Устройство свайно-винтового фундамента: как возвести основание своими силами?

Виды винтовых свай, типы и назначение

Перед тем, как самому закрутить винтовые сваи, необходимо правильно выбрать конструкцию опорного столба. Она зависит от размера и направления нагрузки, типа грунта, в который будет ввинчиваться и глубины промерзания почвы. Конструкция лопастей и режущих кромок подбирается по плотности почвы и глубине ввинчивания. Грубый выбор можно сделать, ориентируясь на технические характеристики винтовых свай:

С открытым наконечником – полая труба с косым срезом торца. За схожесть с иглой для инъекций ее называют шприцевидной. Во время вкручивания срезанная почва поднимается внутри трубы. Устанавливаются на любых почвах под легкие конструкции.

Почва поднимается вверх по полой трубе. Лопасть является дополнительным элементом, упрочняющим крепление сваи в легких и сыпучих грунтахИсточник fundament-pro.ru

• Для заторфованных почв, мягких глинистых и песчаных подходят изделия с закрытым наконечником. Они отличаются высокой несущей способностью.
• Однолопастные – один винтообразный лепесток выступает спирально вокруг стержня. Используются на всех грунтах, за исключением твердых скальных пород. Устанавливаются под легкие конструкции.
• Двухлопастные при закручивании имеют симметричную нагрузку. Их используют при строительстве на нестабильных грунтах. Перед тем, как вкручивать винтовые сваи самостоятельно, необходимо обеспечить их фиксацию строго по вертикали.
• Многовитковые конструкции похожи на большие винты без шляпки. Геошурупы обладают повышенной прочностью, и способны вкручиваться в плотный грунт и мерзлоту.

Острые наконечники и прочные лопасти толщиной 4 мм помогут быстро завинтить опору на нужную глубинуИсточник yandex.net

Нагрузка на сваю определяет ее диаметр. Производить расчеты самостоятельно, определяя как установить винтовые сваи для фундамента, своими руками, какой типоразмер использовать, не просто. Для этого необходимо проводить сложные расчеты с учетом общей вертикальной нагрузки на фундамент, ветровых, боковых воздействий и суммарного давления на каждую стойку. Проще ориентироваться по типу строения:

Диаметр 108 мм – фундамент коттеджа до 2 этажей, пристройки. Такие сваи требуют больших усилий для их установки. Обычно используют спецтехнику. Если нет возможности подогнать автомобиль к каждой точке установки опоры, работы выполняются с помощью мобильных приспособлений.

Особо прочные сваи с винтовыми выступами по всей длине и несъемными оголовками для удобства завинчивания. Ставятся под дома и капитальные строения на твердых и каменистых грунтахИсточник stroykarecept.ru

• 89 мм в диаметре – громоздкие ограждения, легкие дома, дачи, веранды, служебные постройки. Нагрузки большие, но с помощью системы рычагов возможно установить сваи вручную.
• Сваи толщиной 76 мм ставят под заборы из профнастила, дерева, временные строения, бытовки.
• Сетка рабица весит немного и под нее подойдут винтовые сваи диаметром 57 мм. С работой легко может справиться один человек.

Производители изготавливают винтовые опоры стандартного размера и длины, поэтому легко ориентироваться, какие типы деталей необходимо приобрести и как закрутить сваи. Длина опоры рассчитывается по сумме размеров: требуемая высота сваи над грунтом + глубина погружения в землю.

Расчет винтовых свай для фундамента каркасного дома

Перед тем, как закупать необходимые материалы и начинать монтаж свай, нужно произвести все технологически необходимые расчеты. Они достаточно сложны, нужно сделать замеры и, исходя из этого, рассчитать количество и вид материала, учесть нюансы возведения сооружения. Для этого следует пригласить специалиста, или сделать все работы под контролем специалиста.

Перед началом работ следует просчитать следующие показатели.
— какой грунт на участке и его особенности;
— уровень грунтовых вод и диапазон сезонных колебаний;
— уровень промерзания почвы;
— вес всего строения;
— увеличение сезонных нагрузок (снег, ветер);
— ветровые нагрузки.

Первые три показателя определит геолог и сделает необходимые расчеты. Вес дома с начинкой, а также уровень нагрузки на сваи, вы можете просчитать самостоятельно либо с помощью профессионального строителя. Чтобы рассчитать вес конструкции, нужно иметь четкий план строения и информацию о материалах, которые будут применены. Дополнительно стоит учесть и потенциальную нагрузку, возможно, вы отойдете от плана и впоследствии будете модернизировать дом.

