Свайно-винтовой фундамент: обзор

• экономичность по сравнению с другими видами фундаментов;
• устойчивость к пучению почвы;
• возможность проводить монтаж круглогодично;
• подходит для любого типа почв, в том числе и насыпных;
• быстрота и простота установки;
• нет необходимости проводить трудоемкие подготовительные земляные работы;
• не требует времени на усадку и высыхание – можно сразу приступать к строительству здания.

Основной недостаток такого фундамента – подверженность коррозиям, особенно в зоне срочных швов. Поэтому к выбору материала следует подходить со всей тщательностью – некачественная сталь или антикоррозийное покрытие могут значительно снизить эксплуатационные качества и время службы свайного фундамента.

Максимально подробную информацию о плюсах и минусах свайно-винтового фундамента Вы найдете здесь.

Срок службы

Свайно-винтовой фундамент, изготовленный из отвечающих необходимым требованиям материалов и правильно установленный в благоприятной среде, может прослужить до 300 лет, а по некоторым источникам, и до 400 лет. Но вследствие халатности при установке и выборе материала фундамент может выйти из строя за несколько лет.

К уменьшению срока службы могут привести несколько факторов.

1. Низкое качество антикоррозийного покрытия.
2. Низкое качество стали для изготовления свайных столбов.
3. Сваи, изготовленные из б/у труб.
4. Высокая влажность грунта и насыщенность кислородом.
5. Неправильная установка.
6. Использование свай для заземления в системе электроснабжения – это ускоряет поражение металла ржавчиной.
7. Установка свай на влажных почвах вблизи электростанций, так как в этом случае возможна утечка электричества в грунт.

Выбор готовых свай. Их виды и особенности

Какие сваи подойдут для каждого конкретного фундамента зависит от нескольких обстоятельств – веса постройки, особенностей грунта, ожидаемого срока эксплуатации и т.п.

Виды свай

Сваи различаются по диаметру трубы (чем больше вес, тем больше толщина столба) и по размеру лопасти (чем менее прочный грунт, тем шире должна быть лопасть). Например, в условиях вечной мерзлоты, используются сваи с минимальным диаметром лопасти или с имитацией нарезки.

По технологии изготовления наконечников винтовые сваи делятся на два основных вида: сваи с литыми наконечниками и сваи со сварными наконечниками.

Сваи с наварными наконечниками

Представляют собой трубу с приваренным к ней заостренным концом с лопастями. Такие сваи имеют одно преимущество – низкую стоимость. Сварочный шов – уязвимое место всей конструкции. Он может повредиться уже во время ввинчивания сваи, уязвим для коррозий и движений почвы. А если учесть, что большинство сварочных работ по изготовлению проводятся в кустарных условиях без соблюдения необходимых требований к технологии и качеству, то риск слишком велик.

Свайные столбы с наварными наконечниками по назначению бывают трех видов.

1. Для почв каменистого типа. Имеют двойные лопасти, которые обеспечивают максимально надежную фиксацию.
2. Сваи с открытыми наконечникамипод малоэтажные здания. Оснащены крупными лопастями, предназначены для установки в обычный грунт.
3. Сваи с закрытыми наконечниками под малоэтажные здания. Имеют уменьшенные лопасти и подходят для установки в любую почву.

Сваи с литым наконечником

Выполняются с помощью литья и имеют однородную конструкцию. Технология производства трудоемкая и затратная, поэтому литые сваи стоят на порядок дороже сварных. Зато имеют ряд преимуществ. Свайные столбы литого типа максимально точно устанавливаются, не разрыхляют грунт при ввинчивании и надежно фиксируются, обеспечивая тем самым прочность всего фундамента. Не говоря уже о том, что в отличие от наварного, литой наконечник не подвержен деформации и преждевременным коррозиям, не повреждается во время монтажа и не боится препятствий в виде корней, уплотнений в грунте и камней.

Литые свайные столбы по назначению бывают трех типов.

1. Для использования в условиях вечной мерзлоты (имеют некрупные лопасти).
2. Для использования в обводненных и талых почвах (имеют лопасти средних размеров).
3. Для фундаментов под малоэтажные здания (сваи стандартного типа с крупными лопастями).

Типы свайно-винтового фундамента

Фундаменты различаются по способу устройства ростверка. Существует четыре основных вида:

Двутавровый.

Двутавр представляет собой металлическую или деревянную балку, формой схожую с буквой «Н». Двутавр прочнее, чем швеллер, но не устойчив к скручиванию. Фундамент такого типа состоит из винтовой бетонированной сваи и двутаврового ростверка.

Швеллер.

Металлический профиль, имеющий П-образное сечение. Фундамент представляет собой бетонированную сваю и швеллер.

Ростверк из деревянного бруса

Конструкция включает в себя бетонированную сваю, оголовок, стержень, скрепляющий брус со сваей и сам брус.

Бетонированный ростверк.

Для этого типа фундамента обязательно армирование ростверковой ленты и самой сваи.

Виды обвязки столбчато-винтового фундамента

Обвязка – последний этап в работе со свайно-винтовым фундаментом. Представляет собой каркас из металлических или деревянных балок, которые скрепляют друг с другом все столбы основания и обеспечивают дополнительную фиксацию.

Обвязка обязательна только в том случае, если сваи поднимаются над уровнем почвы на 50 см и выше. Читайте подробную статью про обвязку свайно-винтового фундамента здесь.

