сваи. На основе анализа грунта рассчитывают несущую способность. Тут же определяют необходимую длину свай. Она равна величине заглубления плюс длина надземной части и 20-30 см для запаса. Далее приступают к монтажу.

1. Со строительной площадки убирают мусор. Снимать грунт для предотвращения растительности необязательно, поскольку она не будет расти при отсутствии света. Участок с уклоном размечают с помощью нивелира.
2. В нужных местах выкапывают небольшие углубления – глубиной 20-30 см. Погружают в приямок опору.
3. Для ввинчивания сваи используют рычаги – стальные трубы. Максимальный размер шнека опоры, которую можно установить вручную, – 30 см. Для ее монтажа используют рычаги длиной не менее 2,5-3 м. Шаг установки составляет 1-3 м, что зависит от несущей способности сваи, грунта, планируемой нагрузки. Сначала устанавливают угловые опоры, а затем, натянув между ними бечевку, определяют точное местоположение промежуточных свай.
4. Основное требование при установке – соблюсти вертикальность монтажа. Поэтому помимо двух человек, которые будут с помощью рычагов ввинчивать сваю, потребуются еще два человека, которые будут удерживать ее, контролируя вертикальность установки. Для контроля вертикали удобно использовать магнитный уровень.
5. Чтобы облегчить вворачивание, можно пробурить скважины глубиной до 50-100 см малого диаметра, а также залить воду с глиной, при условии, что грунт сухой. Если опора установлена неверно, то ее можно выкрутить и заново вкрутить, немного отступив от первоначального места монтажа.
6. Плоскость будущей обвязки размечают по нивелиру, отмечают уровень на каждой свае и обрезают ее болгаркой до требуемой высоты. В трубу заливают бетонный раствор, не доливая 10 см до края, и заполняют оставшееся пространство сухой цементно-песчаной смесью.
7. Надевают сверху на трубы оголовки и приваривают их. Швы зачищают и окрашивают.
8. Выполняют обвязку свайного поля.
9. Затем переходят к этапу утепления фундамента. Слой утепления можно выполнить из керамзита и песка. Сначала грунт вокруг опор засыпают керамзитом, а затем слоем песка. Периметр можно закрыть профнастилом, облицовочным кирпичом, сайдингом, закрепив его на обрешетку.

Основное преимущество свайно-винтового фундамента – это возможность его установки в сложных условиях эксплуатации, где другие типы оснований быстро разрушаются. Если на вашем участке пучинистый грунт, он расположен на холме или в низине, где велика вероятность заболачивания, то винтовые сваи представляют собой наилучший вариант фундамента.