Винтовые сваи располагаются таким образом, чтобы нагрузка строения распределилась равномерно на все опоры. Поэтому нужен план строения уже на этапе проектирования. Набросайте рисунок будущего дома, чтобы сметчик имел представление, что именно просчитывать. В процессе расчетов в план будут вноситься корректировки, чтобы оптимизировать проект.

Следует заметить, что сваи располагаются под несущими само строение конструкциями (ложе фундамента) и уходят в почву глубже, чем уровень ее промерзания. И тут кроется один нюанс. Как правило, мягкие почвы промерзают сильней и в процессе оттаивания могут значительно смещаться. Это естественный процесс. Смещаясь, почва может как проседать, так и вспучиваться. Эти процессы смещают сваи. Поэтому вес сооружения обязательно должен распределяться по сваям равномерно, создавая возможность опорам адаптироваться к естественным процессам в почве. Тогда все эти сезонные изменения пройдут без ущерба для фундамента.

Если не соблюдать эти требования, дом может завалиться из-за разницы нагрузки, или оттаивающая почва попросту вытолкнет сваи, что приведет к обрушению всего строения. Эти все моменты также следует учесть при проектировании и учете длины конструкций.

Кстати, еще один тип часто используемого для такого типа строений фундамент – ленточный – монтируется по этому принципу. Основание заливается строго с учетом расположения несущих конструкций. Однако сама технологическая карта заливки ленточного фундамента куда сложней, поэтому, если позволяет тип почвы, лучше использовать винтовой фундамент. Его преимущество в том, что на зафиксированные сваи сразу крепятся связующие элементы.

Перед тем, как начать устанавливать сваи, нужно выполнить так называемую обвязку (армирование). Его суть заключается в том, что выкладывается основание (подойдут рельсы), соединяются воедино и на них выкладывается патрубок из дерева (первый венец крепиться именно к обвязке).

Обычно сваи устанавливаются, согласно технической документации процесса, на расстоянии 3-4 метра. Однако особенности почвы могут быть таковы, что шаг придется уменьшить до метра. Если есть риск смещения почвы, лучше перестраховаться и использовать больше свай. Закручивать их до конца также не следует. Оставьте для балансировки 10-12 см. Технологически, свая обязательна на каждом углу строения и под несущей стеной. В остальном сваи следует расположить в зависимости от индивидуальных конструктивных особенностей дома.

Для окончательного расчета следует учесть тип почвы и вес материалов, а также форму и толщину свай. Можно рассчитать эти показатели самостоятельно, а затем прибавить к получившимся значениям в среднем 20%. Помочь рассчитать свайный фундамент самостоятельно, вам может один из наших строительных калькуляторов (ссылка откроется в отдельном окне).

Однако все показатели, которые участвуют в расчетах, могут изменяться в зависимости от разных условий. Все эти нюансы может учесть лишь профессионал. Закажите расчеты и план у специалиста, если не уверены в своих силах и знаниях.

Выбор металлопроката

На качество и долговечность эксплуатации свай влияет много факторов. Главным из них является качество металлопроката всех компонентов сваи. В России нет четких правил, в том числе и государственного стандарта, которые бы регламентировали все характеристики винтовых свай. Для изготовления свай отлично подойдут стали с низким содержанием углерода — до 0,25%. Покупая металлопрокат, попросите у продавца сертификат качества и документы о прохождении технического контроля.

При изготовлении свай, в основном, используют трубу следующих диаметров: 57, 76, 89, 108, 133 мм.

Конструкция винтовой сваи состоит из трех частей:

• ствол;
• наконечник с винтовой лопастью;
• оголовок.

Конструкция свай предусматривает два варианта выполнения наконечника:

• сварной — используется часть ствола сваи, которую сужают в конус;
• литой с лопастью — приваривается на ствол сваи.

В качестве ствола сваи используют стальную трубу. Это могут быть цельнотянутые трубы или со сварным швом. Очень часто для самодельных свай используют бывшую в употреблении трубу нефтяной промышленности.

Несущую способность сваи обеспечивает винтовая лопасть. Лопасть может крепиться как на сам наконечник, так и на ствол сваи. Это не имеет принципиального значения. В домашних условиях обеспечить точный расчет и плотное прилегание лопасти к наконечнику очень проблематично, поэтому, в основном, лопасть монтируют на ствол сваи.