Обвязка бывает двух видов:
Обвязка брусом
Используется обычно для фундаментов под деревянные здания. Основное преимущество этого способа в том, что при отклонении свай по уровню, можно выпилить участок обвязочного бруса и устранить перекос.
Обвязка швеллером
Выполняется внакладку при использовании сварки. Начинать обвязку необходимо по длинной стороне фундамента, с продольных балок, делая стыки в углах и (если длина швеллера недостаточная) на промежуточных сваях.

Виды винтовых свай для винтового фундамента

Для обустройства фундамента на винтовых сваях могут применяться свайные столбы одной из четырех распространенных форм:

Рис: Виды винтовых свай

• Вариант №1 — однолопастные сваи, которые используются для обустройства фундаментов в нормальных грунтовых условиях под легкие дома из каркасных панелей и дерева;
• Вариант №2 — сваи, оборудованные несколькими витками лопастей, за счет чего они обладают увеличенной несущей способностью и устойчивостью к усадке и выдергивающим воздействиям. На фундаментах из таких свай могут возводится одноэтажные пенобетонные здания либо двухэтажные дома из легких материалов;
• Вариант №3 — конструкции с узкими лопастями, применяемые для ввинчивания на участках с каменистыми грунтами, используются для строительства легких домов;
• Вариант №4 — конструкции, предназначенные для использования в условиях вечномерзлых грунтов, сфера применения аналогична узколопастным сваям.

Сваи любого вида после установки комплектуются стальным наголовником, использующимся в качестве опорной площадки, на которой впоследствии располагается обвязка фундамента. Наголовники представляют собой обрезок цилиндра, к верхней части которого приварена квадратная площадка размерами 25*25 см.

Рис: Оголовки для винтовых свай

Для объединения отдельно стоящих винтовых свай в единую систему выполняется их обвязка. Соединяющая сваи конструкция называется ростверком, он может формироваться как посредством заливки монолитной железобетонной ленты, так и из бруса либо металлопроката — двутавровой балки, швеллера.

Рис: Виды ростверков для обвязки винтовых свай

Как рассчитывается необходимое количество свай

Чтобы произвести правильный расчёт и впоследствии купить свайно-винтовой фундамент нужно иметь ряд важных данных.

Для этого производится пробное погружение винтовой сваи. Полученные данные обязательно используются при расчёте свайного поля.

Отметим, что расчёт количества опор для небольших зданий – пристройки, бытовки, малые теплицы производится сравнительно просто. Расчёт числа винтовых опор для ограждений и заборов также имеет свои особенности. Обычно рассчитывается примерный вес этих построек и число свай получают, разделив массу на несущую способность применяемых опор.

Общие принципы расчёта свайного поля регулируются СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ».

Например, расчёт свайно-винтового фундамента под жилой малоэтажный дом выполняется в такой последовательности:

• Суммируется вес строительных материалов, из которых построится дом.
• Рассчитывается снеговая нагрузка.
• Рассчитывается общий вес людей (максимально допустимый согласно п. 3.11 СНиП 2.01.07-85* «НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ»).
• Все показатели суммируются и число умножается на коэффициент прочности (1.1-1.3).
• Полученный результат разделяют на несущую способность используемых опор (обычно – СВ-89 или СВ-108). При этом сваи располагаются на расстоянии от 2 до 3 м.

Получите индивидуальный расчет

Критерии выбора винтовых свай

Винтовые сваи выпускает несколько десятков предприятий, среди которых есть и крупные заводы, и совсем небольшие мастерские. Единой технологии производства и специализированного стандарта на эти изделия не существует, в итоге продукция сильно различается и по цене, и по качеству. Приведём основные параметры, на которые следует обратить внимание при выборе свай.

Марка и толщина стали

Чаще всего встречаются сваи из стали Ст3 — не слишком твёрдой и легко поддающейся коррозии, зато самой дешёвой.

Более надёжны сваи из высококачественной стали (марок 20, 25, 30 и др.) — здесь достаточно толщины 4–5 мм при условии хорошей антикоррозионной защиты. Сваи из нержавеющей стали рассчитаны на службу в течение 60 и более лет, но в силу очень высокой цены их применение оправдывает себя лишь тогда, когда на первом месте стоит скорость строительства, — в остальных случаях оказывается выгоднее железобетонный фундамент.

Способ защиты от коррозии

Дешевле всего стоят сваи с односторонней защитой битумным лаком или битумной мастикой — это покрытие часто наносят прямо на объекте перед монтажом конструкции. И конечно, оно в большинстве случаев сдирается о содержащуюся в грунте гальку при завинчивании сваи. Винтовые сваи отлично подходят для строительства фундаментов на склонах, но при высоте стволов свай над землёй более 1 м их нужно укреплять металлическими подкосам.Современное полимерное покрытие (например, на основе эпоксидной смолы) защищает металл в течение 10-15 лет — теоретически на это время должен увеличиться срок службы сваи. Полимерный слой довольно прочен, но и он может быть повреждён при прохождении сваи сквозь крупнозернистый песок и гравий (хотя эксперименты обычно показывают его хорошую сохранность). Наиболее долговечны (если не брать в расчёт нержавейку) горячеоцинкованные сваи с двусторонним порошковым покрытием.