Монтаж винтового фундамента: алгоритм действий и особенности

Особенности винтового фундамента на сваях

Винтовые сваи — это стальные трубы с толстыми стенками. В их основании находится резьбовой винт, который позволяет легко ввинчивать сваи в грунт.

Процесс установки винтового фундамента происходит следующим образом: спиральные лопасти сваи уплотняют грунт, обеспечивая надёжную фиксацию конструкции в земле.

После установки винтового фундамента рекомендуется залить внутреннюю полость труб бетонным раствором. Это повысит прочность и устойчивость фундамента.

Размеры и нагрузка

Габариты свайных опор чаще всего бывают следующие:

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

Один винтовой фундаментный элемент может выдерживать нагрузку от 4 до 8 тонн в зависимости от диаметра. При установке винтового фундамента важно вкрутить опоры ниже уровня промерзания почвы. Это означает, что длина элементов должна подбираться с учётом особенностей участка, на котором будет стоять дом.

Наращивание свай

Особенности конструкции винтового фундамента позволяют осуществлять его монтаж с наращиванием элементов. Это необходимо, когда стандартная длина элементов недостаточна для достижения нужного уровня. Например, если планируется построить коттедж на склоне, где перепады высот превышают 2,5 метра.

Чтобы увеличить элемент, необходимо использовать сварку. Две сваи соединяются друг с другом путём насаживания отрезка трубы большего диаметра, который затем приваривается к нижней и верхней опоре.

После того как сваи будут залиты бетонной смесью, сверху на них необходимо установить стальной оголовок, который также называют «пяткой». Этот оголовок приваривают к металлической трубе.

Срок эксплуатации винтовых свай

Гарантийный срок службы винтового основания для загородного дома составляет 50 лет. Именно такой ресурс указывают все компании, занимающиеся строительством загородных домов.

На самом деле, фундамент такого типа может прослужить гораздо дольше. Для этого важно обеспечить подходящие условия эксплуатации и использовать специальные составы против коррозии, чтобы защитить сваи от разрушения.

Преимущества и недостатки винтового фундамента

Основное преимущество винтового фундамента — это возможность его быстрого монтажа. Кроме того, он требует меньших финансовых затрат по сравнению с другими видами фундаментов, такими как ленточный или плитный. Свайные опоры обладают высокой несущей способностью, однако не рекомендуется строить на них массивные многоэтажные здания, например, из кирпича.

Какие еще достоинства есть у винтовых свай:

Объём земляных работ сведён к минимуму. Даже новичок сможет установить винтовой фундамент.
Можно продолжить строительство дома сразу же после установки свайных опор.
Можно улучшить фундамент, например, расширить здание в процессе его использования. Для этого просто устанавливают дополнительные сваи.
Неважно, какой уровень грунтовых вод (УГВ).
Основание не разрушится из-за морозного пучения грунта.
Подполье будет хорошо проветриваться, поэтому такой фундамент — идеальное решение для деревянного дома.
Сваи из металла прослужат вам долго, если они будут изготовлены из высококачественного материала и обработаны защитным составом от коррозии. В этом случае коттедж будет стоять более 50 лет.
Можно самостоятельно установить сваи без использования строительной техники.

Несмотря на преимущества, у винтовых опор есть и недостатки:

Из-за особенностей конструкции невозможно оборудовать подвал или цокольный этаж.
Нам придётся использовать утеплитель для подполья, а это повлечёт за собой дополнительные расходы.
Установка свай на каменистой или скалистой почве может быть затруднительной или даже невозможной.
Металлические сваи могут ржаветь. Не стоит выбирать подобное основание, если рядом с вашим участком есть источники блуждающих токов: электрические подстанции, электрифицированные железные дороги или вышки сотовой связи.

Виды свай для монтажа винтового фундамента

Винтовые опоры могут быть следующих видов:

Сварные.
Литые.

Они отличаются друг от друга конструкцией наконечника. Этот элемент играет важную роль: он принимает на себя нагрузку при погружении.

Поведение сваи при встрече с техногенными или природными препятствиями, которые не являются твёрдым слоем почвы, зависит от качества наконечника.

Сварные наконечники могут повредиться при контакте с обломками скальных пород, что приведёт к снижению их прочности и поломке.

Прочность литого наконечника очень высока, он может преодолевать плотные препятствия, разрушая их и сохраняя свою работоспособность.

Виды свай для монтажа винтового фундамента

Также есть отличия в зависимости от количества лопастей.