Для уменьшения трудозатрат можно использовать готовые литые наконечники с винтовыми лопастями, к которым приваривают ствол сваи. Применение литого наконечника обеспечит правильный заход витка шнека, а также отсутствие опасности обрыва лопасти, гарантирует высокую надежность изделия. В свою очередь использование готового наконечника удорожает стоимость винтовой сваи. Например, литой наконечник на 108-ю трубу в разных производителей стоит от 750 рублей за штуку.

Что такое свайно-ростверковый фундамент

Свайный фундамент, наверное, представляют себе все: это некоторое количество свай, заглубленных в грунт до уровня несущего слоя или ниже уровня промерзания. В чистом виде этот тип фундамента используется редко. Виной тому своеобразная конструкция, которая не позволяет перераспределять между сваями нагрузку от дома. Потому свайный фундамент в основном делают под срубы из бревна или бруса, иногда — под каркасные постройки. Эти типы стройматериала, из-за своих особенностей, сами перераспределяют нагрузку. С домами из других материалов они совместимы плохо.

Зато их усовершенствованный вид — свайный фундамент с ростверком — лишен многих недостатков и может использоваться и под кирпичные, и под блочные постройки.  В них все опоры завязаны при помощи ленты из металла или железобетона (бетона) в единую конструкцию. Эта лента и называется ростверком.

Так выглядит свайно-ростверковый фундамент вынутый из земли

Ростверк — это часть фундамента, объединяющая оголовки свай и служащая опорой для стен. Именно ростверк принимает, и за счет замкнутой конструкции, перераспределяет нагрузку, передавая ее на сваи.  Он может быть металлическим, деревянным, бетонным или железобетонным. По типу исполнения бетонные (железобетонные) ростверки бывают низкими и высокими.

Различают свайные фундаменты с высоким и низки ростверком

Высокий ростверк находится выше уровня земли. Чаще всего его делают из металла — швеллеров большого сечения или квадратных металлических труб. Еще делают такой ростверк из бетона, но его устройство сложнее: приходится придумывать, как залить ленту на расстоянии от земли.

Как работает ростверк и что он дает

Любой дом в разных частях будет давать разную нагрузку: отделка, мебель, санфаянс, другие вещи размещены неравномерно. Следовательно, и нагрузка от разных его частей будет разной. Ростверк принимает на себя эти неравномерные нагрузки и перераспределяет их. Сваям уже передается «выровненная» нагрузка.

Чем отличаются свайные и свайно-ростверковые фундаменты (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Чем это хорошо? Тем, что при одинаковой нагруженности свай, меньше шансов на то, что они будут усаживаться неравномерно. А неравномерная усадка ведет, как известно, к трещинам в фундаменте и стенах. Потому свайно-ростверковый фундамент более стабилен. Хотя главный недостаток свайных фундаментов остается: мы не можем знать, что за грунт находится под каждой из свай.  Потому спрогнозировать их поведение нереально. Именно поэтому их не очень любят архитекторы: гарантировать многолетнюю эксплуатацию дома невозможно.

Ленточный фундамент на сваях

Более предсказуемы в этом плане низкие ростверки. Они начинаются обычно ниже уровня земли и отливаются из армированного (или нет — зависит от проекта) бетона. Причем арматура свай связывается с арматурой ростверка.

В этом случае ростверк — это мелкозаглубенный ленточный фундамент и изготавливается он по той же технологии. Отличается тем, что имеет жесткую связь со сваями, что в разы повышает надежность и устойчивость конструкции. Еще такие фундаменты называют ленточными на сваях или свайно-ленточными. Такая конструкция является почти идеальной: сочетает в себе плюсы свайного и ленточного фундамента, в значительной мере компенсируя их недостатки.

Устройство свайно-ленточного фундамента (чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

Как он работает? Нагрузка от дома передается на ленту. Благодаря наличию продольной арматуры перераспределяется по всей площади. Так как лента опирается и на грунт, то часть нагрузки передается ему, остальная приходится на сваи. При этом нагрузка и усадка равномерны: их «выравнивает» лента.

В зимнее время, когда начинают на фундамент воздействовать силы пучения, проявляются все плюсы свайно-ленточного фундамента. Если дом стоит на пучнистых грунтах, их глубина заложения ниже уровня замерзания, очень сложно представить условия, при которых дом перекости или он даст неравномерную усадку.

При воздействии сил пучения на ленту, «пятки» свай, да и они сами, не дают возможности грунтам сдвинуть фундамент. Потому ленточно-свайные фундаменты — отличный выбор на сильно пучнистых почвах. Затраты при этом гораздо выше, чем при строительстве обычного свайного фундамента, но намного ниже, чем при строительстве ленты ниже глубины промерзания.

Плюсы и минусы свайно-винтового фундамента

Свайные фундаменты принципиально отличаются от ленточных и плитных тем, что каждая свая передает на грунт сосредоточенную нагрузку в отдельной точке. А свайно-винтовой фундамент в свою очередь отличается от свайно-забивного из железобетонных свай тем, что:

• Сваи – металлические трубы, гораздо хуже железобетона сопротивляющиеся изгибу.
• Металлические сваи в грунте подвержены коррозии.
• Заворачивание винтовых свай, в отличие от вбивания забивных, не уплотняет, а разрыхляет грунт.

Вследствие указанных факторов качество свайно-винтового фундамента очень сильно зависит от свойств подстилающего грунта. Идеальная «подушка» под винтовой фундамент – мощный сухой суглинок или слегка увлажненный аллювий, песок с включениями мелкой гальки. В последнем случае винт сваи при вкручивании толкает перед собой все более расширяющийся и уплотняющийся конус грунта. Из него при этом выжимается вода, а мелкие частички глины, всегда присутствующие в аллювии, цементируют его. В конце концов конус грунта приобретает прочность бетона, а конусы отдельных свай в глубине смыкаются. Свая заклинивается намертво, так, что ее легче свернуть в штопор, чем дальше завернуть или вывернуть; прочнейший фундамент теперь готов фактически без нулевого цикла.

Беседка с купальней на винтовых сваях

В плодородных многослойных грунтах большей части РФ свая фундамента работает по-иному. Как – разберем ниже, а пока укажем плюсы и минусы винтовых свай в России, за исключением горных районов и зоны вечной мерзлоты:

1. Не требуется планировка площадки и оборудование подъездных путей к ней – плюс.
2. Строительство не привязано к сезону, погодным/природным условиям и географическому положению объекта; сваи можно заворачивать и в болото, и в вечную мерзлоту – плюс.
3. Трудозатраты на устройство свайно-винтового фундамента на порядок и более меньше, чем любого другого; его можно собрать за 1-3 рабочих смены – плюс.
4. Не нужно ждать усадки фундамента, строительство можно начинать сразу после его монтажа – плюс.
5. Пристройки к основному зданию можно делать, не опасаясь усадки их фундаментов относительно старого – плюс.
6. Строительство возможно в зоне развитых подземных коммуникаций – плюс.
7. С применением промышленных методов сборки и в сочетании с железобетонным ленточным свайно-винтовой фундамент позволяет вести строительство на самых слабых грунтах, вплоть до плывунов – плюс.
8. Те же промышленные технологии строительства позволяют извлекать сваи из грунта для повторного использования – плюс.
9. Ограниченный срок службы: в увлажненных грунтах с химической реакцией, отличной от нейтральной, металлические сваи служат 50-60 лет; бурозабивные (см. далее) до 100-120 лет – минус.
10. Ограниченная свойствами грунта несущая способность: капитальное многоэтажное строительство на свайно-винтовых фундаментах невозможно – минус.
11. Свайно-винтовые фундаменты для жилых строений долговременного пользования на единицу несомой нагрузки от здания оказываются на 10-30% дороже свайно-забивных или ленточных – минус.
12. Устройство подвального помещения невозможно, т.к. нарушается взаимодействие свай с грунтом – минус.
13. Попадание текучей воды в подпол здания недопустимо, поэтому требуется достаточно сложная отделка цоколя и отмостка – минус.
14. Монтаж фундамента требует предварительных геологических исследований на месте строительства и достаточно сложных и трудоемких расчетов. Если для ленточных фундаментов можно разработать типовые проекты, то каждый свайно-винтовой проектируется индивидуально – минус.

В индивидуальном строительстве плюсы свайно-винтового фундамента безусловно оттесняют его минусы в следующих случаях:

• Временные легкие жилые дома. Скажем, берем недорогую посильную ипотеку на сборно-щитовой домик, а рядом понемногу строим сами капитальный особняк.
• Деревянные бани: надежная изоляция пола от грунта дает и от металлической печки достаточно легкий и мягкий пар.
• Хозпостройки, навесы, шпалеры.
• Заборы.
• Распашные ворота.