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

Однолопастные.
Многолопастные.

Однолопастные сваи имеют только одну спиралеобразную лопасть, которая позволяет им двигаться вперёд при установке. Такие опоры применяются в случае, когда грунт на участке мягкий и однородный, без твёрдых или скальных включений.

По сравнению с многолопастными сваями, у таких свай несущая способность меньше. Однако они обладают большей устойчивостью и лучше сцепляются с грунтом. Благодаря наличию множества опорных узлов, можно использовать сваи с меньшим диаметром ствола. Их установка проходит легче, при этом сохраняется целостность основания.

Многолопастные сваи с литым наконечником — это отличный выбор для участков с плотным грунтом или для строительства домов в зоне вечной мерзлоты, где в почве много техногенных включений.

По типу защитного покрытия сваи делятся на оцинкованные и неоцинкованные.

Неоцинкованные изделия не защищены от разрушительного воздействия воды, находящейся в земле. Хотя такие сваи и покрыты краской, она может сойти в процессе монтажа.

Также важно осознавать, что свайные опоры подвержены электрохимической коррозии и негативному воздействию блуждающих токов, которые сложно обнаружить.

Выбор свай для винтового фундамента с учетом особенностей грунта

Чтобы выбрать свайные опоры подходящей марки и нужной длины, необходимо учесть особенности почвы на вашем участке.

После того как вы определитесь с типом свай — например, многолопастные или однолопастные, и выберете длину и тип наконечника, необходимо рассчитать сечение ствола. Это поможет определить 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 опорных элементов большого диаметра – задача не из лёгких. Поэтому такие изделия не используются при строительстве загородных домов.

Для монтажа винтовых свай их необходимо погрузить на достаточную глубину. Это позволит избежать негативного воздействия вертикальных нагрузок, вызванных морозным пучением. Поскольку площадь контакта боковых сторон свай с грунтом невелика, боковые воздействия не будут оказывать разрушительного влияния на фундамент.

Чтобы определить, подходит ли грунт на вашем участке для установки винтового фундамента, важно изучить его механические свойства.

Лучше всего, если грунт на строительной площадке будет иметь такой состав:

Песчаная.
Супесь.

Также подходят:

Суглинки.
Глинистые почвы.

Не рекомендуется строить дом на сваях в местах, где грунт состоит из скальных пород или обломков скал. Также не подходят для установки свай биогенные типы почв, такие как торфяники и рыхлые просадочные грунты.

Прежде чем выбрать винтовой фундамент для участка с высоким уровнем грунтовых вод, который может значительно изменяться во время паводков, необходимо тщательно оценить все преимущества и недостатки этого решения.

В таких случаях необходимо провести пробное бурение, погрузив инструмент как можно глубже.

Определение длины и диаметра сваи

При монтаже винтового фундамента важно правильно выбрать длину элемента и диаметр сваи. Если характеристики свай рассчитаны верно, то основание будет надёжным и сможет выдерживать большие нагрузки.

Нагрузочная способность опор со спиральной рабочей частью зависит от площади контакта. Кроме того, следует учесть следующие характеристики:

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

Нагрузочная способность свай со спирально-навитой рабочей частью зависит и от того, насколько плотно они соприкасаются с грунтом.

Чтобы правильно подобрать размеры рабочей части винтовых свай, необходимо учесть следующие моменты:

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, необходимо учесть нагрузку, которую оказывает строение на опору.

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 возрастает пропорционально наружному диаметру спиральной навивки.

Свайно-винтовой фундамент с несущей трубой диаметром 7,6 см и внешним размером витка 20 см выдерживает нагрузку до 1 тонны.
Если увеличить диаметр ствола до 9 см, а диаметр винтовой ленты — до 25 см, то нагрузочная способность фундамента увеличится в два раза и составит 2 тонны.
Фундамент с сечением 10,8 см и диаметром спирали 30 см способен выдержать нагрузку в 2,5 тонны.

Также существуют усиленные свайные опоры, которые применяются при строительстве фундаментов для больших коттеджей. Они способны выдерживать нагрузку более 3 тонн.

Монтаж винтового фундамента своими руками

Если вы планируете построить коттедж на свайно-винтовом фундаменте, важно правильно рассчитать нагрузку, которую смогут выдержать сваи. Кроме того, вам необходимо ознакомиться с технологией монтажа такого фундамента.