Столбы раздвижных ворот из винтовых свай делать не следует: под механизм все равно нужно основательное бетонирование, а его усадка в дальнейшем приведет к перекашиванию створки; также сваи неважно держат регулярные знакопеременные нагрузки при ее выдвижении/задвигании. Не очень подходят свайно-винтовые фундаменты и под гаражи; для въезда-выезда придется делать пандус высотой около 0,5 м, что неудобно, отнимает место на участке, усложняет и удорожает работу

Исключение – сварные металлические гаражи, но их эстетика всем известна.

Классификация столбов

Технология возведения свайного фундамента включает в себя различные способы закладки опорных изделий. Все нюансы строительства регламентированы общепринятыми нормами, изложенными в СНиП 2.02.03-85 и СП 24.13330.2011.

По методу устройства в почве

По способу монтажа сваи делятся на такие типы:

1. Буронабивные – бетонные и ж/б опоры, изготавливаемые непосредственно на строительной площадке.
2. Буроинъекционные – бетонные конструкции с армированием и без. Технология предполагает подачу раствора в заранее подготовленные шурфы под давлением. При этом бетон заполняет не только скважину, но и пустоты в почве вокруг силового элемента.
3. Забивные – заводские изделия, которые погружают в почву за счет ударной силы, создаваемой специальным оборудованием. По материалу изготовления делятся на железобетонные, металлические и деревянные.
4. Вдавливаемые – секционные составные элементы, которые погружаются в землю за счет прилагаемого усилия. В отличие от предыдущего типа свай при реализации данной технологии не создаются вибрационные нагрузки на грунт.
5. Вкручиваемые – металлические или железобетонные стержни, оснащенные винтовой частью для удобства монтажа и дополнительного уплотнения грунта под опорной площадью основания.

По типу опоры на несущий пласт

Относительно характера взаимодействия с почвой силовые элементы делятся на такие типы:

1. Висячие опоры – опираются на сжимаемые грунты, при этом нагрузка передается через наконечник (30% веса) и боковые поверхности (70% веса).
2. Стойки – опираются на твердое основание, передавая вес конструкции через острие на конце или расширенную пяту.

По варианту армирования

По данному признаку различают следующие виды опор:

• с армированием продольного типа – сваи используют для строительства в грунте средней плотности (суглинок, глина, супесь и т.д.);
• с продольно-поперечным армированием – характеризуются высоким сопротивлением растягивающим и изгибающим силам;
• по технологии с предварительным напряжением – отличаются максимальной плотностью и прочностью материала.

По форме сечения

Относительно геометрии сечения опорные элементы классифицируют на виды:

1. С круглым сечением: трубчатые изделия Ø400–800мм и оболочки Ø 1–3 м.
2. Со сплошным квадратным сечением от 150х150 до 400х400 мм.
3. С полым квадратным сечением: внешний Ø от 250х2500 до 400х40 мм0, Ø полости 175–275мм.
4. С прямоугольным сечением (200х400, 200х450, 200х500 мм).

По конструктивному исполнению

По такому признаку опорные элементы классифицируют на виды:

• цельные;
• составные – секции устраиваются в грунте поочередно.

По геометрии пяты

Нижний конец сваи может быть:

• в виде пирамиды – острым концом опара упирается в плотные породы;
• тупой – в большинстве случаев используется для висячих столбов;
• с расширяющейся пятой – применяют при минимальном соприкосновении боковой площади сваи с почвой.

Ростверк для свайного фундамента

При различных разновидностях свайного фундамента могут применяться ростверки – конструкция в виде рамы, которая распределяет нагрузки дома по всем сваям. Свайно ростверковый фундамент может быть ленточным и плитным. Первый вариант напоминает обычный ленточный фундамент, т.е. укладывается вдоль несущих стен здания. Представляет собой балки, которыми соединены все сваи. Плитные ростверки выполняются в виде плоской плиты на всю площадь дома. Они используются в тех случаях, когда сваи распложены также по всей площади здания.

В зависимости от конструкции выделяют сборные, сборно-монолитные и монолитные ростверки для свайных фундаментов. Сборные представляют собой балки из швеллера или двутавра, установленные поверх свай. Сборно-монолитные оснащаются специальным замками, для их устройства используют готовые железобетонные элементы. Монолитные ростверки заливаются непосредственно на строительной площадке. Последний способ для строительства частного дома подходит лучше всего, т.к. позволяет ограничиться подручными инструментами.

Изготовление и установка винтовых свай своими руками

Фундамент на винтовых сваях – это универсальная конструкция, которую возводят на любых грунтах. Работы могут проводиться при самых низких температурах, во время осадков, во всех климатических широтах. Для малоэтажного строения винтовые сваи своими руками можно сделать при помощи сварочного аппарата, стальной трубы и листовой стали. Данный тип фундамента пользуется популярностью, так как является самым надежным на сложных грунтах, на уклонных, водных, болотистых участках. К его преимуществам относятся легкий монтаж и низкая себестоимость.

Устройство винтовой сваи

Винтовая свая изготавливается из высокопрочной стали. От внешних факторов она защищается покрытием на основе эпоксидной смолы или антикоррозионной грунтовкой. В целом изделие представляет собой конструкцию из 3-х частей:

Нижний конец трубы имеет заостренную (коническую) форму. Верхний конец представляет собой оголовок, который приваривается после вкручивания трубы в грунт и заливки в нее бетонного раствора. Параметры всех частей конструкции зависят от веса строения, габаритов фундамента, типа грунта. Лучше не подбирать их приблизительно, а заказать расчет в проектной организации. Так Вы будете уверены, что изготовление свай происходит с соблюдением норм строительства и с учетом особенностей грунта.

Материалы для изготовления

Для изготовления винтовой сваи требуются знать следующие данные:

• длина трубы;
• диаметр трубы;
• длина наконечника;
• шаг лопасти;
• диаметр лопасти;
• угол наклона лопасти к плоскости;
• линия приваривания винта к трубе;
• толщина стали (для частного домостроения равна 4 мм).

Для примера приводим значения диаметра трубы и условия применения данных свай в строительстве:

• 57 мм – для легких заборов (диаметр лопасти 200 мм);
• 102-108 мм – для домов каркасного типа (шаг винта 50 мм, диаметр винта 300 мм);
• 133 мм – для домов из камня, кирпича, дерева, различных блоков;
• 159-325 мм – для тяжеловесных зданий, включая многоэтажные и промышленные.

Процесс изготовления

Итак, Вы решили построить небольшой дом, гараж, хозпостройку на фундаменте данного типа. Длина каждой сваи не должна быть меньше 200 мм. Их изготовление потребует наличия следующих материалов:

• труба подходящего диаметра;
• лопасть подходящего диаметра и шага;
• конусообразный наконечник (например, длиной 150 мм).

Для работ потребуется электрический сварочный аппарат и электроды 3 мм. Лопасти и конусы нарезают из листовой стали, при этом следует учесть особую конфигурацию винтов. Конус размечают в виде равнобедренного треугольника с основанием, равным длине окружности. Длина сторон равна длина конуса (Скачать чертеж).

Важно: самостоятельное изготовление и сварка частей должны проводиться с четким соблюдением параметров. Малейшие изменения могут привести к нарушению технологии

Например, незначительный сдвиг угла на винте приводит к браку в изделии и невозможности его использования.

Установка своими руками

Сваи можно ввинтить в землю при помощи ручных приспособлений. Самое простое из них – металлическая труба, которую вставляют в петли, заранее приваренные к верхней части основы. Их делают из арматуры d=10 мм. Эту трубу толкают, как рычаг, она вращает сваю, происходит ее ввинчивание в грунт. Подробно установка винтовых свай своими руками основана на определенной последовательности действий. Соблюдайте данную инструкцию:

1. Проведите разметку свай на участке согласно расчетам фундамента. Максимальное расстояние между ними не должно превышать 3 м, самым надежным считается расстояние 2 м.
2. Каждую трубу установите строго вертикально острым концом с лопастью вниз.
3. При помощи трубы или лома, вставляемых в петли и используемых, как рычаг, ввинтите сваю в грунт. Минимальное заглубление составляет 1,5 м. Если грунт состоит из суглинка и глины, вворачивание продолжают сквозь них до твердого слоя земли.

Заключительные работы

Высота над грунтом должна соответствовать проектным расчетам. Она может быть разной, если участок имеет уклоны, возвышения. Именно поэтому фундамент такого типа не требует предварительного выравнивания участка. Главное, чтобы верхний край всех труб находился на одном уровне (контролируют лазерным строительным уровнем).

После установки свай в их полость заливают бетон М300. Для изготовления 1 м3 берут:

После застывания раствора к верхней части каждой сваи приваривают оголовок. Он имеет цилиндрическую основу с квадратной “крышкой”. К ростверкам прикрепляется обвязка. Она изготавливается из любого материала в зависимости от самого строения: двутавр, швеллер, брус, железобетонная плита.

Как выбрать стержни?

Выбирая изделия, нужно учитывать:

1. Тип и вес сооружения.
2. Несущую способность опоры.
3. Геологические условия участка.

Рассчитав суммарные нагрузки и используя справочную информацию о сопротивлении грунта, выбирают количество свай с учетом их несущей способности. Последний параметр напрямую связан с диаметром и длиной опоры. Длину выбирают, исходя из глубины промерзания грунта и высоты цоколя.

Рекомендации по выбору диаметра свай:

• Ø57 мм – заборы из сетки, легковесные конструкции;
• Ø76 мм – тяжелые ограждения из кирпича и профнастила;
• Ø89 мм – пристройки, террасы, гаражи, хозяйственные постройки;
• Ø108 мм – малоэтажные дома, дачи, бани, ангары;
• Ø 133 мм – тяжеловесные постройки весом до 12 т.

О размерах и диаметрах винтовых свай читайте в этой статье, как выбрать опоры для разных типов фундаментов — в этой. О винтовых сваях 108 расскажет эта статья.

Виды винтовых свай

В зависимости от материала изготовления винтовые сваи различаются на типы:

1. Металлические сваи – стальные изделия из профильной трубы. Отличаются недорогой стоимостью и возможностью ручного монтажа.
2. Железобетонные сваи – изделия, изготовленные из бетона, упрочненные армированным каркасом (подробнее об армировании свай читайте тут). Столбы имеют винтовую часть и оснащены металлическим наконечником. Отличаются повышенной несущей способностью и сроком службы от 100 лет за счет стойкости бетона к коррозийным процессам.

Металлические винтовые сваи по конфигурации лопастей различаются на:

• лопастные;
• спиральные;
• комбинированные.

По способу изготовления наконечников:

• литые;
• сварные;
• кованные.

По способу нанесения антикоррозионного покрытия:

• нанесение обмазочных материалов;
• холодное оцинкование;
• горячее оцинкование.

Подробнее о том, каких видов бывают винтовые сваи, можно узнать здесь, об оцинкованных винтовых сваях читайте здесь, о бетонных — тут, о металлических — тут.

Заводское производство и самостоятельное изготовление

Бетонные винтовые сваи изготавливают только на заводах, поскольку технология производства предполагает использование виброоборудования и сушильных камер. Металлические сваи можно сделать в домашних условиях при умении обращаться со сварочным аппаратом и болгаркой.

Себестоимость самодельных опор выходит в 3 раза дешевле покупных изделий, но нужно учитывать такие факторы:

Использовать профильные трубы из высокопрочных марок стали.
Для лопастей применять листовую сталь толщиной не ниже 4–5 мм.
Уделять внимание прочности сварочных швов.
Выбирать качественные гидроизоляционные материалы.

Заводские изделия изготовлены по ГОСТУ и соответствуют заявленным техническим характеристикам. В свою очередь для самодельных труб сложно рассчитать несущую способность, что предполагает риски в процессе монтажа и эксплуатации. Как сделать винтовые сваи своими руками, можно узнать тут.

Размеры опор

Характеристики винтовых свай:

• длина трубы – от 1 м;
• диаметр сечения – от 57 мм;
• толщина стенки трубы – от 3,5 мм;
• толщина лопасти – 4–5 мм;
• диаметр лопасти – 150–300 мм.

Сваи с такими размерами обеспечивают необходимую несущую способность для легковесных сооружений, построенных на суглинистых почвах, которые преобладают на территории Московского региона и других областей РФ.

Нагрузка

Допустимая нагрузка на фундамент определяется типом грунта, а также несущей способностью одной опоры. Характеристика винтовой металлической сваи зависит от длины столба, а также диаметра трубы и лопастей. Подробнее о нагрузке на винтовые сваи можно узнать тут.

Зависимость параметров отражена в таблице:

Тип грунта	Несущая способность сваи (тонны) диаметром 108 мм при диаметре лопастей 300 мм
длина столба – 1,5 м	длина столба – 2,5 м	длина столба – 3м
Пластичные глины	3,7	4,4	5,0
Полутвердые глины	4,7	5,4	6,0
Суглинки, супеси	3,7	4,5	5,0
Пески средней фракции	Не используются	9,5	10,5

Для каких грунтов они подходят?

Погружение винтовых свай производится на достаточную глубину, чтобы исключить воздействие вертикальных нагрузок морозного пучения. Остаются лишь боковые воздействия, которые, ввиду малой площади контакта, не способны оказывать решающего воздействия на опоры.

Поэтому при определении пригодности грунта принято рассматривать только механические качества.

Наиболее подходящими видами являются следующие типы грунта (по убыванию степени пригодности):

• Песчаные.
• Супеси.
• Суглинки.
• Глинистые.

Абсолютно неподходящими грунтами являются скальные и скально-обломочные виды. Кроме того, противопоказаны биогенные типы — торфяники, или рыхлые просадочные грунты.

С осторожностью надо относиться к сильно обводненным участкам, подверженным сильным сезонным колебаниям уровня грунтовых вод. При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума

При строительстве на подобных участках надо производить пробное бурение и увеличивать глубину погружения до максимума.

Принципы расчёта и проектирования

Свайно-винтовая технология возведения фундаментов основана на принципе прохождения точечной опоры сквозь слабые слои почвы к плотным несущим пластам.

Нагрузка от дома, таким образом, передаётся прямо на несущее грунтовое основание, чем обеспечивается надёжное и прочное положение строения.

Глубину залегания несущих пластов грунта определяют путём опытного бурения и отбором образцов почвы, с последующим их испытанием. Также этот параметр берут из вертикальной съёмки с привязкой к месту строительства, которая есть в каждом отделении архитектуры местного исполкома.

Путём сбора нагрузок (вес всех конструкций строения, мебели, оборудования различного назначения, максимального количества людей и прочего, снеговая нагрузка) и делением их на общую площадь винтовых свай определяют удельное давление на почву. Оно должно быть меньше сопротивления несущего слоя грунта. Этим соотношением корректируют количество винтовых свай на плане СВФ.

Существуют нормативы отбора типоразмеров свай для строительства различных объектов. Основным показателем является диаметр ствола опоры, который напрямую взаимосвязан с величиной её несущей способности. Для ручной установки свай применяются опоры диаметром от 57 до 133 мм.

Диаметр сваи, мм	Нагрузка, кг	Вид почвы	Строение
57	800	Переувлажнённый грунт	Лёгкие постройки каркасного типа
89	1400	Болотистые и торфяники	Дачные домики, гаражи
108	3500	Все кроме каменистых	Бревенчатые дома (срубы)

Длину сваи рассчитывают исходя из того, что нижний её конец должен погрузиться в несущий слой грунта минимум на 300 мм. К этому добавляют высоту наземной части опоры. Проектом строительства закладывается величина просвета между землёй и обвязкой ВС (ростверком).

Минимальный технологический зазор допустим высотой 150 мм. Сюда следует добавить расстояние до технологических отверстий + 100 мм. В общей сумме это будет оптимальная длина сваи.

Как составить чертеж свайного поля?

После всех расчётов приступают к формированию чертежа расположения ВС на плане строительного участка.

При расстановке опор на приусадебном участке руководствуются следующими правилами:

1. Сваи должны быть установлены во всех углах плана фундаментного основания.
2. Опоры для монолитной плиты под оборудование (печь, котёл и пр.) будут в углах и по периметру через каждые 1,5 м.
3. По осям расположения несущих стен центры свай помещают с промежутком от 1,5 до 2 м., в зависимости от материала ростверка (обвязки). Например, для бруса — 1,5 м, а для швеллера достаточно будет устанавливать опоры каждые 2 – 2,5 м.

Пример исполнительной схемы и план свайно-винтового фундамента:

Ворота на сваях

Ворота на винтовых сваях потребуют некоторой дополнительной работы. Дело в том, что их створки воротные столбы или вовсе не нагружают, или нагружают гораздо слабее, чем полотно. Без дополнительного упора в грунт верха воротных столбов скоро разъедутся в стороны. Кстати, это же, только в меньшей степени, относится и к угловым столбам.

Справиться с проблемой несложно: вокруг столба, в стороны на 0,25-0,5 м копаем котлованчик глубиной на полтора-два штыка лопаты и по песчаной подушке в 10-15 см заливаем его бетоном. Бетонная чушка примет на себя горизонтальную часть раскачивающих столб нагрузок, а винт в глубине – вертикальную. Трубы на столбы нужны увеличенного диаметра, от 120 мм. Но учтите, это не полноценное бетонирование, нагружать чушку по вертикали нельзя!