Если вы решили построить ленточный фундамент, вот как это можно сделать:

Мы определяем несущую способность свай.
Затем размечаем участок, где будет находиться фундамент будущего дома.
Выбираем место для установки опор.
После этого подготавливаем сваи к погружению в землю.
Покупаем необходимое количество свай.
Наносим на них специальный состав, который защищает от ржавчины.
Далее бурим направляющие скважины для свай.
Осуществляем монтаж винтового фундамента.
Важно, чтобы оголовки свай были расположены в одной плоскости.
Затем заливаем бетон в полости металлических труб.

Далее подробно описана специфика проведения основных этапов.

Расчет несущей способности винтовых опор

Чтобы определить несущую способность винтовой сваи, необходимо рассчитать усилия, которые конструкция передаёт на опоры. Для этого нужно узнать общую нагрузку, которую дом оказывает на основание.

Чтобы правильно произвести расчёты, следуйте этим шагам:

Чтобы узнать общий вес дома, нужно умножить объём стен коробки на удельный вес строительных материалов. Затем следует добавить вес крыши, мебели и бытовой техники, которые будут находиться в доме.
Определите нагрузку, которую создаёт снег на крыше. Для этого нужно умножить площадь крыши на среднегодовое количество снега.

Помимо перечисленных характеристик, необходимо учесть динамическую и ветровую нагрузку. Сложив все нагрузки, вы получите величину усилия, которое воздействует на фундамент дома.

В первую очередь следует создать план строения, разместив свайные опоры по углам и под несущими стенами.

Чтобы выполнить последующие расчёты, следуйте этим инструкциям:

Чтобы узнать, какую нагрузку выдерживает одна свая, нужно общую нагрузку разделить на количество свайных опор.
Затем необходимо умножить полученное число на коэффициент запаса по нагрузке, который равен 1,2.
Подберите сваю нужного размера и конструкции, исходя из предполагаемой нагрузки.

При выполнении расчётов обязательно учитывайте несущую способность грунта. Этот показатель может варьироваться от 3 до 6 килограммов на квадратный сантиметр площади спиральной ленты в зависимости от типа почвы.

Выполнение планировки под фундамент своими силами

Перед установкой винтового фундамента необходимо провести разметку участка с учётом проекта дома. Для этого вам понадобятся:

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.

Опоры необходимо устанавливать на одинаковом расстоянии друг от друга, а также по углам дома и под капитальными стенами.

Погружение винтовых опор в грунт осуществляется различными способами:

Вручную, с помощью специальных инструментов. Их крепят к оголовкам свайных опор, и усилие передаётся через рычаг. Приспособление можно приобрести готовым или сделать самостоятельно.
С помощью специального оборудования на колёсах можно быстро и эффективно установить большое количество элементов винтового фундамента, что значительно сокращает время монтажа.

Если вы планируете строить загородный коттедж с винтовым фундаментом, рекомендуем воспользоваться первым методом.

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

Для этого нужно выполнить антикоррозийную обработку.

На опоры наносим битумную мастику. Это покрытие имеет невысокую эффективность и подходит для хозяйственных построек.
Лучше выбрать сваи, поверхность которых оцинковали методом гальваники или холодного покрытия. Такое цинковое покрытие защитит их от ржавчины.

Если покрыть оцинкованные сваи битумной мастикой и использовать специальную защитную плёнку, вы значительно продлите срок службы вашего дома.

Монтаж винтового фундамента можно выполнить самостоятельно, даже если вы новичок в этом деле.

Монтаж винтовых свай своими руками осуществляется по определенному алгоритму.

Сначала нужно пробурить скважины для свай в соответствии с разметкой. Диаметр скважин должен быть меньше внешнего диаметра винтовой навивки.

Элементы можно закручивать вручную или с помощью специального инструмента. Для этого понадобится монтировка с насаженной на неё трубой. Также можно использовать специальный инструмент. Важно, чтобы опоры были закручены строго вертикально.

Завершив погружение опор в почву, приступают к завершающим мероприятиям.

Завершающий этап установки 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 фундамента бетоном позволяет увеличить его прочность и несущую способность, а также предотвратить коррозию металлических элементов.

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 отклонится от вертикальной оси, её необходимо выкрутить и установить заново. Даже если вы никогда не занимались монтажом винтового фундамента, вы сможете выполнить эту работу, зная технологию строительства. Главное — правильно рассчитать и установить элементы. Тогда винтовой фундамент прослужит долгие годы, а значит, ваш коттедж будет устойчивым и не разрушится.

Читать дальше про виды и правила выбора фундамента под кирпичный дом: